“对我过敏的人”(people are allergic to me，简称PATM)这个词是由一个人创造的，他认为自己是导致周围人出现类似过敏症状的原因(参见2006年在PATM支持小组转发的这篇文章)。 1收到了超过8800份回复; 多媒体附录1显示网页的截图)。这种情况被定义为与PATM患者接触的人鼻子、喉咙和眼睛发痒，表现为嗅、打喷嚏、咳嗽、捂鼻和清喉咙行为。PATM被选为几个在线支持小组的名称，这些小组有数百名成员分享类似的故事(例如，这个私人Facebook小组有2100多名成员[ 2])。我们在2009-2012年进行的分子诊断研究[ 3.结论PATM可能是代谢性体臭(MEBO)综合征的一种亚型。MEBO是另一个由受影响的人创造的术语，用来描述由三甲氨基尿(TMAU)和其他尚未表征的代谢紊乱等疾病引起的特发性恶臭。最近的一项研究[ 4]鉴定出患有PATM的人皮肤中挥发性化学物质、眼睛和鼻子刺激物、甲苯和二甲苯的浓度较高。最近与儿童和青少年腋下恶臭有关的细菌种类具有酸性特征， 葡萄球菌epidermidis［ 5]，被发现在患有PATM的人的鼻腔中含量过高[ 4]。然而，除了这些研究外，PATM和一些自我报告的特发性恶臭被视为一种皮肤病非疾病[ 6]。

人体可以释放出各种肉眼看不见的物质，这些物质能够给附近的人带来不适，这取决于他们的嗅觉和免疫反应。这些物质包括源自新陈代谢改变的气味分子[ 7]，如糖尿病酮症酸中毒时的高酮水平或肾衰竭时尿素的积聚。人体气味也是由微生物降解人体排出的代谢废物而产生的[ 8， 9]。由于人体内抗感染的生理过程以及肠道菌群的变化，所有类型的致病生物——病毒、原核生物和真核生物——引起的感染都能产生挥发性化合物[ 9- 12]。在感染消失后，这种气味会持续很长时间。皮肤和头发的微小斑点也会通过空气传播，刺激呼吸系统[ 13]。皮肤脱落可受皮肤微生物组组成的影响[ 14]。微生物是与恶臭有关的遗传疾病以及非遗传性吸收不良和代谢效率低下的信息指标[ 15， 16]。

近年来，负责局部恶臭的皮肤微生物网络(如脚部)[ 17]，腋窝[ 5， 18]、颈部及头部[ 5])已经通过使用下一代测序方法绘制出来。这些研究使用专业评估人员来评估气味强度，并且受到地理位置和研究参与者数量(30人或更少)的限制。据我们所知，这项以患者为中心的研究是对特发性体臭进行的最大的完全虚拟微生物组调查，对所有有兴趣参与的患者开放。我们的目的是评估家庭肠道微生物组检测在特发性身体和呼吸气味以及PATM综合征的诊断和治疗中的潜在有效性。

本研究的实验设计和论文的格式遵循随机对照试验报告综合标准声明和电子和移动医疗应用程序和在线远程医疗(conther - ehealth)核对表的综合报告试验标准[ 19]。看到 多媒体附录2查看conter - ehealth检查表(V 1.6.1)。该试验已在ClinicalTrials.gov网站注册(注册号:NCT03582826)。

我们从以前的研究(例如，[ 3.， 20.])，通过社交媒体和clinicaltrials.gov (#NCT03582826)查询。研究参与者在获得完整的研究描述后提供了电子知情同意书，如协议中所述[ 21]，于2018年5月11日获得MEBO Research (Miami, FL, USA)机构审查委员会批准。研究资料和问卷以英文和西班牙文提供。这项研究是根据《赫尔辛基宣言》和《涉及人类受试者的生物医学研究国际伦理准则》确立的准则进行的。参与者没有得到任何奖励。

同意参与的个人将被邮寄3个肠道微生物组采样包到他们注册时提供的地址。取样试剂盒包含2个无菌聚酯拭子，无菌水预湿拭子，2个装有氧化锆珠的管和一个裂解和稳定缓冲液[ 22]，以及抽样说明(见 多媒体附录1）.

参与者完成了一份在线调查(专门为本研究开发)，解决了他们在基线和抽样后的症状和其他生活质量(QoL)指标。生活质量问卷是一项公开的自愿调查，不收集个人身份信息。调查要求提供唯一标识符，以便研究协调员可以将数据与先前的病史联系起来，防止未经授权的访问。调查还要求提供与调查答案相关的样本工具包ID。试剂盒的分发方式使序列处理设施的研究人员无法获得参与者的病史和身份。研究协调员可以访问可识别的信息，并将病史与测试结果和生活质量问卷的答案联系起来。

我们以几种方式评估MEBO和PATM症状:患者是否认为自己的病情处于活跃状态，还是处于消退或缓解状态(在入组时和收集样本时询问)，根据症状的频率(回答“您[或您信任的伙伴]在过去24小时或过去几天内检测到任何MEBO/PATM症状吗?”(李克特5分制)、症状检测距离(10分制)和症状持续时间。我们增加了通过相关行为、心理症状(焦虑、压力、抑郁)、社会(负面)互动、身体健康和医疗合并症来评估症状严重程度的问题，以衡量内部一致性。我们在2018年1月开发了生活质量调查，并结合社区反馈进行了一些小的迭代。我们对一些选定的志愿者进行了系统可用性量表的管理，并发现问卷调查是可以接受的。通过电子邮件和私人支持小组不断获得参与者的定性反馈。一位专业的健康心理学家为参与者提供了个性化的行为干预解决方案，以满足他们各种各样的心理健康需求。

该研究的主要结果是通过操作分类单位(OTUs)测量的细菌类别的相对丰度。我们将这些数据分类为活动性与退行性和缓解性疾病状态。次要结局集中于粪便肠道菌群随症状改善的变化。

我们采用了流行病学指南中加强观察性研究报告和互联网电子调查报告结果清单[ 23以确保正确报告结果(参见 多媒体附录3）.

参与者在发作或症状改善后使用试剂盒说明收集肠道微生物组样本，并将样本邮寄到提供的回邮信封中。微生物颗粒分解，核酸纯化，扩增，多重测序，解多重测序，定量，并使用先前描述的方法分配分类成员[ 24]。在第一步中，细胞通过玻璃珠的研磨被机械破坏。在第二步中，使用液体处理机器人通过胍硫氰酸硅柱纯化方法从裂解样品中纯化DNA。用条形码引物扩增DNA (515F: GTGCCAGCMGCCGCGGTAA;806R: GGACTACHVGGGTWTCTAAT)靶向细菌16S核糖体RNA (rRNA)基因的V4区。从每个反应中取相同体积的聚合酶链反应(索引聚合酶链反应)产物，进行柱纯化，并通过微流控DNA分离选择大小。整合文库使用MyiQ (Bio-Rad Laboratories, Inc)上的Kapa iCycler试剂盒通过定量聚合酶链反应进行定量，并在NextSeq 500平台(Illumina, Inc)上测序，得到2×150碱基对末端序列。测序后，根据样品特异性条形码，使用Illumina的BCL2FASTQ算法进行读取的解复用。使用平均Q值大于30来过滤阅读。在去除引物和任何前导碱基后，将16S rRNA基因的正向和反向读段附加在一起，使用2.1.5版本的Swarm算法进行聚类，距离为1个核苷酸，标记为“挑剔”和“ussearch -abundance”。 Depending on the percentage identity, the most abundant forward-reverse read pair per Swarm cluster was assigned taxonomic annotation to the same species, family, order, class, or phylum as in the SILVA V.132 rRNA database [ 25]。在SILVA中，与同一序列同一性大于97%的正向和反向读段的最佳命中注释为SILVA中命中的同一种。

测序数据使用唯一标识符与生活质量调查应答相关联。

我们通过在分析前对原始计数进行归一化，解决了每个样本总计数的巨大可变性，首先将原始丰度除以每个样本的总计数(映射到分类单元的读取数除以映射到SILVA数据库中任何16S序列的读取总数)。我们评估了几种归一化方法，包括对数比。最后，我们应用中心对数比(CLR)转换来解释数据的组成性质。丰度加权系统发育多样性是根据McCoy和Matsen [ 26]，通过对每个谱系所贡献的系统发育熵进行加权，通过其相对丰度分布沿着为微生物群落建立的根系统发育树。我们还估计了其他α多样性度量，包括经典系统发育多样性及其部分丰度加权扩展。

我们通过统计检验的组合，主要是非配对和配对的Mann-Whitney- wilcoxon检验，在这里简称Mann-Whitney检验，确定了微生物分类群与恶臭之间的显著关联 U如果用于比较两个独立的组，如果用于配对依赖样本，则使用Wilcoxon。OTUs持续显著 P使用Benjamini-Hochberg程序调整值以避免I型错误(假阳性)并降低假发现率。所有统计分析和可视化都是使用Python v3.7以及NumPy (v1.16.4)、pandas (v0.25.1)、scipy (v1.3.1)、scikit-learn (v0.22.2)和matplotlib (v3.1.1)工具包执行的。

提供同意书的个人在2018年6月至12月期间收到了工具包，并回答了生活质量问卷[ 21]，并在2018年6月至2019年7月期间发送粪便样本进行处理。

图1显示本研究的参与者流程图。共有112人同意参与，并将3个肠道微生物组采样包邮寄到他们注册时提供的地址。志愿者来自21个国家:美国、英国、阿根廷、巴西、布基纳法索、加拿大、哥伦比亚、法国、香港、意大利、肯尼亚、墨西哥、摩洛哥、荷兰、尼日利亚、巴基斯坦、秘鲁、菲律宾、南非、西班牙和瑞典。其中，4名参与者由于意外的海关费用或地址变更而未能收到工具包。总共有38人没有跟进，但其中1人提交了之前的微生物组测试结果，另外13人没有参与这项研究，但自愿提供数据(来自美国、英国和葡萄牙)。其中，6人不认为自己是MEBO或PATM。结果，我们从84名参与者中收集了233个样本，其中包括13名没有参加研究但自愿提供数据的参与者和112名同意参与的参与者，减去4名没有收到工具包的参与者，2名选择退出的参与者，以及35名既没有跟进调查回复也没有发送样本的参与者。

我们首先将结果数据分组为疾病状态:活跃与缓解、消退或健康对照(从未经历MEBO或PATM)。在非对照组参与者中，有71人填写了生活质素问卷[ 21]，共188个样本。共有49名参与者无法对他们的症状发表评论，因为他们没有嗅觉，没有一个“信任的伙伴”来客观评估他们的状况，或者他们的症状没有变化。其余22名参与者报告了症状的突然发作和改善，我们可以将其用于配对比较分析。

在分发给112名同意的个人的336个测试包中，189个样本邮寄给73名参与者进行分析(73/112,65.2%;189/336分发试剂盒，56.3%)。不幸的是，这些样本中有4个(3名参与者)不可处理，8名提交有效样本的参与者没有回答生活质量问卷。

干预的退出率与先前报道的相似，而且退出研究的更多是女性[ 27]。所有未回答的人都收到了几封个性化的电子邮件提醒，但这并没有显著提高调查的回复率和样本提交率。另一方面，干预组的15名参与者使用他们自己购买的试剂盒提交了21个额外的样本。一名参与者选择退出干预，但使用先前购买的试剂盒提交了2个样本。此外，未参与干预的6名非MEBO和8名MEBO志愿者为本研究提供了27份肠道样本。结果，我们从84个参与者中收集了233个样本( 图1）. 表1显示了这些个体的特征。

在84名研究志愿者中，41名(49%;41/78(53%的MEBO/PATM队列)检测了气味产生障碍TMAU，其中13例原发性TMAU阳性，8例继发性TMAU阳性，这是一种由肠道细菌生态失调引起的非遗传形式[ 15]。78名MEBO/PATM参与者中，只有10人对恶臭的主要来源有信心:9例(12%)是鼻子或嘴巴，或两者都是，1例(1%)是生殖器区域。在这些人中，有6人认为他们在其他部位也有体味。共有43名(55%)参与者描述了恶臭或帕特姆毒素从他们的整个身体散发出来，而不仅仅是选定的区域。许多参与者评论说，气味必须积累才能被注意到(例如，在空气流通不良的封闭房间里待了15分钟以上)。其余25名(32%)研究参与者列出了他们认为可能导致恶臭的身体部位:腋下、脚、生殖器、头皮和面部(主要是油性t区)，以及所有可能的组合。几名参与者被正式诊断为多汗症和腋臭，其中2例腋臭被皮肤科医生排除。在另外2例中，患者在腋下注射肉毒杆菌毒素A (Botox)，但在手术后他们仍然感到体臭。在所有这些情况下，患者都认为腋下气味不是他们唯一的气味。

我们表演了曼-惠特尼 U在我们的研究中，不同组之间的otu频率有显著差异。值得注意的是，当皮肤上存在已知引起恶臭的微生物时，在病情的活跃状态与消退或缓解状态以及在急性发作与非发作的日子里，微生物一直明显过量。特别是，这些包括 棒状杆菌属被认为是腋窝气味的主要诱因的物种依赖于大汗腺的分泌物[ 18， 28， 29]， Anaerococcus一些物种也被发现与皮肤气味的形成有关[ 29，皮肤共生细菌 Cutibacterium和 丙酸菌属导致脚臭[ 30.),而 弯曲杆菌在一些个体中，除了口腔气味外，还会导致腋臭[ 18， 31]。 图2显示了微生物多样性的箱形图，棒状杆菌，以及上述细菌属(选定的皮肤种)中选定物种的组合，即 Anaerococcus种类s9pr -5; Anaerococcus hydrogenalis， Anaerococcus lactolyticus， Anaerococcus屋大维， Anaerococcus prevotii， Anaerococcus provencensis， 弯曲杆菌hominis， 棒状杆菌属atypicum， 棒状杆菌属硬质， 棒状杆菌属freiburgense, 丙酸菌属freudenreichii物种。

在短期发作中，症状被分为3类，以减少主观自我报告的噪音(全部或大部分时间vs从未，很少，或有时vs那些无法客观评估他们在过去几天是否经历过恶臭发作的人)。在5分制(“一直”、“大部分时间”、“有时”、“很少”和“从不”)中，所有答案之间的差异是可能的 多媒体附录1所示。

表2显示不同参与者组的成对和非成对测试的结果。上述选定的皮肤物种的差异在统计上是显著的，独立于用于数据预处理和规范化的分析方法，以及在错误发现率校正(调整)之后 P<措施)。对于同一个体改善前和改善后的样本进行两两比较，标准化原始计数的95% CI为26-163，参与者粪便中相对丰度的对数以10为基数为0.14-1.6,clr转化计数的95% CI为1.4-56.2。对于棒状杆菌的顺序，调整 P< .02点。微生物多样性没有随着症状的改善而显著改变。我们注意到，这22名参与者提交了73份样品，并捐赠了他们自己购买的额外试剂盒。73个样本中有64个样本附有生活质量问卷。结果，6名参与者只提交了对应于“较好”和“较差”状态的2个样本(6对);12名参与者提交了3个样本，4名提交了4个样本，这些样本可以以37种不同的方式配对，因为有些人能够在细粒度的水平上识别他们的症状。因此，我们报告了43对样本的数据，尽管我们对几个不同的配对计算了Wilcoxon签名秩检验。 P在所有情况下，值都是显著的，包括最小的22对集合，代表每个个体观察到的最大改进( P＝.用于规范化计数和 P＝.004为皮肤细菌clr转化计数)。我们通过比较在生活质量调查中自我报告的不同总体MEBO/PATM状态的参与者来调查长期疾病活动。我们通过比较24小时回忆来评估短期效果。对于处于活跃状态的受试者，选择的皮肤物种指数高于缓解或消退状态的受试者;对于那些全部或大部分时间出现症状的受试者，选择的皮肤物种指数高于从未或很少或有时出现症状的受试者。调整 P在这些情况下，数值更高，这可能是因为不匹配的个体自我评估他们的症状更难以比较，但差异仍然显着或略微显着( P<．01for long term and P =.06为短期活动)。clr转化计数的95% CI长期效应为0.6-3.45，短期效应为0-2.7。对于24小时召回，即使在错误发现率调整后，杆状杆菌和微生物多样性的组间比较变化也是显著的。 表2还列出了潜在混淆因素的结果，例如女性与男性，年轻人与老年人，以及那些将腋下气味作为问题气味之一的人与那些将腋窝排除在气味来源之外的人。调整错误发现率后，各组之间的差异不显著，否则差异仅显着。我们注意到，自我诊断为PATM的个体的皮肤物种水平明显高于仅自我报告恶臭的个体(CLR皮肤物种的95% CI为0.5-3.36)。然而，我们看到，在每一组中，疾病严重程度的模式与在整个人群中相同( 图3）.

图4在所有其他人群中都显示出类似的趋势，除了腋下气味被排除为潜在问题的情况。只有在后一种情况下，皮肤细菌丰度的变化在缓解期才不显著。

图5显示22名参与者(12名女性和10名男性)所选择的皮肤物种指数如何随着症状的改善而变化，这些参与者报告了突然发作和改善。 图6显示了1名志愿者F7的总体变化，他报告了多次观察的细粒度症状(参见 多媒体附录1了解更多详情)。

先前的研究表明，患有体臭或口臭的个体在皮肤和口腔微生物组方面存在差异[ 5， 8， 17， 18， 28- 31]。肠道微生物群与皮肤疾病有关，如牛皮癣、酒渣鼻和特应性皮炎[ 32- 34]，是治疗MEBO的目标[ 35]。然而，先前对恶臭的研究样本量有限，缺乏对肠道微生物群落的了解[ 36]，重点关注皮肤(包括外阴)和口腔微生物成分。在这项研究中，我们观察到不同MEBO和PATM组皮肤肠道微生物(能够定植皮肤并引起皮肤异味)的显著差异。这些细菌的水平总是随着症状的改善而显著降低，无论是长期的还是短期的，或者是在同一个人身上观察到的。关于MEBO或PATM病情进展的生活质量调查的答案与近期症状的强度之间存在中度正相关。然而，由于所有个体(84名参与者)都回答了有关其病情状态的问题，而只有80%(67名参与者)报告了日常观察，许多人对其病情的某些方面不确定，因此我们分析了多种疾病严重程度分组系统。值得注意的是，皮肤异味细菌与MEBO和PATM强度的增加具有重复性相关。根据调查结果，我们注意到男性和女性在应对机制上的差异，以及诸如“MEBO/PATM影响了我的外表”和“我无法集中注意力”等答案之间的联系。在我们未来的研究中，我们计划在更细粒度的水平上调查我们过去诊断研究的生活质量结果和数据集。

个案研究的结果与总体统计相符。作为 图5结果表明，肠道中皮肤细菌越少，皮肤辐射越少的结论只有M7、M9和F12例外。他们所有人都观察到他们的病情有了很小的改善，如果不是可以忽略不计的话(而且很容易被误解)(从“一直”到“大部分时间”的突然发作)。M7是由一位专业的皮肤科医生看的，他的结论是腋臭的诊断似乎不合理。大约15年前，F12接受了肉毒杆菌治疗她的多汗症。M9未报告任何皮肤气味，只注意到口臭。有趣的是，肠道中皮肤细菌丰度较高的人通常受益于减少微生物多样性和细菌数量，而丰度较低的人则受益于增加微生物多样性。最近的一项研究调查了人类个性和其他日常生活参数的多样性差异[ 37我们也发现，社交与多样性的增加有关，而焦虑、抑郁和压力则与多样性的减少有关。我们还分析了纤维、钙、脂肪、蔬菜和杂环胺摄入量的差异，以及发酵食品和益生菌补充剂的差异。然而，这些因素对微生物多样性的影响比对肠道微生物组中皮肤物种的影响更为深远。在其中一些情况下，如益生菌补充剂，皮肤物种的丰度在发作和缓解时都显着降低，但这些细菌的影响保持不变:水平越高，症状越严重，与中显示的数据相似 图3和 4。

正如之前观察到的，常见皮肤细菌的丰度似乎是相互关联的。 图6对引起腋臭和足臭的属所观察到的自我报告的症状严重程度有类似的影响: 棒状杆菌属,Anaerococcus， Peptoniphilus， 弯曲杆菌, 气球菌属。

仅仅依靠非专业人员对气味的感知所面临的挑战在前面已经讨论过[ 5]。在这项研究中[ 5]，由父母定义的“有异味”组和“无异味”组在由专业气味评估员评估时差异无统计学意义(Wilcoxon检验) P>。1)。本研究的自我报告性质是有局限性的，但医学检查也可能容易出错，我们对不同群体的研究结果的一致性以及其他研究的数据表明，对恶臭进行完全的远程研究是可行的。

测量微生物组不像测量与生理学有关的单个孤立变量。由于数据的复杂性和组成性，每天的波动被放大，需要对患者进行多次纵向采样。多组测量可以改善统计推断，避免假阳性，并提高临床试验的整体效率。

本研究的另一个局限性是，我们没有所有处理过的试剂盒从样本收集到测序的时间段的数据。即使使用最好的商业稳定剂在室温下保存粪便样品，肠道样品的储存条件也会导致微生物多样性和功能细菌的相对丰度的一些偏差[ 38]。然而，大多数储存条件和储存时间对核酸产量或质量的影响不大，但可以接受。

本研究的另一个限制是我们没有使用激励机制。

本研究的假设是，尽管存在遗传异质性，MEBO和PATM条件在肠道微生物组中显示出共同的模式[ 21]。在按疾病严重程度分层的研究人群中，集体肠道微生物组显示出与皮肤气味相关的属的细菌种类相对增加。这一发现在活跃状态与缓解状态、短期发作与相对改善状态中都是一致的。

皮肤状况经常导致情绪、心理和社会功能方面的困难。我们的研究表明，基于网络的研究不仅有可能提供急需的社会心理支持[ 39]，但也有助于开发类似皮肤病的虚拟护理解决方案[ 40]。

我们的工作为基于家庭粪便测试开发具有成本效益的MEBO和PATM诊断方法铺平了道路。目前的方法(如三甲胺n -氧化物尿液或小肠细菌过度生长呼吸诊断)依赖于耐受性测试，需要花费许多小时的准备、测试和恢复。外部微生物组取样可能需要多个拭子，如口腔、前臂、腋窝、头皮和脚。简单的家庭粪便微生物组采样可以简化测试。

这项工作的另一个含义是，肠道中皮肤恶臭细菌含量高的个体可能会从减少这些细菌的水平中受益。我们注意到，口臭和腋臭的常见原因之一是缺锌。已知氧化锌在外用时可减少本研究中讨论的细菌数量[ 41]，减弱自我感知的恶臭。锌也有助于减少口臭[ 42]。然而，并非所有MEBO和PATM患者都缺锌，在体内保持一定水平的皮肤产生气味的细菌是很重要的，因为它们可以预防一些皮肤、耳朵和呼吸道感染[ 43]。

未来的工作将集中在整合更多的背景知识和测试结果，以实现更高精度的数据挖掘。需要进一步的研究来揭示社会衰弱的恶臭和PATM条件的根本原因，最重要的是，将患者的经历与个性化治疗的发展联系起来。