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 Bob Shepard 报道

这项研究利用相对较新的元基因组学领域，证明了帕金森病患者肠道微生物组的失衡。图片来源：阿拉巴马大学伯明翰分校

阿拉巴马大学伯明翰分校（University of Alabama at Birmingham）的最新研究表明，肠道微生物组参与了帕金森病发病机制的多种途径。这项发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的研究结果表明，帕金森病患者体内的微生物组组成存在广泛的不平衡。这项研究是在最高分辨率下进行的最大规模的微生物组研究。

研究人员采用了元基因组学方法，即直接从帕金森病患者和神经系统健康的对照受试者的粪便微生物组中提取遗传物质进行研究。

"马尼克斯-海尔辛克医学院医学系教授 Haydeh Payami 博士说："这项研究的主要目的是对帕金森氏症肠道微生物组的失衡情况进行全面、完整的观察。Heersink 医学院神经病学系教授、本研究的资深作者 Haydeh Payami 博士说。

该研究报告指出，帕金森病的元基因组显示了一种促进疾病的微生物组。

"帕亚米说："我们发现了与帕金森病有关的多种机制的证据，但我们不知道这些机制也发生在肠道中，而且是由微生物组协调的。

研究人员发现，机会性病原体和免疫原性成分过多，这表明感染和炎症在起作用，有毒分子生产过剩，细菌产物curli过多。这诱发了帕金森病的病理和神经递质（包括左旋多巴）的失调。与此同时，神经保护分子和抗炎成分短缺，导致康复困难。

约翰-T.和胡内尔-D.-斯特莱恩神经病学讲座教授帕亚美和她的团队招募了490名帕金森病患者和234名健康对照者。一半以上的受试者为男性，年龄主要在 50 岁以上。所有受试者都来自美国深南地区，这有助于消除微生物组组成受地理和文化影响的混杂因素。

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。

"帕亚美说："在这84种与帕金森病相关的物种中，有55种在帕金森病患者体内的丰度异常高，有29种已经枯竭。"我们发现，在所检测的微生物和细菌基因及通路中，有超过30%在帕金森病患者体内的丰度发生了改变，这表明帕金森病患者体内普遍存在失衡现象"。

在频谱的一端，双歧杆菌升高了7倍，放线菌升高了6.5倍，变异链球菌升高了6倍。在光谱的另一端，Roseburia intestinalis 减少了 7.5 倍，Blautia wexlerae 减少了 5 倍。总体而言，36%的腹泻相关物种的丰度变化超过了两倍，反映出腹泻与健康对照组相比增加或减少了100%到750%。

"帕亚美说："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，并不受限制地将其公开，以促进开放科学的发展。"它包括 490 名帕金森氏症患者的大量元数据，这是拥有微生物组数据的最大帕金森氏症队列，还包括 234 名神经系统健康老人的独特队列，可用于各种研究。我们已经证明，帕金森病元基因组中普遍存在失衡现象，这为神经退行性病变的发生创造了有利环境，阻碍了疾病的康复。

帕金森病是一种使人逐渐衰弱的疾病，2005 年有 400 万人患病，预计到 2030 年，患病人数将增加一倍，达到 870 万人。虽然帕金森病在历史上被定义为运动障碍，但它是一种多系统疾病。据推测，脊髓灰质炎是由遗传易感性和环境诱发因素的不同组合引起的，但目前尚未发现任何致病组合。脊髓灰质炎与肠胃系统之间的联系早已确立。

"Payami说："这是一项令人兴奋的研究，因为元基因组学是一个新的领域，尽管发展迅速，资源、方法和工具虽然是最先进的，但仍处于开发阶段。

"毫无疑问，随着我们样本量的增加，以及其他人也开展元基因组学研究并分享数据，将会有更多的信息被揭示出来。我们预计，在不久的将来，我们将拥有足够的工具和分析能力，将元基因组学作为一种新方法来研究脊髓灰质炎的异质性，寻找生物标志物，深入研究脊髓灰质炎亚型的起源和进展，并研究操纵微生物组来预防、治疗和阻止脊髓灰质炎进展的潜力。

(责任编辑：泉水)

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