《Alzheimer Disease & Associated Disorders》：Early Gut Microbiome Alterations in Mild Cognitive Impairment Reflect Changes in Alzheimer Disease
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引言：肠-脑轴（gut-brain axis）的改变与神经退行性疾病（包括阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD））的关联日益增多。目前尚不清楚这些微生物组变化是否已存在于早期认知下降中。研究人员检验了AD特征性的肠道微生物组改变是否在轻度认
引言：肠-脑轴（gut-brain axis）的改变与神经退行性疾病（包括阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD））的关联日益增多。目前尚不清楚这些微生物组变化是否已存在于早期认知下降中。研究人员检验了AD特征性的肠道微生物组改变是否在轻度认知障碍（mild cognitive impairment, MCI）中可检测到，以及这些变化是否在认知连续谱中遵循相似模式。方法：本病例对照研究纳入78名参与者：37名认知健康对照、20名MCI个体和21名前驱期或轻度AD个体。使用CERAD神经心理测试量表评估认知表现，使用临床痴呆评定量表（Clinical Dementia Rating）评估疾病严重程度。收集饮食数据，并使用16S rRNA基因扩增测序分析粪便样本。结果：研究人员鉴定出16个与认知状态相关的细菌属。诸如Lacticaseibacillus、Raoultella和Buttiauxella等属在AD中减少，并在MCI中已出现类似降低。相反，Anaerovorax和一个未分类的Comamonadaceae属在AD中增加。若干改变从正常认知经MCI到AD呈现一致趋势。讨论：AD特征性的肠道微生物组改变似乎已存在于早期认知下降中，并在MCI中遵循相似模式。这些发现支持微生物组图谱作为AD早期非侵入性生物标志物的潜力。
**研究背景与问题**
阿尔茨海默病（Alzheimer disease, AD）是一种进行性神经退行性疾病，其病理特征包括Tau神经原纤维缠结和β-淀粉样蛋白（beta-amyloid）斑块，这些改变可在临床症状出现前长达20年即开始累积。早期诊断至关重要，因新兴疗法和非药物干预主要针对疾病初始阶段以延缓进展并维持生活质量。轻度认知障碍（mild cognitive impairment, MCI）代表一组异质性人群，其中部分个体可能进展为痴呆。目前迫切需要识别AD最早期阶段的生物标志物。肠道微生物组（gut microbiome, GM）作为候选指标受到关注，帕金森病（Parkinson disease, PD）和特发性正常压力脑积水（idiopathic normal pressure hydrocephalus, iNPH）中已发现其改变。肠-脑轴通过迷走神经、神经递质等途径实现双向通讯。尽管AD相关研究较少，已有证据表明GM在临床前阶段即发生改变，且可能影响β-淀粉样蛋白积累。本研究旨在明确早期认知受损（MCI组）个体的GM是否与健康对照存在差异，比较MCI与AD组的GM特征，并评估特定改变是否随认知下降呈现渐进模式。
**研究对象与主要技术方法**
本研究为病例对照研究，由东芬兰大学大脑研究单元（Brain Research Unit at the University of Eastern Finland）于2018-2019年间招募78名参与者，包括37名认知健康对照（CO）、20名MCI个体和21名前驱期或轻度AD个体。主要技术方法包括：使用芬兰版CERAD神经心理测试量表（CERAD-NB）评估认知表现，临床痴呆评定量表（Clinical Dementia Rating, CDR）评估疾病严重程度；从静脉血中提取基因组DNA进行ApoE-ε4基因分型（TaqMan基因分型法）；收集粪便样本，提取DNA后对16S rRNA V3-V4区进行PCR扩增，在Illumina MiSeq平台测序，使用DADA2流程进行ASV推断和分类注释；统计学分析采用Wilcoxon秩和检验（α多样性）、PERMANOVA（β多样性）及DESeq.2进行差异丰度分析，模型调整了心律失常和他汀类药物使用。
**研究结果**
**人口学、肠道相关因素及饮食习性**
AD组中78.9%为ApoE-ε4携带者，显著高于CO组（37.8%）和MCI组（35%）。各组在合并症、肠道相关因素及饮食习性方面无显著差异。
**CERAD-NB测试结果**
CO组与MCI组在词语流畅性、词语列表学习、词语列表识别及全局记忆得分方面差异显著（P≤0.02）。CO组与AD组在全部9项子测试中差异显著（P≤0.02）。MCI组与AD组在MMSE、词语列表学习、词语列表节约、结构性运用及全局记忆得分上存在显著差异。
**肠道微生物组差异**
在CO与AD组比较中，Anaerovorax和未鉴定属（Comamonadaceae科）相对丰度增加，而Enterobacter、Absicoccus、Buttiauxella、Raoultella和Lacticaseibacillus显著减少。CO与MCI组比较中，Falciporphyromonas、Absicoccus和Ligilactobacillus增加，Clostridium_XlVb、Megasphaera、Limosilactobacillus、Lacticaseibacillus、Raoultella和Buttiauxella减少。MCI与AD组比较中，Anaerovorax、Paramuribaculum及两个未鉴定属（Comamonadaceae和Flavobacteriaceae科）增加，Cetobacterium、Raoultella和一个未鉴定属（Sutterellaceae科）减少。α多样性分析显示，Observed、ACE和Chao1指数在CO与MCI、MCI与AD间差异显著，但CO与AD间无显著差异；Shannon和Inverse Simpson指数在三组间均存在显著差异。β多样性（Bray-Curtis距离）各组间无显著差异。
**讨论与结论**
研究人员发现GM组成在认知下降早期（MCI阶段）即已改变，且与AD相似，Lacticaseibacillus、Raoultella和Buttiauxella从正常认知经MCI到AD呈一致下降趋势，Anaerovorax和Comamonadaceae科未鉴定属在AD组升高。这些模式提示GM沿神经退行连续谱呈现渐进变化。论文发表在《Alzheimer Disease》。Lacticaseibacillus（尤其鼠李糖乳杆菌L. rhamnosus等）在动物和人类研究中显示出改善认知、减轻神经炎症的潜力，但其作用机制仍需明确。其他属如Raoultella、Buttiauxella等临床意义尚不清楚。本研究优势在于队列特征明确，各组年龄、性别、饮食习性相似，排除了糖尿病患者等混杂因素。局限性包括横断面设计、样本量较小、缺乏生物标志物确诊（因当时血浆p-tau217等尚未可用）。未来需纵向研究验证这些改变是否先于认知下降，并探索多菌属组合作为生物标志物的潜力。
**研究结论**
本研究发现，肠道微生物组组成在认知下降早期（包括MCI个体）即发生改变，且这些变化与AD中所观察到的相似。若干属（如Lacticaseibacillus、Raoultella和Buttiauxella）从认知健康个体到MCI及AD呈现一致减少。这些结果表明肠道微生物组改变可能出现在疾病过程早期，并突出了特定属作为生物标志物开发的候选潜力。然而，需要在更大规模及纵向队列中进行验证，以确定其可靠性和临床相关性。
