客户案例​ | 帕金森疾病早期的肠道菌群和代谢特征

客户案例

发表期刊：npj Biofilms and Microbiomes，IF=7.29

合作单位：昆明理工

合作项目：宏代谢组

研究介绍

帕金森疾病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，其主要特征包括黑质中多巴胺能神经元的丢失。α-突触核蛋白（α-syn）作为一种神经元蛋白，在路易小体形成中起着重要作用，它的聚集与PD密切相关。然而，由于临床中PD早期诊断和识别困难，微生物群和代谢物是否在早期PD中发生变化尚不清楚。本研究通过构建具有帕金森症状的A53T转基因恒河猴模型，利用宏基因组测序和代谢组学技术，发现A53T猴子肠道菌群和部分代谢物水平发生显著改变。研究揭示了转基因A53T和α-syn聚集可能影响恒河猴的肠道菌群和代谢物，并筛选到5种主要与线粒体功能障碍相关的代谢物可能与PD的发病机制有关。

研究思路

研究结果

1. 对恒河猴粪便进行宏基因组测序，结果显示A53T组肠道菌群具有更高的多样性，属水平上存在20个差异菌，普氏菌和拟杆菌在两组中均为核心菌，但在A53T组中显著减少；Sybergistetes、Akkermansia和Eggerthella lenta在A53T组中显著升高。

2. 粪便宏代谢组检测和分析中筛选到5个差异代谢物，包括3-甲基吲哚、肉豆蔻酸、甘油酸、L-天冬氨酸和对羟基苯乙酸，前两者在A53T组中显著降低，后三者显著升高；甘油酸和对羟基苯乙酸与Sybergistetes显著正相关，肉豆蔻酸与拟杆菌显著正相关，而对羟基苯乙酸与拟杆菌显著负相关。

3. 对微生物组、代谢物和功能进行相关分析，结果显示两组间均有显著差异，变化趋势相似，一致性良好，并构建6个类群网络关系。对5种差异代谢物进行功能分析，与3-甲基吲哚和肉豆蔻酸相关的主要途径为两组分系统和细菌趋化性，这在对照组中较高；另外三个代谢物的主要相关代谢途径在A53T组中显著增加。

参考文献

Gut microbiota and metabolites of α-synuclein transgenic monkey models with early stage of Parkinson’s disease. npj Biofilms and Microbiomes. 2021.