多组学整合分析揭示帕金森病患者肠道微生物组驱动的脂质代谢紊乱及其对认知功能的预测价值

《npj Parkinson's Disease》：Multi-omics of host–gut metabolic crosstalk in Parkinson’s disease

　　

摘要

肠道微生物组的改变已被发现与帕金森病（PD）有关，但其对全身代谢的相互影响仍有待阐明。这项横断面研究纳入了 67 名 PD 患者和 64 名非 PD 对照组，将利用液相色谱 - 质谱法获得的非靶向血清和粪便代谢组学数据与肠道微生物组 16S rRNA 基因测序数据相结合。PD 患者表现出脂质代谢紊乱，包括血清异戊二烯化合物及其细菌来源前体（2-C- 甲基 -D- 赤藓糖醇 4- 磷酸）、鞘脂和甘油磷酸酯的变化，以及脂肪酸生物合成途径的紊乱。多组学整合分析显示，PD 与肠道微生物组和血清代谢组学更为密切相关。血清 N- 羟基 -L- 苯丙氨酸与产生硫化氢的脱硫弧菌 Desulfovibrio 相关，提示了微生物相关的氨基酸代谢。机器学习模型对 PD 患者认知功能的预测比运动障碍更为稳健，且完全由肠道来源的特征驱动，包括产短链脂肪酸的类群、机会性病原体和粪便脂质代谢物，而血清代谢物未做出贡献。这些发现揭示了新的微生物驱动的脂质和氨基酸途径，在 PD 中具有潜在的生物标志物和治疗价值。