揭示阿尔茨海默病中鞘磷脂水平与肠道微生物群丰度的潜在因果关联:为疾病防治带来新曙光

【字体: 时间:2025年05月01日 来源:BMC Neurology 2.2

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  阿尔茨海默病(AD)危害严重,以往研究难以明确鞘磷脂与肠道微生物群丰度因果关系。江南大学医学中心等研究人员开展双样本孟德尔随机化(MR)研究,发现鞘磷脂水平与 6 种肠道微生物群丰度有关,为 AD 防治提供新思路。

  阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),这个如同 “大脑橡皮擦” 般的病症,正悄然威胁着全球众多人的健康。它是一种神经退行性疾病,会无情地损伤大脑中的神经细胞,让患者逐渐失去记忆、认知和生活自理能力。在 2000 - 2019 年期间,AD 的死亡率大幅上升,给患者家庭和社会带来了沉重的负担。
目前,虽然科研人员在 AD 的发病机制、诊断和治疗方面进行了大量研究并取得了一定进展,但仍面临诸多挑战。其中,明确一些因素与 AD 之间的因果关系就是一个难题。比如,鞘磷脂(Sphingomyelin)在神经系统中起着关键作用,它不仅是神经元髓鞘的重要组成部分,参与神经信号传导,还对维持肠道健康有着重要意义。同时,肠道微生物群(Gut microbiota)也与多种疾病密切相关,包括 AD。然而,之前的研究大多是观察性的,难以确定鞘磷脂水平与肠道微生物群丰度之间究竟是否存在因果关系,因为这些研究容易受到年龄、环境、饮食习惯和生活方式等多种因素的干扰。

为了攻克这一难题,江南大学医学中心、南京医科大学附属无锡第二人民医院以及南通大学无锡临床学院的研究人员展开了一项双样本孟德尔随机化(Mendelian randomization,MR)研究,相关成果发表在《BMC Neurology》杂志上。

研究人员采用了一系列专业且严谨的技术方法。首先,他们从 MRCIEU OpenGWAS 数据库中获取了鞘磷脂水平和肠道微生物群丰度的全基因组关联研究(Genome - Wide Association Study,GWAS)数据。其中,鞘磷脂的 GWAS 数据来自 115,006 名英国生物银行参与者的血液样本,通过靶向高通量核磁共振代谢组学进行测量,并对性别、年龄等因素进行了校正;肠道微生物群丰度的 GWAS 数据则来自对 14,306 名欧洲个体的元分析,这些数据基于 16S 核糖体 RNA 基因测序和基因型数据。然后,研究人员按照严格的标准选择了单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)作为工具变量,进行了孟德尔随机化分析。他们运用了固定或随机效应逆方差加权(IVW)等多种方法,并通过多种测试评估了异质性、水平多效性等,还进行了敏感性分析以确保结果的可靠性。

在研究结果方面:

  • 工具变量选择:经过筛选,确定了 66 个 SNPs 作为工具变量,这些变量的 F 统计量均超过 10,表明它们对研究结果有显著影响,且不存在弱工具变量偏差。
  • MR 分析:IVW 方法显示,鞘磷脂水平与 12 种肠道微生物群丰度显著相关。去除重叠类别后,最终确定了 6 种与鞘磷脂水平相关的肠道微生物群。其中,鞘磷脂水平与产碱菌科(Alcaligenaceae)和活泼瘤胃球菌(Ruminococcus callidus)的丰度呈正相关;与黄酮醇单胞菌属(Flavonifractor)、链球菌属(Streptococcus)、粪拟杆菌(Bacteroides caccae)和副流感嗜血杆菌(Haemophilus parainfluenzae)的丰度呈负相关 。进一步的分析,如 MR - Egger 和 IVW 测试,表明研究结果不存在异质性和水平多效性;留一法敏感性分析也证实了结果的稳定性。

研究结论和讨论部分指出,该研究首次通过 MR 研究揭示了鞘磷脂水平与肠道微生物群丰度之间的潜在因果关系。这一发现意义重大,因为它为 AD 的防治提供了新的方向。例如,活泼瘤胃球菌可能通过 “肠道微生物群丰度 - 肠道 - 大脑” 连接在 AD 的发展和进展中发挥保护作用;而某些链球菌可能与 AD 的发生有关。此外,通过检测肠道微生物群来早期发现鞘磷脂水平的变化,有望实现 AD 的早期诊断和治疗。然而,目前关于肠道微生物群在 AD 治疗中的临床试验仍处于早期阶段,还需要更多大规模、随机对照的人体试验来验证其疗效和安全性。同时,研究也存在一些局限性,如数据仅来自欧洲患者,样本量可能不够大,MR 分析可能受到多种偏差的影响等。但总体而言,这项研究为 AD 的研究和治疗开辟了新的道路,让人们看到了攻克 AD 的新希望,激励着科研人员继续深入探索,为最终战胜这一疾病而努力。

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