宏基因组地图如何改变肠道微生物在帕金森病

新研究伯明翰阿拉巴马大学说,肠道微生物参与多个通路在帕金森病的发病机制。研究结果,发表在自然通讯在微生物组成,显示宽不平衡人与帕金森症。这项研究是最大的微生物研究在最高分辨率。

研究人员采用宏基因组,研究遗传物质的恢复直接从凳子上微生物的PD和神经健康对照组。

“本研究的主要目的是生成一个完整的,一成不变的视图PD肠道微生物组的不平衡,“说Haydeh Payami,博士,教授Marnix大肠Heersink医学院神经学部门和该研究的资深作者。

研究报告帕金森病metagenome指示性诱发疾病的微生物。

“我们发现的证据与PD多个机制,我们知道,但是我们不知道他们发生在肠道也和精心策划的微生物,“Payami说。

调查人员发现摄入过多的投机取巧的病原体和免疫原性的组件,这意味着感染和炎症在起作用,有毒分子生产过剩,过剩的产品curli细菌。这导致PD病理和神经递质失调,包括左旋多巴。同时,没有足够的神经分子和抗炎成分,使恢复困难。

Payami,谁是约翰·t·Juanelle d .应变赋予椅子在神经学、帕金森病和她的团队招募了490人和234名健康对照组。超过一半的受试者主要是男性,年龄超过50岁。都是南方腹地地区的美国,这有助于消除混杂的地理和文化影响微生物的成分。

研究人员研究了257种微生物生物,和这些分析表明84年超过30%,与帕金森病有关。

“84年PD-associated物种,55异常高丰富与PD的人,和29枯竭,“Payami说。“我们发现,超过30%的微生物和细菌的基因和通路测试改变了丰度在帕金森病,这表明一个普遍失衡。”

一端的频谱,双歧杆菌dentium上升了7倍,放线菌口的6.5倍和变形链球菌6倍。在光谱的另一端,Roseburia intestinalis降低了7.5倍,Blautia wexlerae五倍。总体而言,36%的PD-associated物种已经高于双重的丰度的变化,反映出100%到750%的增加或减少在PD与健康对照组。

“这项研究创建了一个大型数据集在最高分辨率目前可行的,公众没有限制推动开放的科学,“Payami说。“它包括广泛的元数据与PD 490人,最大的PD组与微生物数据,和一个独特的234年神经健康的老年群体的,可用于广泛的研究。我们已经表明,人们普遍失衡帕金森metagenome,创造一种环境,它允许对神经退行性活动和非常昂贵的复苏。”

帕金森病是一种逐渐衰弱紊乱,影响400万人在2005年预计将翻倍至870万人的2030年。虽然历史上定义为运动障碍,PD是multi-systemic疾病。推测PD是遗传易感性和环境的各种组合造成的触发器,虽然病因组合尚未确定。PD和胃肠系统之间的联系一直被建立。

“这是令人兴奋的研究,为宏基因组是一个新的,尽管发展迅速的领域,以及资源、方法和工具,而先进的,仍在开发中,“Payami说。“毫无疑问更多信息将显示当我们增加样本容量和其他人也进行宏基因组研究和共享数据。我们预计,在不久的将来我们会有更好的工具和分析电力使用宏基因组研究PD异质性的新方法,寻找生物标记物,深入了解PD sub-phenotypes的起源和发展,并研究了潜力操纵微生物预防、治疗和阻止帕金森病的进展。”

参考:瓦伦ZD Demirkan,两个G, et al。宏基因组帕金森病引起的肠道微生物在多个疾病机制。Nat Commun。2022;13 (1):6958。doi:10.1038 / s41467 - 022 - 34667 - x

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