及早檢測腸道菌Gemmiger spp. 糖友或可避免洗腎命運

國衛院、基隆長庚醫院、宏碁、陽交大團隊聯手發現,腸道菌Gemmiger spp.的減少與「糖尿病腎病變」高度相關,若將腸道菌檢測與AI模型應用於臨牀,或可即早辨識出高風險族羣,有效降低患者進展至洗腎的風險。(國衛院提供/林周義臺北傳真)

臺灣洗腎盛行率長年高居世界第一,而糖尿病腎病變(DKD)更是末期腎臟病(ESRD)的最主要成因。國衛院、基隆長庚醫院、宏碁、陽交大團隊聯手發現,腸道菌Gemmiger spp.的減少與「糖尿病腎病變」高度相關,若將腸道菌檢測與AI模型應用於臨牀,或可即早辨識出高風險族羣,有效降低患者進展至洗腎的風險。

國內20歲以上人口糖尿病的盛行率高達12.8%,在糖尿病患者中,糖尿病腎病變是常見的致命併發症。研究團隊納入了990位受試者,涵蓋健康人、糖尿病患者、慢性腎臟病(CKD)以及糖尿病腎病變患者,利用PacBio HiFi全長16S rRNA基因定序,完整描繪腸道菌相的組成,並透過液相層析串聯質譜(LC-MS/MS)檢測血液中包括胺基酸與磷脂在內的代謝物。

研究團隊藉由AI演算法進行整合分析,建立準確率高達7成以上的疾病分類模型,並揭示13種與腎功能相關的菌羣。團隊發現,Gemmiger spp.的活性與支鏈胺基酸(BCAA)代謝路徑密切相關,而糖尿病腎病變(DKD)患者的血液中BCAA濃度亦明顯升高,腸道菌Gemmiger spp.的減少與DKD高度相關。

國衛院分基所研究員蔡亭芬表示,這項發現凸顯了腸道菌與腎臟疾病間的「腸-腎軸」關鍵連結。若將腸道菌檢測與AI模型應用於臨牀,或可即早辨識出高風險族羣,並以飲食調整、益生菌補充或藥物介入的方式提供個人化治療策略,進有效降低患者進展至洗腎的風險,減輕健保的龐大負擔。此成果已於今年3月發表於國際權威期刊《Gut Microbes》。

另外,冠狀動脈疾病(CAD),每年奪走超過萬人的生命。研究團隊應用多體學與AI研究來自基隆長庚醫院的781位受試者,依風險程度分爲健康對照組、高風險組與冠狀動脈疾病患者,透過臺灣生物銀行TWB 2.0基因晶片進行全基因體檢測,分析37萬筆SNP資料,並同時進行143項血漿代謝物的檢測。

研究團隊發現,血漿磷脂濃度會隨着冠狀動脈疾病風險升高而下降,成爲疾病進展的重要代謝標記。而LPCAT1基因突變被確認在脂質代謝異常與CAD進展中扮演核心角色,AI跨體學模型的預測準確度則達到AUC 0.917,遠優於傳統的臨牀指標。這項研究不僅爲冠狀動脈疾病的早期篩檢提供了新工具,也再次驗證了脂質代謝異常與心血管疾病風險之間的密切關聯,顯示肥胖防治是心血管疾病防治的核心。這項成果已於今年8月發表於國際權威期刊《Biomarker Research》。