子痫前期(Preeclampsia,PE)是妊娠期特发的一种疾病,通常发生于妊娠20周之后,几乎会影响到孕妇每一个器官系统的综合症,总体发病率为3-5%。此外子痫前期患者与正常孕妇相比,将来罹患心血管及代谢性疾病的风险也会大大增加。子痫前期发病机制复杂,各国学者进行了广泛而深入的研究,但确切的发病机制仍不清楚。肠道菌群是寄生于消化道内的一个复杂而庞大的微生物群落。人体肠道菌群参与机体代谢、营养物质吸收、免疫等多种生理功能。既往研究结果显示肠道菌群失衡可能与宿主代谢异常和系统性炎症有关,这涉及到多种疾病的发生发展,如高血压、糖尿病、代谢性疾病、肥胖、非酒精性肝病和营养不良等。正常孕妇在妊娠期肠道菌群亦发生了显著变化。因此,本研究旨在探讨子痫前期患者的肠道菌群及血清炎症因子的关系,从肠道菌群角度为子痫前期发病机制提供理论依据。本实验比较了子痫前期患者及健康孕妇肠道菌群及相关功能通路差异;再者对子痫前期与健康孕妇肠道菌群的差异菌属、功能通路与血清炎症因子水平进行相关性分析;最后通过粪菌移植方法观察子痫前期患者肠道菌群与血清炎症因子的关系,为子痫前期发病机制及精准干预提供理论依据。第一部分子痫前期与肠道菌群相关性研究目的:比较子痫前期患者(Preeclampsia,PE)与健康孕妇肠道菌群及相关功能通路差异。方法:选取2021.11.1-2022.5.1在河北医科大学第一医院及河北医科大学附属邢台市人民医院妇产科建档并定期产检孕妇作为研究对象,纳入子痫前期患者41例,选择同期就诊无妊娠合并症及并发症,依据年龄、孕前体质指数(Body Mass Index,BMI)及采样孕周进行匹配的健康孕妇45例作为健康对照组(Normal group,N),比较2组临床资料数据、肠道菌群组成及相关功能通路差异,进一步将子痫前期患者分为重度子痫前期(Severe Preeclampsia,SPE)27例及不伴有严重表现的子痫前期(Nonsevere Preeclampsia,NSPE)14例,比较3组临床资料数据、肠道菌群组成及相关功能通路差异。结果:1.PE组和N组临床资料数据及肠道菌群比较1)2组在年龄、孕前BMI、采样孕周、孕次、产次上无差异(P>0.05),PE组在孕期增重、新生儿出生体重、分娩周均低于N组(P<0.05),在收缩压(Systolic bloodpressure,SBP)及舒张压(Diastolic bloodpressurCanagliflozin细胞培养e,DBP)水平高于N组(P<0.05)。妊娠结局方面:PE组在剖宫产、小于34w医源性早产均高于N组(P<0.05),在胎盘早剥、产后出血、胎儿生长受限(Intrauterine growth restriction,IUGR)、围产儿死亡、胎儿窘迫、心功能不全、羊水过少方面无差异(P>0.05)。2)2组在血红蛋白(Hemoglobin,Hb)、白细胞计数(White blood cell,WBC)、中性粒细胞百分比(Percentage of Neutrophilic Granulocyte,NEUT%)、淋巴细胞百分比(Percentage of Lymphocytes,LYMPH%)及中性粒细胞/淋巴细胞比例(N/L)水平比较无统计学差异(P>0.05)。3)2组肠道菌群α多样性无差异,β多样性有显著差异(P<0.05),LEf Se分析显示2组共有24个差异菌属。PE组中拟杆菌门、拟杆菌纲、拟杆菌目、瘤胃菌科,拟杆菌科、拟杆菌属,瘤胃球菌属及颤螺菌属细菌丰度低于N组;而变形菌门、梭杆菌门、芽孢杆菌纲、丹毒丝菌纲、γ变形菌纲、梭杆菌纲、乳杆菌目、丹毒丝菌目、肠杆菌目、梭杆菌目、丹毒丝菌科、肠杆菌科、梭杆菌科、链球菌属、志贺氏菌属及梭杆菌属细菌丰度高于N组。2.SPE组、NSPE组和N组临床资料数据及肠道菌群比较1)3组在年龄、孕前BMI、采样孕周、孕次、产次及孕期体重增加方面比较无差异(P>0.05);SPE组在新生儿出生体重、分娩孕周均低于NSPE组及N组(P<0.05);收缩压及舒张压水平SPE组高于NSPE组及N组,NSPE组高于N组(P<0.05)。SPE组24小时尿蛋白定量大于NSPE组(P<0.05)。妊娠结局方面:SPE组在小于34w医源性早产高于NSPE组及N组(P<0.05),SPE组剖宫产率大于N组(P<0.05),3组在胎盘早剥、产后出血、胎儿生长受限、围产儿死亡、胎儿窘迫、心功能不全、羊水过少方面比较无差异(P>0.05)。2)3组在Hb、WBC、NEUT%、LYMPH%及N/L水平比较无差异(P>0.05)。3)3组肠道菌群α多样性无差异,β多样性SPE组与N组有差异,而NSPE组与N组无差异。LEf Se分析结果显示共有18个差异菌属。SPE组中变形菌门、γ变形菌纲、肠杆菌科、肠杆菌目、芽孢杆菌纲,乳杆菌目、链球菌属及梭杆菌目细菌丰度较高;NSPE组中丹毒丝菌纲、丹毒丝菌科、丹毒丝菌目及孪生球菌属细菌丰度较高;N组中拟杆菌门、拟杆菌纲、拟杆菌目、拟杆菌科、拟杆菌属及瘤胃球菌属细菌丰度较高。从门、属水平对SPE组及N组进行β多样性比较发现:SPE组中拟杆菌门、拟杆菌属及瘤胃球菌属细菌丰度低于N组(P<0.05),而变形菌门、链球菌属、布劳特氏菌属(Blautia)、志贺氏菌属(Shigella)及梭杆菌属细菌丰度高于N组(P<0.05)。3.PICRUSt2菌群功能预测PE组与N组在代谢通路存在差异,PE组及SPE组富集人类疾病-传染病-细菌(Human Diseases;Infectious disease:bacterial)及代谢-异生素生物合成和降解(Metabolism-Xenobiotics biodegradation and metabolism)相关功能通路,而N组则富集代谢-碳水化合物代CH-223191体内实验剂量谢(Metabolism;Carbohydrate metabolism)及遗传信息处理-折叠、分类和降解(Genetic Information Processing;Folding,sorting and degradation)相关功能通路。小结:子痫前期患者与健康孕妇肠道菌群组成及功能通路均存在显著差异。第二部分肠道菌群与子痫前期血清炎症因子水平相关性研究目的:研究子痫前期患者与健康孕妇肠道菌群差异菌属、代谢功能通路与血清炎症因子水平相关性。方法:选取2021.11.1-2022.5.1在河北医科大学第一医院及河北医科大学附属邢台市人民医院妇产科建档并定期产检孕妇作为研究对象,其中子痫前期患者41例,选择同期就诊无妊娠合并症及并发症,依据年龄、孕前BMI及采样孕周进行匹配的健康孕妇45例作为健康对照组,ELISA法对其血清炎症因子进行测定,对子痫前期与健康孕妇肠道菌群中差异菌属、功能通路与血清炎症因子进行相关性分析。进一步将PE分为SPE27例及NSPE14例,对3组血清炎症因子进行比较,比较SPE组与N组肠道菌群中差异菌属、功能通路与血清炎症因子进行相关性分析。结果:1.PE组和N组血清炎症因子比较,肠道菌群差异菌属、功能通路与血清炎症因子相关性分析2组在年龄、孕前BMI、孕周、孕次、产次上无差异(P>0.05)。2组肠道菌群中差异菌属与血清炎症因子水平指标进行Spearman关联分析,Streptococcus与血清TNF-α及IL-6水平存在正相关,Shigella与血清IL-6水平存在正相关,而Bacteroidetes及Bacteroides与血清TNF-α及IL-6水平存在负相关,Ruminococcus与血清IL-6水平存在负相关。2组功能通路与血清炎症因子存在相关性且PE组血清促炎因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白介素-6(Interleukin-6,IL-6)水平高于N组(P均<0.001),在血清抗炎因子包括白介素-4(Interleukin-4,IL-4)和白介素-10(Inter-leukin-10,IL-10)水平及WBC、NEUT%,LYMPH%和N/L水平比较无差异。2.SPE、NSPE和N组血清炎症因子水平及SPE组与N组肠道菌群中差异菌属、功能通路与血清炎症因子相关性分析3组在年龄、孕前BMI、孕周、孕次、产次及孕期体重增加上比较无差异(P>0.05)。SPE组及N组肠道菌群中差异菌属与血清炎症因子水平指标进行Spearman关联分析,Shigella与血清TNF-α及IL-6水平存在正相关,Proteobacteria同血清IL-6水平存在正相关,Bacteroidetes及Bacteroides与血清TNF-α及IL-6水平存在负相关,Rumminococcus与血清IL-6水平存在负相关。SPE组与N组功能通路与血清炎症因子存在相关性,且SPE组血清促炎因子TNF-α和IL-6水平高于NSPE组和N组(P均<0.001),而3组在IL-4和IL-10水平及WBC、NEUT%,LYMPH%和N/L方面比较无差异。小结:子痫前期患者与健康孕妇肠道菌群中差异菌属、功能通路与血清炎症因子存在相关性,子痫前期尤其是重度子痫前期患者血清促炎症因子水平升高。第三部分粪菌移植小鼠肠道菌群及血清炎症因子变化目的:比较粪菌移植后小鼠肠道菌群、血清炎症因子及肠屏障功能差异。方法:选取重度子痫前期患者及正常健康孕妇的粪便,制成粪菌液移植入伪无菌小鼠体内,16S r RNA V3-V4区域测序测定小鼠肠道菌群组成、ELISA法测定小鼠尿蛋白含量、血清脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)、血清TNF-α及IL-6水平,荧光定量PCR、Western-Blot及免疫组化法测定结肠组织中ZO-1及Occludin表达水平。结果:1.小鼠肠道菌群组成比较子痫前期粪菌移植(Preeclampsia Transplantation,PET)组、空白对照(Control group,Con)组、阴性对照(Negtive group,Neg)组及健康孕妇粪菌移植(Normal Transplantation,NT)组小鼠肠道菌群α多样性无差异。β多样性有显著差异,LEf Se分析显示PET组小鼠肠道菌群中Coprococcus、Bacillales、Staphylococcus、Cynaobacteria、Flexispira、Bifidobacterium及Streptococcus丰度较高,而NT组中Helicobacter、Klebsiella、Rhodoplanes、Exiguobacterium、Turicibacter及Anaerofustis丰度较高。2.PET组尿蛋白含量高于Con、Neg及NT组。3.PET组血清LPS,TNF-α及IL-6水平高于Con、Neg及NT组。4.PET组结肠组织中TPJ1及Occludin基因表达及ZO-1及Occludin蛋白表达水平低于Con、Neg及NT组。小结:与空白对照组、阴性对照组及移植健康孕妇粪菌液小鼠组比较,移植子痫前期粪菌液小鼠组肠道菌群组成明显不同、肠屏障功能受损、尿蛋白水平、血清脂多糖及炎症因子水平升高。结论:1.子痫前期Remediation agent患者与健康孕妇肠道菌群组成及功能通路均存在显著差异。2.子痫前期患者与健康孕妇肠道菌群中差异菌属、功能通路与血清炎症因子存在相关性,子痫前期尤其是重度子痫前期患者血清促炎症因子水平升高。3.与空白对照组、阴性对照组及移植健康孕妇粪菌液小鼠组比较,移植子痫前期粪菌液小鼠组肠道菌群组成明显不同、肠屏障功能受损、尿蛋白水平、血清脂多糖及炎症因子水平升高。