Metagenomic Analysis of Plasma Microbial Extracellular Vesicles in Patients with Mechanical Ventilation: Pilot Study = Metagenomic Analysis of Plasma Microbial Extracellular Vesicles in Patients with Mechanical Ventilation: Pilot Study
저자
( Jinkyeong Park ) ; ( Youlim Kim ) ; ( Chang Youl Lee ) ; ( Myung Goo Lee ) ; ( Jae Jun Lee ) ; ( Ji Young Hong )
발행기관
대한결핵 및 호흡기학회(The Korean Academy of Tuberculosis and Respiratory Diseases)
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
-주제어
KDC
500
자료형태
학술저널
수록면
594-595(2쪽)
제공처
Background
Previous studies reported the significant association between pneumonia outcome and respiratory microbiome. Recently, there has been a rising interest in the roles of bacterial extracellular vesicles (EVs) in several diseases. We studied the composition and function of microbiota- derived EVs in plasma of patients with mechanical ventilation to evaluate whether they have specific features concerning the diagnosis and clinical outcomes.
Methods
The 114 plasma samples from 57 mechanically ventilated ICU patients (38 pneumonia, 22 nursing-home and hospitalassociated infection [NHAI] group) were prospectively collected on days 1 and 7 in a university hospital. After isolating the bacterial EVs from plasma samples, their nucleic acid was extracted for 16S rRNA gene pyrosequencing and then characterized using α-diversity, β-diversity, intergroup comparison of bacterial composition and predicted functions.
Results
The PCoA-based clustering of microbial EVs between pneumonia group and non-pneumonia group differed significantly. At the genus level, the proportions of Lactobacillus, Cultibacterium and Sphingomonas were significantly different between pneumonia group and non-pneumonia group. Also, the abundance of Lactobacillus and Bifidobacterium were drastically higher in non-NHAI group than NHAI group. There was a significant difference in the change of β diversity between 28-day survivors and 28-day no-survivors for Bray-Curtis distances (p =0.014). Functional profiling revealed significant difference between pneumonia group and non-pneumonia group. The longitudinal change of EVs gene showed the difference between 28-day survivors and 28-day non-survivors.
Conclusions
The bacterial microbiota-derived EVs in plasma demonstrated the potential in their use as novel diagnostic biomarkers and prediction markers in patients with mechanical ventilation. Further large prospective studies are needed to test the clinical utility of plasma microbiota-EVs in intubated patients.
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