肠易激综合征微生物标志物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物标志物领域，具体的，设及一种肠易激综合征微生物标志物，及其 在预测低FODMAPs饮食治疗肠易激综合征病人疗效中的应用。
【背景技术】
[0002] 肠易激综合征（IBS)是一类临床常见的功能性胃肠病，W慢性反复发作的腹痛、腹 部不适伴有排便习惯改变为特征。普通人群中IBS的患病率可达10%-20%(J. American Gastroenterological Association,2012,10(7) :712-721 (e4))，然而，IBS潜在的病理生 理机制至今尚未完全清楚，但胃肠道动力异常、内脏感觉过敏、脑-肠轴功能改变、轻度炎性 反应、精神社会因素等可能起了一定的作用（Camilleri M，Gas1:;roente;rology，200l，120
[3] :652-668)。研究表明肠道菌群素乱也参与了IBS的病理生理过程，IBS患者的粪便菌群 出现丰度和多样性改变等诸多变化(Magnus S，Gut，2013，62( 1): 159-176)。因此，肠道微生 态干预成为治疗包括IBS在内的多种功能性胃肠疾病的新方法(Proc Nu化Soc，2010,69
[2] :187-194.)〇
[0003] 大约有20-70%的IBS患者具有食物不耐受的情况（Molecular Medicine R邱〇的3,2012,5(6):1382-90.)，尤其是一类被称为。00魁?3(单糖、多糖、寡聚糖和多元醇） 的一类短链碳水化合物，可通过渗透作用W及结肠内厌氧菌的发酵产酸产气而引起IBS患 者的腹痛、腹胀症状和肠动力异常（Aliment曲armacol Ther，2010，31 (8): 874-882)。因 此，低FOMDAPs饮食治疗被NICE推荐为IBS治疗的一线疗法。然而，并非所有的IBS病人都能 得到很好的病情改善。缺乏对该治疗方案的预测因子是目前亟待解决的问题 (Gastroenterol Hepatol,2015)。
[0004] 肠道微生物组成可W被饮食所调节（Nutrients ,2013.5(1) :p. 2:34-52.)，不同 FODMAPs含量的饮食可W不同程度地改变肠道菌群的丰度和多样性（Gut ,2015.64(1): P. 93-100.)。同样，不同的肠道微生物组成对不同食物成分的利用程度也不同(Nu化ients， 2013.5( 1): P. 234-52.)。有研究发现含有大量多糖代谢利用为主的微生物的儿童IBS病人 在低FODMAPs饮食后症状缓解更明显(A1 iment Pharmacol Ther，2015.42(4):P. 418-27.)。 我们推测，基线期肠道菌群组成可能是影响低FOMDAPs饮食治疗疗效的主要原因，因此，从 肠道微生物中筛选出能够作为低FODMAPs饮食治疗肠易激综合征的疗效的预测因子，对于 相关治疗药物的开发具有十分重要的意义。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术，本发明的第一个目的是提供一种肠易激综合征微生物标志 物。
[0006] 本发明的第二个目的是提供上述微生物标志物在作为FODMAPs饮食治疗肠易激综 合征疗效的预测因子中的应用。
[0007] 本发明的第Ξ个目的是提供上述微生物标志物在制备治疗肠易激综合征的药物 和/或在制备功能性食品中的应用。
[0008] 本发明的第四个目的是提供一种非诊断目的的检测上述微生物标志物的方法。
[0009] 本发明的第五个目的是提供一种利用上述微生物标志物预测肠易激综合征患者 个体FODMAPs饮食治疗疗效的系统。
[0010] 本发明的第六个目的是提供一种治疗肠易激综合征的药物。
[0011] 为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0012] -种肠易激综合征微生物标志物，选自肠易激综合征对低FODMAPs饮食治疗应答 组富集的两种微生物8曰(：161'〇1(163、01曰113161'或不应答者组富集的一种微生物Prevotella 中的一种或多种。
[0013] 优选的，上述肠易激综合征微生物标志物，同时具有微生物Prevotella和选自微 生物 Bacte;roides、Dialiste;r 中的一种或两种。
[0014] 检测上述微生物标志物的试剂在制备预测FODMAPs饮食治疗肠易激综合征疗效的 检测试剂盒中的应用也是本发明的保护范围。
[0015] 上述微生物标志物是发明人通过对IBS患者(包括对低FODMAPs饮食应答患者和不 应答患者）的粪便样本中的微生物的丰度的差异比较分析W及验证，确定上述微生物标志 物可W作为FODMAPs饮食治疗肠易激综合征疗效的预测因子。
[0016] 本发明还提供上述微生物标志物在制备治疗肠易激综合征的药物和/或在制备功 能性食品中的应用。
[0017] 本发明还提供上述微生物标志物的检测方法，步骤如下：
[0018] (1)从对象粪便中提取DNA样本；
[0019] (2)针对DNA样本构建测序文库；
[0020] (3)对测序文库进行高通量测序，获得测序结果；
[0021] (4)根据测序结果，确定所述对象的肠道菌群是否存在上述的微生物标志物；
[0022] 所述的步骤(4)中进一步包括:针对肠道菌群中的微生物标志物的相对丰度进行 检测，通过所得到的相对丰度值与预定的cutoff值进行比较。
[0023] 本发明还提供了一种利用上述微生物标志物预测肠易激综合征患者个体FODMAPs 饮食治疗疗效的系统，包括：
[0024] 核酸样本分离单元，用于从检测对象中分离肠道菌群核酸样本；
[0025] 测序单元，用于对分离的肠道菌群核酸样本进行测序，W获得测序结果；
[0026] 数据处理单元，用于根据测序结果，对肠道菌群中的上述微生物标志物的相对丰 度进行检测，将所得到的相对丰度值进行R0C曲线分析，得出上述微生物标志物的cutoff 值；
[0027] 结果判定单元，用于将数据处理单元得到的上述微生物标志物的cutoff值与设定 诊断值进行比较，若微生物标志物Bacte;roides、Dialiste;r的cutoff值高于设定诊断值，则 分别计为1分，若微生物标志物Prevotella的cutoff值低于设定诊断值，则计为1分;将得分 相加，若高于2.5分，则判定为阳性，即对低F0MDAP饮食治疗应答；
[0028] 所述结果判定单元中，微生物标志物的设定诊断值分别为:Bacteroides的设定诊 断值为20.2%，01曰113*6'的设定诊断值为0.71%，？'6乂〇*611曰的设定诊断值为4.6%。
[0029] 所述测序单元采用的是高通量测序平台，优选为化Seq2500阳250测序平台。
[0030] 本发明还提供一种预测FODMAPs饮食治疗肠易激综合征疗效的检测试剂盒，该试 剂盒中含有对上述微生物标志物进行检测的试剂。
[0031] 本发明还提供一种治疗肠易激综合征的药物，所述药物促使肠易激综合征微生物 标志物中的Bacteroides和/或Dialister的相对丰度增加；
[0032] W及促使Prevotella的相对丰度降低。
[0033] 本发明还提供生产或筛选上述药物的方法，包括筛选促使肠易激综合征微生物标 志物中的Bacteroides和/或Dialister的相对丰度增加的物质作为所述药物的步骤；
[0034] W及包括筛选促使Prevotella的相对丰度降低的物质作为所述药物的步骤。
[0035] 术语说明：
[0036] 除另有规定外，本发明中的"富集"，是指通过LEfSe分析找到显著差异的细菌。
[0037] "功能性食品"，是指具有特定营养保健功能的食品，本发明的功能性食品能够调 节肠道菌群中微生物Bacteroides、Dialiste;r或Pre vote 11a的量，对低F0MDAP饮食治疗IBS 具有辅助作用。
[0038] 本发明的有益效果：
[0039] (1)本发明提供了一种可W有效地预测肠易激综合征患者对低F0MDAP饮食治疗疗 效的微生物标志物，W及监测肠易激综合征的治疗效果，具有较好的临床应用前景。
[0040] (2)本发明还提供了一种利用该微生物标志物对低F0MDAP饮食治疗疗效进行预测 和评价的系统，合理有效地应用上述微生物标志物，更精准的为病人提供个体化治疗方案。
【附图说明】
[0041 ]图1:本发明微生物标志物的实验分析流程示意图。
[0042] 图2:基于NMDS的β多样性分析；图中可发现应答者与不应答者样本的菌群在分布 上分别聚类成两簇。
[0043] 图3:基于PCoA的β多样性分析;PCoA分析中发现，应答者样本主要分布在右上象 限，不应答者样本主要分布在左上象限和右下象限，MRPP分析显示P<0.05。
[0044] 图4:标志物筛选/LEfSe分析结果;在LDAM. 0的情况下，在属水平上有2个细菌在 对低FODMAPs饮食治疗应答者组中富集，有1个细菌在对低FODMAPs饮食治疗不应答者组中 富集(P<0.05)。
[0045] 图5:实施例4预测评分方法的ROC曲线。
【具体实施方式】