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Integrative Analyses Reveal the Correlation between the Airway Microbiome and Host Metabolism in Severe Community-acquired Pneumonia

微生物群 肺炎 寄主(生物学) 气道 计算生物学 生物 相关性 医学 生物信息学 内科学 生态学 数学 几何学 外科
作者
Siqin Chen,Ping Chen,Minhong Su,Jia Jiang,Xiang Liu,Panxiao Shen,Xi Li,Rong Fu,Shaofeng Zhang,Jiayi Liu,Yaling Zeng,Wei Lei,Junhang Li,Kongqiu Wang,Gongqi Chen,Xiaobin Zheng,Xin Chen,Qiang Xiao
出处
期刊:American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology [American Thoracic Society]
卷期号:72 (1): 62-71 被引量:3
标识
DOI:10.1165/rcmb.2024-0030oc
摘要

Community-acquired pneumonia is a significant global health concern, responsible for high mortality and morbidity. Recent research has revealed a potential link between disordered microbiome and metabolism in pneumonia, although the precise relationship between these factors and severe community-acquired pneumonia (sCAP) remains unclear. To address this knowledge gap, we conducted a comprehensive analysis using 16S sequencing and liquid chromatography-tandem mass spectrometry metabolomics data to characterize the microbial profile in sputum and the metabolic profile in serum in patients with sCAP. Our analysis identified 13 genera through linear discriminant analysis effect size analysis and 15 metabolites meeting specific criteria (P < 0.05, variable importance projection ≥2, and |Log2 fold change| ≥2). The findings of this study demonstrate the presence of altered coordination between the microbiome of the lower respiratory tract and host metabolism in patients with sCAP. The observed concentration trends of specific metabolites across different disease stages further support the potential involvement of the serum metabolism in the development of sCAP. These correlations between the airway microbiome and host metabolism in patients with sCAP have important implications for optimizing early diagnosis and developing individualized therapeutic strategies.
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