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    一項來(lái)自Science Translational Medicine的研究:腸道菌群組成可能是臨床前阿爾茨海默病的指標

    2024-03-06 11:00





    學(xué)術(shù)前沿
    整合微生態(tài) 復興大健康



    承葛醫藥集團

    文章中文標題:腸道菌群組成可能是臨床前阿爾茨海默病的指標

    文章英文標題:Gut microbiome composition may be an indicator of preclinical Alzheimer's disease

    期刊名稱(chēng):Science Translational Medicine

    時(shí)間:2023.6.14

    影響因子:17.1

    DOI:10.1126/scitranslmed.abo2984



    Treat Gut


    一、背景

    阿爾茲海默癥(Alzheimer’s disease,AD)被認為是從正常認識發(fā)展到臨床前疾病,最終發(fā)展為伴有認知障礙的癥狀性AD。AD的生物標志物有β-淀粉樣蛋白(β-amyloid)和Tau蛋白(被用于輔助診斷和疾病監測)。一般情況下通過(guò)正電子發(fā)射層掃描(Position Emission Tomography,PET)成像或腦脊液(Cerebro-Spinal Fluid,CSF)檢測標志物的存在或是通過(guò)腦脊液檢測和磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)鑒定神經(jīng)退行性標志物。AT(N)標記物組合表明,神經(jīng)病理學(xué)發(fā)生在癥狀出現之前,定義為臨床前癡呆評分(Clinical Dementia Rating,CDR)變得異常的時(shí)候。


    多項證據表明腸道微生物在A(yíng)D發(fā)病機制的演變中發(fā)揮著(zhù)作用,出現AD癥狀的人群機體的微生物組不同于相同年齡健康人群機體的微生物組,微生物組的變化與AD腦脊液標志物的存在相關(guān)。


    AT(N)生物標記:A,β淀粉樣蛋白沉積;T,病理性tau蛋白;(N),神經(jīng)變性
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    二、研究結果

    方法:

    這項研究共招募了164名認知健康的志愿者,數據來(lái)自Knight ADRC(Alzheimer’s Disease Research Center)隊列,參與者的年齡介于68-94歲,45%為男性,他們在2019年至2021年間提供了糞便樣本。志愿者參與了PET成像、MRI成像、腰椎穿刺獲取腦脊液樣本、糞便取樣、采血、認知測試,需要定期完成CDR量表。


    劃分標準:將臨床前AD定義為CDR=0、Aβ陽(yáng)性,其中Aβ陽(yáng)性的標準為Centiloid>16.4,相當于匹茲堡化合物B標準化攝取比值比(SUVR)>1.42。對于未經(jīng)PET的少數參與者,Aβ陽(yáng)性標準定義為CSF Aβ42/Aβ40比值<0.0673。按照以上標準,志愿者被分為健康組(n=115)和臨床前AD組(n=49)。



    1.腸道微生物組整體差異
    (1)健康對照和臨床前AD兩組之間沒(méi)有顯著(zhù)差異。
    (2)未加權UniFrac距離的主坐標分析(PCoA)。
    健康和臨床前AD個(gè)體的總體微生物組組成存在差異
    沿PCoA1不同(p=0.046)。
    (3)未加權UniFrac距離的主坐標軸(CAP)的規范分析。
    沿CAP1和CAP2的樣本因AD狀態(tài)而異。



    2.腸道微生物組與AT(N)
    (1)與Aβ和tau之間存在顯著(zhù)的相關(guān)性(p<0.05)。
    (2)與神經(jīng)退行性疾病標志之間的相關(guān)性不顯著(zhù)。



    3.特定腸道微生物特征
    (1)與臨床前AD狀態(tài)相關(guān):Dorea_formicigenerans、Oscillibacter_sp.57_20、Faecalibacterium_ prausnitzii(普氏糞桿菌)、Coprococcus_catus(糞球菌)、Anaerostipes_hadrus(丁酸弧菌)、Ruminococ_cuslactaris(乳瘤胃球菌)。
    (2)與健康狀態(tài)相關(guān):Methanosphaera_stadtmanae。



    4.腸道微生物組特征提高分類(lèi)器性能
    (1)作者認為在無(wú)法獲得典型的AD標志物的情況下,腸道微生物組特征的預測性能是有意義的。
    (2)建立相應的模型,模型包含人口統計數據和臨床協(xié)變量、AT(N)等。



    5.腸道微生物組特征提高分類(lèi)器性能

    隨機劃分為訓練(n=99,30.3%臨床前)和驗證(n=65,29.2%臨床前),對訓練隊列中的分類(lèi)豐度數據進(jìn)行迭代特征選擇,在每次迭代中使用新種子,應用Boruta算法100次并識別出在100次迭代中至少25次中選擇的分類(lèi)群:選擇了7個(gè)候選類(lèi)群作為重要特征。


    結果:含有腸道微生物組特征的模型性能更好,將不考慮更多類(lèi)別的AD標志物,7個(gè)微生物特征的重要性表現得更明顯。


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    三、總結語(yǔ)

    該研究證實(shí)與早期A(yíng)D狀態(tài)相關(guān)的微生物分類(lèi)單元和微生物代謝通路包括Lachnospiraceae(毛螺菌科)、Ruminococcaceae(瘤胃球菌科)、Bacteroidaceae(擬桿菌科)等。腸道微生物組成可能與早期A(yíng)D的發(fā)生和發(fā)展有關(guān),為早期A(yíng)D的診斷和治療提供了新的思路。此外,臨床前AD的腸道微生物特征很容易在糞便中進(jìn)行檢測,可以增強AD風(fēng)險的早期篩查措施并改善AD進(jìn)展這一關(guān)鍵階段的隊列招募。血漿Aβ42/Aβ40、p-tau-217和神經(jīng)絲光等血液生物標志物已成為未受損老年人認知能力下降和隨后AD的預測生物標志物。使用糞便分析物同樣能獲取,且比腰椎刺穿獲取腦脊液的侵入性要小。

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    承葛醫藥集團始創(chuàng )于2016年,是中國首家提供精準菌群移植整體解決方案的企業(yè);是一家集研發(fā)、智造、銷(xiāo)售、服務(wù)于一體,專(zhuān)注于人體微生態(tài)移植,業(yè)務(wù)領(lǐng)域橫跨微生態(tài)健康、微生態(tài)診斷、微生態(tài)治療、微生態(tài)藥物和微生態(tài)醫療大數據挖掘的國家高新技術(shù)企業(yè)。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展,公司已經(jīng)成為行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)。集團總部位于上海,下轄四個(gè)事業(yè)部:承葛健康事業(yè)部、承葛生物事業(yè)部、承葛醫療事業(yè)部、承葛智藥事業(yè)部。2022年公司開(kāi)始實(shí)行集團化管理,在廈門(mén)、新加坡設有研發(fā)基地,在北京、廣州、深圳、廈門(mén)、宜春、蘇州、石家莊、寧德、沈陽(yáng)設有子公司。


    承葛醫藥集團是菌群移植領(lǐng)域目前唯一一個(gè)獲得科技部人類(lèi)遺傳資源管理辦公室備案許可的企業(yè),也是國內唯一“六證齊全”的企業(yè)。搭建了世界領(lǐng)先的六大核心技術(shù)平臺:精準菌群移植治療平臺、腸道菌群工業(yè)化提取平臺、微生物制備醫械技術(shù)平臺、臨床微生物檢測技術(shù)平臺、微生態(tài)醫療大數據云平臺、微生物藥物篩選開(kāi)發(fā)平臺;以“精準菌群移植”核心技術(shù)為依托提供五大解決方案,構建以菌庫為核心的業(yè)務(wù)體系;強力布局微生態(tài)產(chǎn)業(yè)五大領(lǐng)域:包含承葛生物技術(shù)、承葛健康、承葛醫學(xué)檢驗、承葛智藥、以及微生態(tài)未來(lái)醫院,打造完整閉環(huán)微生態(tài)醫療體系,構造微生態(tài)全產(chǎn)業(yè)鏈集約式解決型企業(yè)。目前已經(jīng)為超過(guò)300+家醫療機構提供專(zhuān)業(yè)服務(wù),菌群移植與腸道菌群檢測超過(guò)10萬(wàn)+人次。





    承葛小秘書(shū)

    撰稿 | 生信部-許佳穎

    校正 | 學(xué)術(shù)中心 - 程先會(huì )

    排版 | 上??偛棉k - 王繼璽




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