传统CP分型中II型和III型应该只是患者EPS中致病菌的丰度不同，均与细菌感染有关。病原微生物的次生代谢产物可能是导致CP患者尤其是III型前列腺炎患者临床药物治疗效果欠佳，病程迁延不愈的原因之一。
编译：微科盟溧阳，编辑：微科盟居居、江舜尧。
导读
通过检测慢性前列腺炎(Chronicprostatitis,CP)患者(含II型和III型)和健康人群前列腺按摩液(Expressedprostaticsecretion,EPS)中微生物的组成和功能，探究III型前列腺炎是否与细菌感染有关。根据纳入及排除标准，将57名受试者纳入研究，按患病情况将受试者分为健康组、II型前列腺炎组和III型前列腺炎组。运用16SrRNA测序技术检测并分析各组EPS中的微生物组成，运用宏基因测序技术进一步探究III型前列腺炎组中差异菌的功能。采用生物信息学软件进行数据分析，以P<0.05具有统计学意义。结果表明，CP患者和健康人群的EPS中均存在大量的微生物。但是，与健康对照组相比，CP患者(包括II型和III型)EPS中Pseudomonas(假单胞菌)、Haemophilus(嗜血杆菌)、Sneathia(纤毛菌属)、Allobaculum(粪异杆菌)和Enterococcus(肠球菌)的相对丰度具有显著差异，只是II型CP患者差异菌的相对丰度远高于III型，且针对III型前列腺炎组的宏基因测序结果显示差异菌具备一定的生物学功能。综上所述，III型前列腺炎患者的EPS中含有与II型前列腺炎患者相同类型且具备生物学功能的差异菌，但相对丰度低，未达到体外细菌培养的最低阈值。III型前列腺炎可能也是细菌感染所致。
论文ID
原名：IstypeIIIprostatitisalsoassociatedwithbacterialinfection
译名：III型前列腺炎也与细菌感染有关吗
期刊：FrontiersinCellularandInfectionMicrobiology
IF：5.7
第一作者：宋伟杰
通讯作者：何乐业
通讯作者单位：中南大学湘雅三医院
DOI号：10.3389/fcimb.2023.1189081
实验设计
结果
1.研究人群特征
根据纳入、排除和NIH分类标准，CP患者中15例被纳入II型前列腺炎组，29例被纳入III型前列腺炎组，健康者13例被纳入对照组。所有受试者的基本特征无显著差异(表1)，组间匹配相似。然后在男性泌尿科医生的指导下，收集受试者填写的NIH-CPSI、GAD-7和PHQ-9量表。通过对量表结果的分析，发现CP患者的疼痛症状、下尿路症状和生活质量明显差于健康人群。同时，与健康人群相比，任何类型CP患者都伴有一定程度的精神和心理障碍。
表1不同类型前列腺炎患者和健康对照的特征。
2.16SrRNA基因测序分析微生物组成2.1OTU丰度分析
57个样本的数据共获得4408023个可读片段。对所有有效序列进行聚类/去噪后，得到19599个操作分类单元(OTU)。根据样本中特有或共有的OTU，我们绘制了维恩图，直观地显示了各组样本在OTU水平上的成分相似性和重叠(图1C)。同时，使用R语言mixOmics包对丰度大于10的所有OTU进行分析(图1B)。从维恩图和PLS-DA分析坐标图中不难看出，不同类型CP患者和健康对照的EPS中均存在较多的微生物，它们在数量和结构上都有自己的特点，在组间也有一些差异。
图1各组在属水平上的相对分布(相对丰度前20位)。
图中显示了属水平上最具优势的20个属，其余丰度相对较低的属分类为图中所示的Other；(B)PLS-DA坐标图。每个点代表一个样本，颜色相同的点属于同一组，同一组的点用椭圆标记；(C)基于OTU的维恩图，显示不同组之间共有或特有的OUT数。(D)Alpha多样性指数稀释曲线。
2.2分类注释分析
将代表性OTU序列与Greengenes数据库进行比对，得到物种注释信息。本研究共注释了36门100纲165目237科432属274种。图1A为属水平上不同组中相对丰度前20位的菌属相对分布情况。
2.3热图分析
为了研究样本和分组之间的相似性或差异性，从分类信息和样本之间的差异性两个方面进行水平聚类，寻找物种或样本的聚集规律。在门、纲、目、科、属和种水平上对所有样本进行热图聚类分析(图2A)。根据16SrRNA基因测序结果，属水平前5位细菌属依次为链球菌属(Streptococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)、弧菌属(Vibrio)、Campylobacter和Faecalibacterium。
图2属水平的热图。
纵列是样本名称信息。横行是属水平分类的注释名称。图上方的聚类树是所有样本物种丰度分布的相似聚类。左边的聚类树是样本物种丰度分布的相似聚类。中间为log10(绝对丰度)的热图；(B)LEfSe分析的进化分支图(LDA>2)。从内到外，进化分支图对应着科、属的不同分类水平，分类水平之间的联系代表着归属关系。每个圆节点代表一个物种。黄色节点表示组间无显著差异，非黄色表示该物种是对应颜色组的特征微生物(在该组丰度明显更高)。
2.4基于样本的稀疏分析
图3(A)Shannon指数箱线图；(B)Simpson指数箱线图；(C)基于Bray-Curtis距离的PCoA分析三维图；(D)基于非加权Unifrac距离的PCoA分析三维图；(E)基于加权Unifrac距离的PCoA分析三维图。
表2Beta多样性分析结果。
2.5组间差异显著性分析
图4(A)属水平火山图的DESeq2分析(分子II型前列腺炎组，分母III型前列腺炎组)；(B)属水平火山图的DESeq2分析(分子对照组，分母II型前列腺炎组)；(C)属水平火山图的DESeq2分析(分子对照组，分母III型前列腺炎组)。
3.宏基因组分析显示不同的功能谱
3.1热图分析
图5(A)各样本中KEGG代谢通路的聚类热图(相对丰度前20的通路)；(B)每个样本KEGGORTHOLOGY(KO)的聚类热图(前20个基因的相对丰度)；(C)KEGG代谢途径LEfSe分析的LDA直方图(LDA>4)；(D)KO基因LEfSe分析的LDA直方图(LDA>4)。
3.2功能相对丰度差异分析
采用非参数检验和线性判别分析相结合的LEfSe方法分析各组的生物标志物。在通路水平上，鉴定出两条KEGG通路，这两条通路在III型前列腺炎组中有显著差异(LDA>2，P<0.05；图6B)。其中，各种次生代谢物生物合成下Aurachin生物合成途径(map00999)的差异最为显著，该途径还聚集了重要的KO：K02078(LDA>4，P<0.05；图5C，D)。根据KOgroups之间的LEfSe差异，我们进一步对通路图进行了着色，标记各组检测到的基因和基因生物标志物，发现acpP基因在III型前列腺炎样本中显著表达(图6A)。
图6(A)生物标志物基因在不同分组的差异途径。灰色矩形表示在样本中检测到该基因，彩色矩形为颜色对应分组的特征基因；(B)KEGG代谢途径的LDA直方图(LDA>2)。
讨论
结论
CP患者和健康人群的EPS中均存在大量的病原微生物。Pseudomonas(假单胞菌)、Haemophilus(嗜血杆菌)、Sneathia(纤毛菌属)、Allobaculum(粪异杆菌)和Enterococcus(肠球菌)是同时存在于II型和III型前列腺炎患者EPS中的差异菌。功能检测分析表明它们有可能正是导致CP患者出现前列腺炎症状的罪魁祸首。传统CP分型中II型和III型应该只是患者EPS中致病菌的丰度不同，均与细菌感染有关。病原微生物的次生代谢产物可能是导致CP患者尤其是III型前列腺炎患者临床药物治疗效果欠佳，病程迁延不愈的原因之一。
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