Front Genet | 中国学者研究：肠道菌群、带状疱疹和带状疱疹后神经痛的遗传洞察研究

带状疱疹(HZ)是一种常见的病毒感染，由水痘带状疱疹病毒重新激活引起，已知该病毒在背根神经节中保持休眠状态。该疾病的特征是受影响的神经和皮肤强烈炎症，在红斑基础上分布疼痛的成组囊泡。在美国进行的一项基于人群的研究表明，超过65%的成年HZ患者使用止痛药来缓解急性疱疹性疼痛。经常会遇到并发症，研究表明，在中国，带状疱疹后神经痛(PHN)仍然是一个突出的临床问题，在急性HZ再激活后持续神经性疼痛的患者中，患病率高达29.8%。PHN被认为是HZ常见、严重和痛苦的并发症，这大大降低了患者的生活质量，往往需要医疗干预。

尽管广泛的研究表明，许多危险因素，如衰老、免疫力低下、初始感染严重程度和医疗条件是可以改变的，但对HZ和PHN患者的管理仍然具有挑战性。肠道菌群是机体肠道内大量复杂的微生物，与2型糖尿病、自身免疫性疾病、肥胖症等多种疾病的发生发展有显著相关性。此外，复杂的肠道微生物群在广泛的基本生理过程中起着关键作用，包括保护身体免受病原体入侵，促进弹性免疫系统的发展，帮助消化和吸收营养物质，支持身体生长和代谢功能，并加强对肿瘤的免疫反应。。目前，国内外关于肠道菌群和HZ或PHN的报道和研究较少。然而，有证据表明，在与肠道菌群紊乱密切相关的炎症性肠病中，HZ的发病率高于非炎症性肠病。一项研究表明，与对照组相比，溃疡性结肠炎和克罗恩病患者的HZ感染风险分别增加了1.35倍和1.66倍。如上所述，肠道菌群参与免疫调节，免疫功能低下是水痘带状疱疹病毒再激活和HZ、PHN发生的主要原因。因此，阐明肠道微生物群与HZ PHN之间的因果关系至关重要。

与随机对照临床试验不同，孟德尔随机化(MR)是另一种有效的方法，它使用单核苷酸多态性(snp)作为工具变量(IVs)来推断暴露与结果之间的因果关系。尽管如此，在某些情况下，可能存在反向因果关系，即结果变量也会影响暴露变量。双向磁共振分析通过检查两个方向的因果关系来解决这个问题。通过比较两种分析的结果，我们可以确定暴露与结果变量之间是否存在因果关系，或者是否存在反向因果关系。因此，在本研究中，我们利用全基因组关联研究(GWAS)数据进行了双向双样本MR分析，以揭示肠道微生物群与HZ和PHN之间的因果关系。本研究的发现可能为肠道微生物群与HZ和PHN之间的联系提供新的证据。

方法:采用双向双样本孟德尔随机化(MR)分析，检测HZ和PHN与肠道菌群之间的因果关系。肠道菌群数据来自MiBioGen联盟，而HZ和PHN数据来自FinnGen数据库。我们选择单核苷酸多态性(snp)作为工具变量，在正MR分析中与肠道微生物群相关的阈值为p < 1 × 10 ^{- 5}，在反向MR分析中与HZ或PHN相关的阈值为p < 5 × 10 ^{- 8}，然后在10000 kb范围内去除肠道微生物群与HZ和PHN连锁不平衡的snp (r2 < 0.001)。使用反方差加权(IVW)、MR-Egger、加权平均值和加权中位数检验，利用这些snp来评估暴露与结果之间的因果关系。

双向孟德尔随机化(MR)研究流程图显示，正向MR分析以肠道菌群为暴露因子，HZ和PHN为结果变量，虚线表示单核苷酸多态性(snp)与结果无关。

描述GWAS对肠道菌群、带状疱疹和带状疱疹后神经痛的汇总统计

磁共振结果估计肠道微生物群和带状疱疹之间的因果关系。前向MR分析以肠道菌群为暴露变量，带状疱疹风险为结局变量，采用IVW法作为主要结果，给出95%置信区间的效应量、snp数和p值。

磁共振分析的结果估计肠道微生物群和带状疱疹后神经痛之间的因果关系。前向MR以肠道菌群为暴露变量，以带状疱疹后神经痛风险为结局变量，采用IVW法作为主要结果，给出95%置信区间的效应量、snp数和p值。

结果:delta变形菌纲、Desulfovibrionales目、Desulfovibrionaceae科和Coprococcus 2属降低了HZ的风险，而蓝藻门、直肠真杆菌属组则增加了HZ的风险。结果表明，革菌纲、革菌目、革菌科、毛菌属NK4A136和Ruminococcaceae属UCG011降低了PHN的发生风险，而Candidatus Soleaferrea属、rectale真杆菌群和methanobrebacter属则增加了PHN的发生风险。此外，发现HZ的发作增加了直肠真杆菌属组的水平。在正向和反向MR分析中，这些发现仍然是可靠的，不受snp异质性或水平多效性的影响

结论:这项MR研究提供了支持肠道微生物群与HZ和PHN之间潜在因果关系的证据。此外，我们发现肠道微生物群与HZ之间的因果关系是双向的。需要进一步的研究来阐明肠道微生物群与这些疾病之间的生物学机制。

原始出处：

Zhimin, Deng;  Yali, Liu;  Haiying, Wang;Genetic insights into the gut microbiota, herpes zoster, and postherpetic neuralgia: a bidirectional two-sample Mendelian randomization study.Front Genet 2024;15(0):1366824