韩国老年人群肠道菌群特征与主观认知下降、轻度认知障碍及阿尔茨海默病的网络特性研究

本研究针对韩国老年人群，通过分析346名受试者（SCD 24例、MCI 246例、AD 76例）的肠道菌群特征，结合认知功能评估、Aβ沉积检测及APOE基因分型，首次揭示了不同认知状态下的菌群差异：AD组富集Hominisplanchenecus等致病菌，SCD组独有Anaerobutyricum hallii等有益菌，且SCD菌群网络复杂度显著更高（密度0.602 vs AD 0.388）。研究通过机器学习（XGBoost AUC 0.9）和冗余分析（RDA）证实菌群与认知评分、神经退行标志物（Aβ42/Aβ40、NfL）的关联，为肠道-脑轴机制提供了东亚人群证据，发表于《Alzheimer's Research》。

　　

认知功能衰退与肠道菌群的关联近年来成为神经科学热点，但东亚人群尤其是阿尔茨海默病(AD)连续谱（从主观认知下降[SCD]到轻度认知障碍[MCI]直至AD）的菌群特征仍不明确。随着全球老龄化加剧，AD患者预计2050年将达1.52亿，而现有疗法仅能缓解症状。更棘手的是，APOEε4基因携带者虽有更高AD风险，但仅部分人群最终发病，暗示其他调控因素存在。肠道菌群通过产生短链脂肪酸(SCFA)、调节免疫和代谢等途径影响脑功能，但菌群如何参与AD不同阶段的转变？韩国Ajou大学医学院的研究团队通过多中心队列研究给出了新答案。

研究人员采用横断面设计，从韩国国家生物样本库(BICWALZS)纳入346名72.3岁平均年龄的受试者，通过临床痴呆评定量表(CDR)分为SCD、MCI和AD三组。关键技术包括：1）16S rRNA基因测序（V3-V4区，Illumina MiSeq平台）结合QIIME2和NCBIBLAST分析；2）机器学习（XGBoost/Random Forest）筛选标志菌种；3）¹⁸F-flutemetamol PET检测Aβ沉积；4）冗余分析(RDA)控制年龄、营养等混杂因素。

Distinct gut microbiota profiles

通过LEfSe分析和机器学习模型，发现SCD组富含产丁酸盐的Anaerobutyricum hallii（相对丰度4.88% vs AD 1.18%）和Bifidobacterium catenulatum（9.18% vs MCI 4.71%），而AD组特有促炎的Intestinibacter bartlettii和Romboutsia timonensis。XGBoost模型准确区分SCD与AD（AUC 0.9），关键菌种与MMSE评分显著相关（p<0.001）。

Network properties

SCD菌群网络展现出更高稳定性（密度0.602 vs AD 0.388）和聚类系数（0.633 vs 0.43），其核心节点Bifidobacterium catenulatum与Aβ₄₂/Aβ₄₀正相关（r=0.37）。AD组菌群互作更分散（网络异质性0.455 vs SCD 0.162），提示生态失调。

Biomarker correlations

血清神经丝轻链(NfL)与Anaerobutyricum hallii负相关（p<0.05），而APOEε4携带者的Blautia luti丰度升高2.3倍。营养评估(MNA-K)显示，营养不良组Evtepia gabavorous增多，与认知衰退加速相关。

Metagenome function

PICRUSt2预测显示，SCD菌群强关联芳香化合物降解通路（ko01220），AD组则富集神经炎症相关的PD-1/PD-L1通路（ko05235）。Co-Abundant Gene群(CAG)分析发现，产SCFA菌群与支链氨基酸合成通路正相关。

这项研究首次系统描绘了韩国老年人群AD连续谱的菌群特征图谱，证实SCD阶段菌群网络的高复杂度可能是认知保护的生物标志物。临床价值在于：1）Anaerobutyricum hallii等产丁酸盐菌或成干预靶点；2）机器学习模型为早期筛查提供新工具；3）东亚数据弥补了欧美主导的研究空白。局限性在于横断面设计难以确定因果关系，未来需开展菌群移植(FMT)等干预实验验证。论文为理解肠道-脑轴在神经退行性疾病中的作用提供了重要拼图，尤其为亚洲人群的精准营养策略奠定基础。