冠心病(CHD)是世界范围内导致死亡的主要原因之一，以纤维斑块的形成并阻塞冠状动脉导致心肌缺氧为主要致病机制。以慢性免疫炎症伴随纤维增生为主要特点，肥胖、糖尿病和高血压等为风险致病因素。广泛的研究发现肠道微生物在冠心病致病及疾病进展过程中发挥重要作用，提示了肠道微生物在冠心病治疗或诊断领域的广阔前景。但肠道微生物组分的个体差异以及肠道微生物组成易受包括冠心病风险因素在内的各种因素的影响，而这些风险因素导致的肠道菌群组分的改变是否直接贡献冠心病的致病仍不清楚。确定各种风险因素在冠心病致病及进展中发挥的作用是否是通过对肠道微生物的改变来实现对寻找肠道微生物诊断或治疗冠心病靶标至关重要。通过收集306个冠心病（包括动脉粥样硬化，稳定型心绞痛，不稳定型心绞痛，心肌梗死）及对照样本的粪便测序数据及临床信息，结合主成分分析及随机森林算法构建的方法，作者鉴定了各类冠心病病人中各种风险因素对肠道微生物组分的影响，并判定该影响是否贡献于疾病的发展。在校正非疾病贡献后，我们识别了各种冠心病之间一致的肠道菌靶标，为冠心病肠道微生物诊断和治疗靶标的研究提供了参考和补充。文章以“Diversified Shifts in the Cross Talk between Members of the Gut Microbiota and Development of Coronary Artery Diseases”为题在Microbiology Spectrum（IF:9.043）(2022，DOI: https://doi.org/10.1128/spectrum.02804-22)在线发表。

为确定各种风险因素对肠道微生物组分的影响并判定其对疾病的贡献，作者首次构建了基于主成分分析及随机森林算法的的方法（图1）对影响进行量化，训练及预测，基于预测准确度来确定风险因素与肠道微生物组分的关联性。通过校正影响因素前后疾病预测准确性的提升及降低来确定风险因素对肠道微生物的影响是否贡献于疾病进展。最适参数的选择均基于队列随机抽样后的最高预测准确度（ROC曲线，AUC值）（图1）。

图1

研究发现动脉粥样硬化病人中，BMI对肠道微生物的影响显著贡献于疾病的发生。而在稳定型心绞痛中，BMI对肠道微生物的影响与疾病进展无关，而高血压对肠道微生物的影响显著贡献于疾病进展。在不稳定型心绞痛及心肌梗死中，所有风险因素对肠道微生物的影响均贡献于疾病进展（图2）。

图2

基于校正风险因素相关而疾病无关肠道微生物组分后鉴定的差异菌属以及差异临床指标，我们构建了肠菌疾病预测模型，临床指标疾病预测模型以及肠菌与临床指标结合疾病预测模型，结果发现早期冠心病病人中（动脉粥样硬化），肠菌预测模型有更好的预测效力，而且在心肌梗死病人中，肠菌指标可以显著提高临床指标疾病预测模型的预测效力（图3）。

图3

本研究总体表明肠道微生物组在冠心病疾病诊断治疗领域的具有很好的潜力，也提示校正干扰因素后进行肠道微生物分析的必要性。

昆明医科大学附属延安医院戴海龙主任医师、云南大学云南生物资源保护与利用国家重点实验室张志刚研究员和北京医院于雪副教授为共同通讯作者，云南大学张志刚团队博士生张涛及科研助理任海清、鄂尔多斯中心医院杜智慧副主任医师及北京医院邹彤主任医师为共同第一作者。该研究得到云南省科技重大专项，青藏高原二次科考项目，国家自然科学基金等资助。