英国东英吉利大学诺里奇分校的大卫·沃祖尔博士及其合作者在一项小型研究中发现,六种由肠道微生物产生或相关的血液代谢物可识别早期认知障碍。
沃祖尔团队在《肠道微生物》期刊中报告,循环代谢物——5-羟基吲哚乙酸、吲哚-3-丙酸、胆碱、硫酸吲哚酚、喹啉酸和犬尿氨酸——能够区分认知健康的老年人与轻度认知障碍患者,曲线下面积(AUC)达0.79。
这些代谢物还将健康对照组与主诉认知障碍患者区分开来,AUC为0.75。沃祖尔向《今日医学新闻》表示:"本研究表明,少量肠道及饮食衍生的血液代谢物能可靠区分健康衰老与早期认知衰退,即使在最早期阶段亦然。"
他指出,这六种代谢物组合反映了肠道-脑轴的早期代谢紊乱。"这些结果表明,代谢改变在认知衰退临床显现前就已出现,为早期风险识别提供了非侵入性且可扩展的途径,"沃祖尔补充道,"由于循环代谢物整合了肠道微生物活性和宿主生理机能,它们的表现优于仅基于微生物组的指标,为早期检测、监测和靶向干预策略提供了前景。"
英国阿尔茨海默病研究协会支持的该研究指出,近期研究显示,在无症状阿尔茨海默病患者中,肠道微生物组组成与淀粉样蛋白和tau蛋白标志物相关。该协会的希奥娜·斯凯尔斯博士强调,越来越多的证据表明肠道细菌变化可能与痴呆风险相关。
斯凯尔斯在英国科学媒体中心网站撰文表示:"尽管当前阿尔茨海默病血液检测通过测量特定疾病相关蛋白水平实现,但本研究可能为未来血液检测开发提供新方向。"她同时指出:"该研究无法确定早期记忆和思维问题者是否会发展为痴呆症,但为深入研究指明了方向。鉴于研究涉及人数相对较少,需开展更大规模和长期研究来验证这些发现,并明确此类检测能否与现有方法协同应用。"
沃祖尔团队研究了150名老年人:50名认知健康的对照组、50名主诉认知障碍参与者和50名经客观测量的轻度认知障碍者。各组在年龄、性别和体重指数上匹配,平均年龄65.5岁,女性占54%。血液和粪便样本数据来自两项先前临床研究的基线测量。
若存在重大神经、精神、胃肠道或代谢疾病史、慢性疲劳综合征、胆囊异常、当前或近期吸烟、酒精或药物依赖,以及临床显著的抑郁或焦虑,参与者即被排除。服用抗抑郁药、抗精神病药、抗凝剂或任何影响胃肠道功能药物者亦不符合资格。
质谱分析平台检测了血清中33种代谢物——13种色氨酸相关化合物、15种胆汁酸化合物、3种三甲胺-N-氧化物相关代谢物和2种甲酚代谢物。16S rRNA扩增子测序用于检测与代谢变化相关的细菌类群。
研究人员采用多元线性回归和机器学习技术,确定了可分类早期认知衰退的代谢物组合。该组合中除胆碱外,其余五种均为色氨酸代谢产物。沃祖尔表示:"研究凸显色氨酸代谢是认知衰退早期被破坏的关键通路,保护性代谢物减少而炎症或毒性代谢物增加。观察到主诉认知障碍阶段即出现生物学改变,进一步支持需将预防工作前移至疾病轨迹更早期。"
研究者承认,尽管调整了关键协变量,代谢物谱仍受多种环境和生物因素影响。例如代谢物变化可能反映系统性炎症相关的生理状态。"因此,尽管研究结果暗示变量间存在关联,但仅凭此分析无法推断因果关系,"他们写道。
沃祖尔建议,未来工作应在更大规模独立队列和更多元化人群中验证这些代谢物特征。"需开展纵向研究,确定这些代谢变化能否预测从主诉认知障碍向客观认知障碍的转化,最终预测痴呆症,"他强调,"机制研究(包括微生物组调控或饮食干预)可帮助阐明因果通路,支持开发个性化的代谢物指导预防策略。"
本研究的微生物组分析获得英国阿尔茨海默病研究协会小型启动基金支持。沃祖尔及其合作者声明无利益冲突,斯凯尔斯亦无相关披露。
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