酒精性肝病和肠道微生物组

AUD 和 ALD 的患病率正在上升，疾病负担对男性和女性的影响不同。 研究表明，在过去十年中，女性的 AUD 和酒精性肝病 (ALD) 患病率明显高于男性（酒精使用障碍分别为 80% 和 30%，ALD 分别为 50% 和 30%）。 研究还发现，与男性相比，女性更容易屈服于酒精的负面影响。 研究表明，由于荷尔蒙、遗传和环境因素，男性和女性在酒精吸收、分布和代谢方面存在差异。 虽然女性往往比男性饮酒少，但患有 AUD 的女性更容易患 ALD、心血管疾病和癌症。 男女饮酒方式存在性别差异，但戒酒的可能性也存在性别差异，已婚女性的复吸率高于已婚男性。 但是，尽管最近做出了努力，但酒精滥用和酒精并发症的性别差异尚未得到明确阐明。 肠道微生物组与 AUD 和 ALD 之间存在双向性。 大量饮酒与肠道屏障功能下降、细菌易位增加以及肠道微生物组向更具炎症表型的转变有关。 相反，最近的研究表明益生菌对 ALD 有益，在最近的 1 期临床试验中，研究人员表明粪便微生物移植能够显着减少男性退伍军人的酒精使用障碍。 特别是 VSL#3，一种益生菌混合物，已被证明是安全的，可以预防肠屏障功能障碍、酒精相关的肝病，甚至再住院。 因此，越来越多的数据表明，脑-肠-微生物组轴 (BGM) 在酒精使用障碍和 ALD 中可能很重要。 然而迄今为止，还没有研究检查 BGM 轴在酒精使用障碍或 ALD 的性别差异中的作用。 微生物组中基于性别的差异与其他代谢疾病有关。 在人类和动物模型中，研究表明，肠道微生物组的组成和影响可能因疾病而异。 例如，这组研究人员能够显示 BGM 轴中与肥胖和食物成瘾相关的性别差异。 BGM 轴是否存在影响 AUD 和 ALD 的疾病进展和结果的性别差异将是本试验研究的关键目的。

实验方法和时间表 研究人员假设 AUD 和 ALD 中 BGM 轴的性别相关差异解释了患者结果因性别而异，BGM 轴的改变可以降低酒精使用障碍和 ALD 的严重程度。

目标 1 概述：证明 AUD 和 ALD 患者肠道微生物组和元转录组的基线性别差异，并将这些差异与 AUD 和 ALD 的严重程度相关联。 利用粪便收集和鸟枪宏基因组学，研究人员将确定与健康对照相比与 AUD 和 ALD 相关的关键细菌标记和宏转录组特征。 然后，研究人员将确定这些标志物是否与 AUD 和 ALD 严重程度以性别相关的方式相关联。 将从圣莫尼卡加州大学洛杉矶分校医院和罗纳德里根加州大学洛杉矶分校医院招募患者。 他们的提供者将询问可能符合条件的患者，研究团队是否可以联系他们。 之后，该团队将进行初步图表审查，查看过去的病史、问题清单和当前住院记录，以确定患者是否符合纳入和排除标准。

基线 AUD 和 ALD 特征的测量。 除了患者的人口统计信息外，研究人员还将收集问卷数据以评估其 AUD 的严重程度和临床实验室参数以评估其 ALD 的严重程度。 为了评估 AUD 的严重程度，研究人员将使用 DSM-V 的严重程度标准、AUDIT 评分、时间线回溯 (TLFB) 酒精评估、生活质量 (QOL) 量表和酒精渴望问卷-简表 (ACQ -SF）。 为了评估患者的 ALD 严重程度，将收集临床实验室数据以测量患者的 Maddrey 判别函数评分、MELD-Na 评分、格拉斯哥酒精性肝炎评分和基线转氨酶。 为了评估其他合并症，团队将询问医院焦虑和抑郁量表 (HADS)。 DSM-V 严重程度标准、AUDIT 评分、时间线回溯 (TLFB) 酒精评估、生活质量 (QOL) 量表、酒精渴望问卷-简式 (ACQ-SF) 和 HADS 是用于研究目的的问卷。 因此，HADS 问卷将在以后进行评分。 Maddrey 的判别函数评分、MELD-Na 评分、格拉斯哥酒精性肝炎评分和基线转氨酶基于临床实验室和病历审查。 标本采集和微生物组测序。 当患者住院时，将在基线收集乙醇保存的粪便和新鲜粪便以及血清，用于类似于我们之前工作的未来分析。 粪便将收集在一个提供的容器中，然后患者将取一个提供的装有勺子的 para pak 小瓶，然后取一个小勺子装满，然后将其放入也含有 95% 乙醇的 para pak 小瓶中。 然后将这些样品储存在 -80oC 下，然后作为单个批次进行处理。 结合 ZymoBiomics DNA Miniprep 试剂盒（Zymo Research）使用珠磨从粪便样品中提取 DNA。 从粪便样本中提取的 DNA 将使用商业试剂盒 (Illumina Nextera Flex) 进行片段化和条形码化。 鸟枪文库将使用 Illumina NovaSeq 6000（S4 流通池）进行测序，目标深度为每个样本 2000 万个双端序列。 然后将序列数据输入到 MetaPhlAn2 中，用于物种的分类鉴定，以进行与 16S rRNA 序列数据相同的成分分析。 鸟枪法宏基因组学数据还将用于通过 ConStrains 算法执行菌株级微生物组分析，该算法识别宏基因组学序列数据中的单核苷酸多态性，可用于跟踪样本中的菌株。 此外，宏基因组数据将在 HUMAnN2 中进行处理，用于注释基因家族和鉴定这些基因的微生物来源。 细菌基因丰度将根据 KEGG 和 MetaCyc 分类汇总到通路中。 血清处理：将在每次研究访视时采集血液（约 3-5 毫升）。 将血液离心并收集血清。 然后将血清储存在-80C 以备将来用于代谢组学。 鉴定后的血清样本将被送到 Metabolon 进行代谢物处理和分析。

目标 2 概述：确定肠道微生物组和元转录组的基线性别差异是否可以预测持续戒断、累犯或 ALD 相关结果。 如上所述招募的患者将以 1:1 的方式随机分配至安慰剂或 VSL#3，持续 6 个月。 他们将在研究期间每天服用一次 VSL#3 药丸（每粒胶囊 1125 亿个 CFU）或每天一次含 100 毫克糖的安慰剂药丸。 VSL#3 在 3 个月和 6 个月时，患者将返回访问，并且将再次获得与他们的基线访问相同的问卷和临床评分。 患者还将提供乙醇保存的粪便，并用写有回邮地址的付费信封寄回给我们，并在就诊时采集血清血液样本以供日后分析。 每次采集总共会采集 3-5 毫升的血液。 预期结果。 除了上面列出的 3 个月和 6 个月时测量的问卷和分数外，该团队还将检查累犯率、酒精相关原因再住院率、全因再住院率、死亡率和肝移植率。

概述 目标 3. 展示改变肠道微生物组如何以性别依赖的方式降低 AUD 和 ALD 的严重程度。 如上所述，招募的患者将以 1:1 的方式随机分配至安慰剂或 VSL#3，为期 6 个月。 他们将每天服用一次 VSL#3 药丸（每粒胶囊 1125 亿个 CFU）或每天一次含 100 毫克糖的安慰剂药丸。 VSL#3 被选为首选益生菌，因为之前发表的文献已显示其在 ALD 中的安全性，并且动物模型显示它可有效对抗 AUD 和 ALD 模型中肠道屏障功能障碍的炎症。 通过基于 VSL#3 之前工作的功效计算，研究人员确定每组需要大约 20 名患者来确定差异（男性-安慰剂、男性-VSL#3、女性-安慰剂、女性-VSL#3、总计 = 80）。 患者和研究人员都将不知道患者的随机化。 研究协调员将是唯一对患者随机分组不知情的人，而 PI 和联合研究者将在整个研究过程中不知情，包括数据分析。 主要结果和次要结果。 与安慰剂相比，先前发表的几项关于 VSL#3 的试验没有显示出明显的不良事件。 因此，前瞻性随机安慰剂对照研究的主要结果将是戒烟率的性别差异和通过 Maddrey 判别函数评分、MELD-Na 评分、格拉斯哥酒精性肝炎评分和转氨酶测量的 ALD 解决比例。 次要结果将是微生物组变化、饮酒、QOL 和酒精渴望方面的性别差异。 标本采集和微生物组测序。 将如上所述进行类似的收集和微生物组测序。 但研究人员将对 6 个月时收集的样本进行完整的 16S 测序，而不是鸟枪法宏基因组测序，以降低成本。 完整的 16S 测序成本较低，但能够为我们提供与鸟枪法宏基因组测序相似的菌株概况。