研究背景:脓毒症是指由于对感染的宿主反应失调引起的危及生命的器官功能障碍,发病率和死亡率均很高,总死亡率10%到52%,脓毒症患者肠道、鼻腔微生态特征和病情发展关系,目前的认识尚不充分,本研究借助二代测序技术对相关问题深入探讨。研究目的:1、采用微生物组学方法分析脓毒症患者的鼻腔、肠道菌群特征。2、探讨鼻腔、肠道微生态和临床事件的关联。3、脓毒症相关差异微生物的筛选,建立脓毒症预后预测模型。研究方法:采集某医院ICU脓毒症和健康人鼻腔和粪便标本。横断面采集89个脓毒症、65个非脓毒症感染病人和78个健康人的鼻拭子,80个脓毒症、14个非脓毒症病人和80个健康人的肛拭子;纵向动态采集26个脓毒症患者281个鼻拭子和235个肛拭子。提取总DNA,扩增,测序,采用QIIME结合临床信息分析脓毒症和健康人的微生态群落结构特征,随机森林模型构建脓毒症微生物指数、挖掘临床指标与微生态关系。研究结果:第一章1、脓毒症患者鼻腔菌群和非脓毒症、健康人差异显著。2、脓毒症的鼻腔菌群主要由棒状杆菌属、葡萄球菌属、不动杆菌属、假单胞菌属等组成。鼻型为三型:棒状杆菌属、葡萄球菌属、不动杆菌属,不动杆菌属型住ICU时间最长,葡萄球菌型最低,不动杆菌属型住院时间>19天、构成比>0.5的死亡率更高。3、脓毒症的鼻腔微生态紊乱与住ICU时间、用抗生素时间、鼻饲、气管切开关联密切4、随机森林模型可以很好地诊断脓毒症AUC:0.875,预测脓毒症死亡AUC:0.8012。第二章1、脓毒症肠道菌群群落结构与健康人区分显著。2、脓毒症患者肠道微生态中主要属有肠球菌属、棒状杆菌属、拟杆菌属、不动杆菌属等,肠型主要为三型,拟杆菌属型、Peptoniphilus、肠球菌属。3、脓毒症患者alpha多样性受激素、血小板(PLT)的影响,机器学习显示用抗生素时间、住ICU时间、氧合指数等显著影响脓毒症肠道微生态。第三章1、脓毒症的鼻腔和肠道菌群关联密切,共有菌属较健康人大幅增加,主要为致病菌:Acinetobacter\Pseudomonas\Dyella\Enterococcus\Peptoniphilus等。2、脓毒症鼻腔菌群和肠道菌群均显示鼻饲不动杆菌更高,不同的基础疾病、有创操作与致病菌有关。3、脓毒症恶化组鼻腔、肠道菌型变化快,不稳定性高,好转组反之,鼻腔菌群稳定性高于肠道菌群。鼻腔和肠道中Staphylococcus、Bradyrhizobium、Veillonella、Prevotella、Bacteroides等均和住院时间呈负相关,Acinetobacter呈正相关。结论:1、脓毒症患者鼻腔、肠道微生态有其独特特征,多个临床事件显著影响其微生态。2、鼻腔菌群未来有望应用于脓毒症微生态诊断。3、结合临床信息和鼻腔菌群的随机森林模型较好地预测脓毒症死亡。