肠道微生物组不仅是帕金森病的影响因素，而且是其发病的中心

阿拉巴马大学伯明翰分校的一项新研究表明，肠道微生物组参与了帕金森病发病的多种途径。发表在《自然通讯》上的研究结果显示，帕金森病患者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微生物组研究。

研究人员采用了宏基因组学，分析直接从帕金森病患者和神经健康对照受试者的粪便微生物组中恢复的遗传物质。

该研究的资深作者Haydeh Payami博士说:“这项研究的主要目的是对PD肠道微生物群的不平衡产生一个完整、不变的观点。”

该研究报告称，帕金森病宏基因组预示着一种促进疾病的微生物组。

Payami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，有毒分子产生过剩，细菌产物curli菌毛过多。这导致PD病理和神经递质失调，包括左旋多巴。与此同时，神经保护分子和抗炎成分缺乏，这使得恢复困难。

Payami是神经病学John T.和Juanelle D. Strain捐赠主席，她和她的团队招募了490名帕金森病患者和234名健康对照者。超过一半的研究对象是男性，而且大多年龄在50岁以上。所有人都来自美国南部地区，这有助于消除地理和文化对微生物组组成的影响。

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。

Payami说:“在84种与PD相关的物种中，55种在PD患者体内具有异常高的丰度，29种已耗尽。我们发现，超过30%的微生物和细菌基因和途径在帕金森病中改变了丰度，这表明存在广泛的不平衡。”

研究人员分析齿双歧杆菌升高了7倍，口放线菌升高了6.5倍，变形链球菌升高了6倍。相反，Roseburia ntestinalis减少了7.5倍，Blautia wexlerae减少了5倍。总体而言，36%的PD相关物种的丰度变化超过两倍，与健康对照组相比，PD增加或减少了100%到750%。

Payami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，并将其公开，不受任何限制，以促进开放科学。它包括490名PD患者的广泛元数据，具有微生物组数据的PD队列，以及234名神经健康老年人的独特队列，可用于广泛的研究。我们已经证明，帕金森的宏基因组存在广泛的不平衡，创造了一个允许神经退行性事件发生的环境，并禁止恢复。”

帕金森病是一种逐渐使人衰弱的疾病，2005年有400万人患病，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，PD是一种多系统疾病。据推测，帕金森病是由遗传易感性和环境诱因的各种组合引起的，尽管尚未确定病因组合。帕金森病与胃肠系统之间的联系早已确立。

Payami说:“这是一项令人兴奋的研究，因为宏基因组学是一个快速发展的新领域，资源、方法和工具虽然是最先进的，但仍在开发中。”“毫无疑问，随着我们增加样本量，其他人也会进行宏基因组学研究并分享数据，更多的信息将会被揭示。我们预计，在不久的将来，我们将拥有工具和分析能力，将宏基因组学作为研究PD异质性的新方法，寻找生物标志物，更深入地研究PD亚表型的起源和进展，并研究操纵微生物组来预防、治疗和阻止PD进展的潜力。”

论文链接：Zachary D. Wallen, Ayse Demirkan, Guy Twa, Gwendolyn Cohen, Marissa N. Dean, David G. Standaert, Timothy R. Sampson, Haydeh Payami. Metagenomics of Parkinson’s disease implicates the gut microbiome in multiple disease mechanisms. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-34667-x