新研究将肠道微生物组置于帕金森病发病机制的中心

阿拉巴马大学伯明翰分校的一项新研究表明，肠道微生物组参与帕金森病发病机制的多种途径。发表在《自然通讯》(Nature Communications)上的研究结果表明，帕金森病患者的微生物组组成存在广泛失衡。该研究是以最高分辨率进行的最大的微生物组研究。

研究人员采用宏基因组学，研究直接从 PD 患者和神经健康对照者的粪便微生物组中回收的遗传物质。

“这项研究的主要目的是对 PD肠道微生物组的失衡产生一个完整的、不变的观点，”Marnix E. Heersink 医学院神经病学系教授、论文资深作者 Haydeh Payami 博士说。研究。

该研究报告称，帕金森氏病宏基因组表明存在促进疾病的微生物组。

Payami 说：“我们发现了多种机制的证据，我们知道这些机制与 PD 有关，但我们不知道它们也发生在肠道中，并且是由微生物组精心策划的。”

研究人员发现了过多的机会性病原体和免疫原性成分，这表明感染和炎症在起作用，有毒分子的过量产生以及细菌产物 curli 过多。这会导致 PD 病理和神经递质失调，包括左旋多巴。同时，神经保护分子和抗炎成分短缺，恢复困难重重。

Payami 是 John T. and Juanelle D. Strain Endowed 神经病学主席，她的团队招募了 490 名帕金森病患者和 234 名健康对照者。略多于一半的受试者是男性，大部分年龄超过 50 岁。所有人都来自的深南地区，这有助于消除地理和文化对微生物组组成的影响造成的混淆。

研究人员研究了微生物组中的 257 种生物，分析表明其中 84 种(超过 30%)与帕金森病有关。

“在 84 种与 PD 相关的物种中，55 种在 PD 患者中丰度异常高，29 种已经枯竭，”Payami 说。“我们发现超过 30% 的微生物和细菌基因和通路在帕金森病中的丰度发生了改变，这表明存在广泛的不平衡。”

在光谱的一端，牙双歧杆菌增加了七倍，口放线菌增加了 6.5 倍，变形链球菌增加了六倍。另一方面，Roseburia intestinalis 减少了 7.5 倍，Blautia wexlerae 减少了五倍。总体而言，36% 的 PD 相关物种的丰度变化超过两倍，反映出 PD 与健康对照组相比增加或减少了 100% 至 750%。

“这项研究以目前可行的最高分辨率创建了一个大型数据集，并不受限制地公开它以促进开放科学，”Payami 说。“它包括 490 名 PD 患者的大量元数据，最大的 PD 队列和微生物组数据，以及 234 名神经健康老年人的独特队列，可用于广泛的研究。我们已经表明，帕金森氏症的宏基因组，创造了一个允许神经退行性事件发生并禁止恢复的环境。”

帕金森病是一种进行性衰弱性疾病，2005 年影响了 400 万人，预计到 2030 年将翻一番，达到 870 万人。虽然历史上被定义为运动障碍，但帕金森病是一种多系统疾病。据推测，PD 是由遗传易感性和环境触发的各种组合引起的，尽管尚未确定致病组合。PD与胃肠系统之间的联系早已建立。

“这是一项令人兴奋的研究，因为宏基因组学是一个新的、快速发展的领域，资源、方法和工具虽然是最先进的，但仍在开发中，”Payami 说。

“毫无疑问，随着我们增加样本量和其他人也进行宏基因组学研究并共享数据，将会揭示更多信息。我们预计在不久的将来，我们将拥有使用宏基因组学作为研究 PD 的新方法的工具和分析能力异质性，寻找生物标志物，深入研究 PD 亚表型的起源和进展，并研究操纵微生物组以预防、治疗和阻止 PD 进展的潜力。”

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