帕金森病微生物组的定义加强了与肠道健康的联系
![The number of control and PD samples refers to the data that could be recovered from the Sequence Read Archive (SRA) or the European Nucleotide Archive (ENA) and passed the quality filtering we applied. b Overview of the bioinformatic workflow adopted in our study. TSS total sum scaling, VST variance stabilizing transformation, CLR centered log ratios, WMW Wilcoxon–Mann–Whitney test, ANCOM analysis of the composition of microbiomes, lm linear models, genodds Agresti’s generalized odd ratios, meta random-effect meta-analysis. Credit: <i>npj Parkinson's Disease</i> (2021). DOI: 10.1038/s41531-021-00156-z 帕金森病微生物组的定义加强了与肠道健康的联系](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2021/definingthep.jpg)
来自Quadram研究所的研究人员对帕金森氏症患者的肠道微生物组进行了荟萃分析,提供了迄今为止与这种疾病相关的变化的最清晰的图像。
通过重新分析来自十项不同研究的数据,帕金森病中细菌类型丰度变化的共同模式出现了,这表明帕金森病中细菌类型的变化肠道微生物组可能会引发一些病人的肠胃问题。
帕金森氏症是一种进行性疾病神经细胞产生多巴胺,协调运动。随着更多的神经细胞死亡,产生的多巴胺就会减少,从而导致逐渐恶化的震颤、动作变慢和肌肉僵硬。
此外,许多帕金森氏症患者有胃肠道问题,这些问题可能在身体运动症状出现前几年就出现了。他们也可能有炎症和肠道“渗漏”,这是肠道不平衡的迹象微生物组.
这些观察结果促进了基因组测序研究,以确定帕金森病患者微生物组中的细菌类型,并将其与没有这种疾病的人进行比较。
一些研究表明帕金森病的微生物群存在差异,但尚未形成明确的共识。研究之间的差异可能反映了不同的方法,但也反映了人类微生物组的内在可变性,这是由世界各地不同人群的生活方式和饮食差异所决定的。药物治疗方案和抗生素的使用也会影响肠道细菌,所以不同研究之间的可变性并不令人惊讶,但这确实使得更难就微生物组和帕金森症之间的关系得出明确的结论。
为了解决这个问题,Quadram研究所的研究人员试图重新分析来自六个不同国家的研究收集的患者数据与对照数据。这个1200个样本的大样本池使研究人员能够确定患有或没有帕金森病的人之间的微生物群落的强大差异。这项研究得到了UKRI下属的生物技术和生物科学研究委员会(BBSRC)的支持。
发表在《npj帕金森病》杂志上的荟萃分析证实,帕金森病的微生物组是不同的,通常在健康人类肠道中发现的主要细菌减少了。
但要了解微生物群的变化如何影响健康,我们需要知道这些细菌在做什么。它们会产生什么化学物质、代谢物或信号?这些物质是如何随着疾病而变化的?
研究人员报告说,帕金森氏症中一些耗尽的细菌会产生丁酸盐,它被肠道内的细胞所利用,以保持肠道的完整性作为屏障。丁酸盐和其他短链脂肪酸在肠道、神经系统和大脑之间的相互作用中也起着重要作用。
在之前的研究中,帕金森病患者的丁酸盐水平较低,肠道粘膜炎症和渗透性增加。炎症性肠病(IBD)患者的关键细菌种类、丁酸盐水平和肠道内膜完整性也出现了类似的耗尽,而IBD患者患帕金森病的风险要高出20%-30%。
其他参与甲烷生产的细菌在帕金森患者的肠道中富集。再加上肠道内能够降解粘液的细菌数量的增加,可能会影响转运时间,并解释帕金森患者反复观察到的便秘问题。
这项研究支持并增加了将肠道微生物组、肠道炎症和帕金森病免疫功能联系起来的证据,并为肠道微生物组影响疾病的潜在机制提供了有趣的线索。
然而,研究小组强调,现有数据无法回答微生物组的改变是否会导致帕金森病,或者是帕金森病的一种影响,并提出了抽样策略,可以帮助理解帕金森病因果关系疾病和肠道微生物群之间的关系
领导这项研究的斯特凡诺·罗马诺博士评论说:“不同研究之间的差异非常大。然而,我们仍然可以检测到患者和对照组肠道微生物群之间的差异。这意味着帕金森病的微生物组改变在整个抽样队列中是一致的。”
“在诊断或预后应用中,显然需要进一步研究与疾病相关的肠道微生物变化。”
微生物组的改变也可作为生物标志物,特别有助于发现早期的发病疾病,并为治疗开辟新的靶点。
“恢复患者体内微生物群的平衡可能会缓解帕金森症的一些症状,这是我们正在探索的一条非常令人兴奋的研究路线。”
进一步探索