Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт. Сез куллана торган браузер версиясендә CSS ярдәме чикләнгән. Иң яхшы нәтиҗәләргә ирешү өчен, без сезгә браузерыгызның яңарак версиясен кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'да туры килүчәнлек режимын сүндерегез). Шуңа кадәр, даими ярдәм күрсәтү өчен, без сайтны стильләштермичә яки JavaScriptсыз күрсәтәбез.
Эссенциаль треморны (ЭТ) иртә диагностикалау, бигрәк тә сәламәт контроль төркемнән (ГК) һәм Паркинсон авыруыннан (ПК) аерганда, катлаулы булырга мөмкин. Күптән түгел эчәк микробиотасына һәм аның метаболитларына тизәк үрнәкләрен анализлау нейродегенератив авыруларның яңа биомаркерларын ачу өчен яңа ысуллар тәкъдим итте. Эчәк флорасының төп метаболиты булган кыска чылбырлы май кислоталары (КЧК) ПК вакытында тизәктә кими. Ләкин фекаль СККК ЭТда беркайчан да өйрәнелмәгән. Без ЭТда СКККның фекаль дәрәҗәсен тикшерергә, аларның клиник симптомнар һәм эчәк микробиота белән бәйләнешен бәяләргә һәм аларның потенциаль диагностик мөмкинлекләрен билгеләргә омтылдык. Фекаль СККК һәм эчәк микробиота 37 ЭТда, 37 яңа ПКда һәм 35 ГКда үлчәнде. Эч кату, вегетатив дисфункция һәм треморның авырлыгы шкала ярдәмендә бәяләнде. Пропионат, бутират һәм изобутиратның фекаль дәрәҗәләре ЭТда ГКга караганда түбәнрәк иде. Пропион, майлы һәм изомайлы кислоталар комбинациясе ETны HCдан аерды, AUC 0,751 (95% CI: 0,634–0,867) тәшкил итте. Фекаль изовалерик кислотасы һәм изомайлы кислота дәрәҗәләре ETда PDга караганда түбәнрәк иде. Изовалерик кислотасы һәм изомайлы кислота ET һәм PD арасында AUC 0,743 (95% CI: 0,629–0,857) белән аерма ясый. Фекаль пропионат эч кату һәм вегетатив дисфункция белән кире бәйләнештә. Изобалерик кислотасы һәм изомайлы кислота тремор авырлыгы белән кире бәйләнештә. Фекаль SCFA күләменең кимүе ETда Faecalibacterium һәм Streptobacterium күплегенең кимүе белән бәйле иде. Шулай итеп, фекаль SCFA күләме ETда кими һәм клиник күренешнең авырлыгы һәм эчәк микробиотасындагы үзгәрешләр белән бәйле. Тешектәге пропион кислотасы, май кислотасы, изомай кислотасы һәм изовалериан кислотасы ЭТ өчен потенциаль диагностик һәм дифференциаль диагностик биомаркерлар булырга мөмкин.
Эссенциаль тремор (ЭТ) - югары аяк-кулларның треморы белән характерлана торган прогрессив, хроник нейродегенератив бозылу, ул баш, тавыш ярыклары һәм аскы аяк-куллар кебек тәннең башка өлешләренә дә тәэсир итә ала 1. ЭТның клиник билгеләренә хәрәкәт симптомнары гына түгел, ә кайбер хәрәкәтсез билгеләрне дә, шул исәптән ашказаны-эчәк авыруларын да үз эченә ала 2. Эссенциаль треморның патологик һәм физиологик үзенчәлекләрен тикшерү өчен күп санлы тикшеренүләр үткәрелде, ләкин ачык патофизиологик механизмнар ачыкланмаган 3,4. Соңгы тикшеренүләр микробиота-эчәк-баш мие күчәренең дисфункциясе нейродегенератив авыруларга китерергә мөмкин дип күрсәтә, һәм эчәк микробиота белән нейродегенератив авырулар арасында ике яклы бәйләнеш булуы турында дәлилләр арта бара 5,6. Шунысы игътибарга лаек, бер очрак турында отчетта фекаль микробиота трансплантациясе пациентта эссенциаль треморны һәм ярсыган эчәк синдромын яхшыртты, бу эчәк микробиота белән эссенциаль тремор арасында тыгыз бәйләнеш булуын күрсәтергә мөмкин. Моннан тыш, без ЭТ белән авыручыларда эчәк микробиотасындагы специфик үзгәрешләрне дә таптык, бу ЭТ8да эчәк дисбиозының мөһим ролен нык хуплый.
Нейродегенератив авыруларда эчәк дисбиозына килгәндә, Паркинсон иң киң өйрәнелгән5. Тигез булмаган микробиота эчәк үткәрүчәнлеген арттырырга һәм эчәк глиясен активлаштырырга мөмкин, бу альфа-синуклеинопатияләргә китерә9,10,11. Паркинсон ...
Кыска чылбырлы май кислоталары (КЧК) - азык җепселләренең эчәк бактерияләре ферментациясе нәтиҗәсендә барлыкка килә торган төп метаболитлар һәм алар эчәк-баш мие үзара бәйләнешендә мөһим роль уйный дип санала13,14. КЧКлар юан эчәк күзәнәкләре тарафыннан үзләштерелә һәм порталь веноз системасы аша бавырга күчерелә, һәм кайбер КЧКлар системалы кан әйләнешенә керә. КЧКлар эчәк барьерының бөтенлеген саклауга һәм эчәк лайласында тумыштан килгән иммунитетны ныгытуга җирле йогынты ясый15. Алар шулай ук ​​тыгыз тоташу аксымнарын стимуллаштыру һәм нейроннарны активлаштыру юлы белән кан-баш мие барьерына (КББ) озак вакытлы йогынты ясыйлар, бу G аксымы белән бәйләнгән рецепторларны (GPCR) КББ аша үткәрү өчен стимуллаштыру юлы белән16. Ацетат, пропионат һәм бутират - юан эчәктә иң күп очрый торган КЧКлар. Элегерәк үткәрелгән тикшеренүләр Паркинсон авыруы белән авыручыларда сиркә, пропион һәм май кислоталарының фекаль дәрәҗәләренең кимүен күрсәтте17. Ләкин, ЭТ белән авыручыларда фекаль КЧК дәрәҗәләре беркайчан да өйрәнелмәгән.
Шулай итеп, безнең тикшеренү ЭТ белән авыручыларда фекаль SCFAдагы конкрет үзгәрешләрне һәм аларның Паркинсон авыруы белән авыручылардан аермаларын ачыклауга, фекаль SCFAның SCFA клиник симптомнары һәм эчәк микробиотасы белән бәйләнешен бәяләүгә, шулай ук ​​фекаль үрнәкләрнең потенциаль диагностик һәм дифференциаль диагностик мөмкинлекләрен ачыклауга юнәлтелгән иде. KZHK. Паркинсон авыруына каршы дарулар белән бәйле буталучы факторларны хәл итү өчен, без яңа башланган Паркинсон авыруы белән авыручыларны авыруны контрольдә тоту өчен сайладык.
37 ET, 37 PD һәм 35 HCның демографик һәм клиник үзенчәлекләре 1 нче таблицада кыскача күрсәтелгән. ET, PD һәм HCлар яшь, җенес һәм BMI буенча туры китерелгән. Өч төркемдә тәмәке тарту, алкоголь куллану һәм кофе һәм чәй эчү буенча охшаш нисбәт булган. PD төркеменең Векснер баллы (P = 0,004) һәм HAMD-17 баллы (P = 0,001) HC төркеменә караганда югарырак булган, ә ET төркеменең HAMA баллы (P = 0,011) һәм HAMD-17 баллы (P = 0,011) HC төркеменә караганда югарырак булган. ET төркемендә авыруның барышы PD төркеменә караганда күпкә озынрак булган (P<0,001).
Фекаль пропион кислотасы (P = 0,023), сиркә кислотасы (P = 0,039), май кислотасы (P = 0,020), изовалериан кислотасы (P = 0,045) һәм изомай кислотасы (P = 0,015) фекаль дәрәҗәләрендә сизелерлек аермалар күзәтелде. Алга таба үткәрелгән анализларда, ЭТ төркемендә пропион кислотасы (P = 0,023), май кислотасы (P = 0,007) һәм изомай кислотасы (P = 0,040) дәрәҗәләре ГК төркемендәгегә караганда күпкә түбәнрәк булган. ЭТ белән авыручыларда изовалерат (P = 0,014) һәм изобутират (P = 0,005) дәрәҗәләре ПД белән авыручыларга караганда түбәнрәк булган. Моннан тыш, фекаль пропион кислотасы (P = 0,013), сиркә кислотасы (P = 0,016) һәм май кислотасы (P = 0,041) дәрәҗәләре Паркинсон склерозы белән авыручыларда креатинин колиты белән авыручыларга караганда түбәнрәк булган (1 нче рәсем һәм 1 нче өстәмә таблица).
ag пропион кислотасы, сиркә кислотасы, май кислотасы, изовалерик кислотасы, валерик кислотасы, капрой кислотасы һәм изомай кислотасының төркем чагыштырмасын күрсәтә. Өч төркем арасында фекаль пропион кислотасы, сиркә кислотасы, май кислотасы, изовалерик кислотасы һәм изомай кислотасы дәрәҗәләрендә зур аермалар булган. ET эссенциаль тремор, Паркинсон авыруы, сәламәт ГК контроле, SCFA. Зур аермалар *P < 0,05 һәм **P < 0,01 белән күрсәтелгән.
ЭТ төркеме һәм ПД төркеме арасындагы авыру барышы аермасын исәпкә алып, без өстәмә чагыштыру өчен иртә ПД белән авыручы 33 пациентны һәм ЭТ белән авыручы 16 пациентны (авыру барышы ≤3 ел) тикшердек (Өстәмә 2 нче таблица). Нәтиҗәләр ЭТның фекаль пропион кислотасы күләменең ГАга караганда күпкә түбәнрәк булуын күрсәтте (P=0,015). Май кислотасы һәм изомай кислотасы өчен ЭТ һәм ГК арасындагы аерма әһәмиятле түгел иде, ләкин тенденция күзәтелде (P = 0,082). ЭТ белән авыручыларда фекаль изобутират дәрәҗәләре ПД белән авыручыларга караганда күпкә түбәнрәк иде (P = 0,030). Изовалериан кислотасының ЭТ һәм ПД арасындагы аерма әһәмиятле түгел иде, ләкин тенденция һаман да күзәтелде (P = 0,084). Пропион кислотасы (P = 0,023), серкә кислотасы (P = 0,020) һәм май кислотасы (P = 0,044) Паркинсон авыруы белән авыручыларда ГК белән авыручыларга караганда күпкә түбәнрәк булган. Бу нәтиҗәләр (Өстәмә 1 нче рәсем), гомумән алганда, төп нәтиҗәләргә туры килә. Гомуми үрнәк һәм иртә пациент төркемчәсе арасындагы нәтиҗәләр аермасы төркемчәдәге үрнәк күләменең кечерәк булуы белән бәйле булырга мөмкин, бу исә мәгълүматларның статистик көчен киметә.
Аннары без фекаль SCFA дәрәҗәләре ET белән авыручыларны CU яки PD белән авыручылардан аера аламы-юкмы икәнен тикшердек. ROC анализы буенча, пропионат дәрәҗәләренең AUC аермасы 0,668 тәшкил иткән (95% CI: 0,538-0,797), бу ET белән авыручыларны HCдан аерырга мөмкинлек бирде. ET һәм GC белән авыручыларны AUC 0,685 булган бутират дәрәҗәләре буенча аерырга мөмкин (95% CI: 0,556–0,814). Изомай кислотасы дәрәҗәләрендәге аермалар ET белән авыручыларны AUC 0,655 булган HCдан аерырга мөмкин (95% CI: 0,525–0,786). Пропионат, бутират һәм изобутират дәрәҗәләрен берләштергәндә, 74,3% сизгерлек һәм 72,9% спецификлык белән 0,751 (95% CI: 0,634–0,867) югарырак AUC алынган (2a рәсем). ЭТ һәм Паркинсон авыруы белән авыручыларны аеру өчен, изовалериан кислотасы дәрәҗәләре өчен AUC 0,700 (95% CI: 0,579–0,822) һәм изомай кислотасы дәрәҗәләре өчен 0,718 (95% CI: 0,599–0,836) булган. Изовалериан кислотасы һәм изомай кислотасы дәрәҗәләре кушылмасында AUC 0,743 (95% CI: 0,629–0,857) югарырак, сизгерлек 74,3% һәм спецификлык 62,9% булган (2b рәсем). Моннан тыш, без Паркинсон авыруы белән авыручыларның тизәкләрендәге SCFA дәрәҗәләренең контроль төркемдәгеләрдән аерылып тору-тормавын тикшердек. ROC анализы буенча, пропион кислотасы дәрәҗәләрендәге аермалар нигезендә Паркинсон авыруы белән авыручыларны ачыклау өчен AUC 0,687 (95% CI: 0,559-0,814) тәшкил итте, сизгерлек 68,6% һәм спецификлык 68,7% иде. Ацетат дәрәҗәләрендәге аермалар Паркинсон авыруы белән авыручыларны AUC 0,674 (95% CI: 0,542–0,805) булган HCлардан аерырга мөмкин. Паркинсон авыруы белән авыручыларны CUдан бары тик AUC 0,651 (95% CI: 0,515–0,787) булган бутират дәрәҗәләре буенча гына аерырга мөмкин. Пропионат, ацетат һәм бутират дәрәҗәләрен берләштергәндә, AUC 0,682 (95% CI: 0,553–0,811) алынды (2в рәсем).
Рус Православие Чиркәвенең ET һәм HCга карата дискриминациясе; b Рус Православие Чиркәвенең ET һәм PDга карата дискриминациясе; c ROCның PD һәм HCга карата дискриминациясе. ET эссенциаль тремор, Паркинсон авыруы, сәламәт HC контроле, SCFA.
ЭТ белән авыручыларда фекаль изомай кислотасы дәрәҗәләре FTM баллы белән тискәре корреляцияләнгән (r = -0.349, P = 0.034), ә фекаль изоваллер кислотасы дәрәҗәләре FTM баллы белән тискәре корреляцияләнгән (r = -0.421, P = 0.001) һәм TETRAS баллы белән тискәре корреляцияләнгән. (r = -0.382, P = 0.020). ЭТ һәм Паркинсон авыручыларда фекаль пропионат дәрәҗәләре SCOPA-AUT балллары белән тискәре корреляцияләнгән (r = −0.236, P = 0.043) (3 нче рәсем һәм 3 нче өстәмә таблица). ЭТ төркемендә дә (P ≥ 0.161), Паркинсон төркемендә дә (P ≥ 0.246) авыру барышы һәм SCFA арасында әһәмиятле корреляция булмаган (4 нче өстәмә таблица). Паркинсонлы авырулар белән авыручыларда фекаль капрой кислотасы дәрәҗәләре MDS-UPDRS баллары белән уңай корреляцияләнгән (r = 0.335, P = 0.042). Барлык катнашучыларда да фекаль пропионат (r = −0.230, P = 0.016) һәм ацетат (r = −0.210, P = 0.029) дәрәҗәләре Векснер баллары белән тискәре корреляцияләнгән (3 нче рәсем һәм 3 нче өстәмә таблица).
Фекаль изомай кислотасы дәрәҗәләре FTM баллары белән тискәре корреляциядә, изовалерик кислотасы FTM һәм TETRAS баллары белән тискәре корреляциядә, пропион кислотасы SCOPA-AUT баллары белән тискәре корреляциядә, капрой кислотасы MDS-UPDRS баллары белән уңай корреляциядә, ә пропион кислотасы FTM һәм TETRAS баллары белән тискәре корреляциядә булды. TETRAS һәм сиркә кислотасы Векснер баллары белән тискәре корреляциядә булды. MDS-UPDRS Ассоциациясе тарафыннан финансланган Бердәм Паркинсон Авыруы Бәяләү Шкаласы версиясе, Мини-Психик Халәт Тикшерүе MMSE, Гамильтон Депрессия Бәяләү Шкаласы HAMD-17, 17 пункт, Гамильтон Тынычсызлык Бәяләү Шкаласы HAMA, HY Hoehn һәм Yahr стадияләре, SCFA, SCOPA – AUT Паркинсон Авыруы Вегетатив Симптомнары Нәтиҗә Шкаласы, FTM Fana-Tolosa-Marin Клиник Тремор Бәяләү Шкаласы, TETRAS Тикшеренү Төркеме (TRG) Essential Tremor Бәяләү Шкаласы. Зур аермалар *P < 0,05 һәм **P < 0,01 белән күрсәтелгән.
Без LEfSE анализын кулланып, эчәк микробиотасының дискриминация характерын өйрәндек һәм алга таба анализ өчен ыругның чагыштырмача күплеге мәгълүмат дәрәҗәсен сайладык. ET һәм HC арасында, шулай ук ​​ET һәм PD арасында чагыштырулар үткәрелде. Аннары ике чагыштыру төркемендә эчәк микробиотасының чагыштырмача күплеге һәм фекаль SCFA дәрәҗәләре буенча Спирман корреляциясе анализы үткәрелде.
ET һәм CA анализында Faecalibacterium (май кислотасы белән корреляцияләнгән, r = 0.408, P < 0.001), Lactobacillus (май кислотасы белән корреляцияләнгән, r = 0.283, P = 0.016), Streptobacterium (пропион кислотасы белән корреляцияләнгән, r = 0.327) табылган. , P = 0.005; май кислотасы белән корреляцияләнгән, r = 0.374, P = 0.001; изомай кислотасы белән корреляцияләнә, r = 0.329, P = 0.005), Howardella (пропион кислотасы белән корреляцияләнә, r = 0.242, P = 0.041), Raoultella (пропионат белән корреляцияләнә, r = 0.249, P = 0.035) һәм Candidatus Arthromitus (изомай кислотасы белән корреляцияләнә, r = 0.302, P = 0.010) ETда кимүе һәм фекаль SCFA дәрәҗәләре белән уңай корреляция булуы ачыкланды. Ләкин, Stenotropomonas саны ETда артты һәм фекаль изобутират дәрәҗәләре белән тискәре корреляцияләнде (r = -0.250, P = 0.034). FDR көйләүдән соң, бары тик Faecalibacterium, Catenibacter һәм SCFA арасындагы корреляцияләр генә әһәмиятле булып калды (P ≤ 0.045) (4 нче рәсем һәм 5 нче өстәмә таблица).
ET һәм HC корреляция анализы. FDR көйләүдән соң, ETда Faecalibacterium (бутират белән уңай бәйләнештә) һәм Streptobacterium (пропионат, бутират һәм изобутират белән уңай бәйләнештә) күплеге кимегән һәм фекаль SCFA дәрәҗәләре белән уңай бәйләнештә булган. b ET һәм PD корреляция анализы. FDR көйләүдән соң, әһәмиятле бәйләнешләр табылмады. ET эссенциаль тремор, Паркинсон авыруы, сәламәт HC контроле, SCFA. Мөһим аермалар *P < 0,05 һәм **P < 0,01 белән күрсәтелгән.
ЭТ белән ПДны чагыштырганда, Clostridium trichophyton ЭТда арткан һәм фекаль изовалериан кислотасы (r = -0.238, P = 0.041) һәм изомай кислотасы (r = -0.257, P = 0.027) белән корреляцияләнгән. ). FDR көйләүдән соң, икесе дә әһәмиятле булып калган (P≥0.295) (4 нче рәсем һәм 5 нче өстәмә таблица).
Бу тикшеренү - фекаль SCFA дәрәҗәсен тикшерә һәм аларны ЭТ белән авыручыларда эчәк микробиотасы үзгәрешләре һәм симптомнарның авырлыгы белән CU һәм PD белән авыручылар белән чагыштырганда бәйләүче комплекслы тикшеренү. Без ЭТ белән авыручыларда фекаль SCFA дәрәҗәләренең кимегәнен һәм клиник авырлык һәм эчәк микробиотасы үзгәрешләре белән бәйле булуын ачыкладык. Фекальдәге кыска чылбырлы май кислоталарының (SCFA) тупланган дәрәҗәләре ЭТны GC һәм PDдан аера.
ГК пациентлары белән чагыштырганда, ЭТ пациентларында пропион, май һәм изомай кислоталарының фекаль дәрәҗәсе түбәнрәк. Пропион, май һәм изомай кислоталары комбинациясе ЭТ һәм ГК арасында AUC 0,751 (95% CI: 0,634–0,867), сизгерлек 74,3% һәм спецификлык 72,9% белән аерма ясый ала, бу аларның ЭТ өчен диагностик биомаркерлар буларак кулланылуын күрсәтә. Алга таба анализ фекаль пропион кислотасы дәрәҗәләренең Векснер баллы һәм SCOPA-AUT баллы белән тискәре корреляциядә булуын күрсәтте. Фекаль изомай кислотасы дәрәҗәләре FTM балллары белән кире корреляциядә иде. Икенче яктан, ЭТда бутират дәрәҗәләренең кимүе SCFA җитештерүче микробиоталар, Faecalibacterium һәм Categorybacter күплегенең кимүе белән бәйле иде. Моннан тыш, ЭТда катенибактер күплегенең кимүе фекаль пропион һәм изомай кислотасы дәрәҗәләренең кимүе белән дә бәйле иде.
Юан эчәктә җитештерелгән күпчелек SCFAлар колоноцитлар тарафыннан, нигездә, H+-бәйле яки натрийга бәйле монокарбоксилат транспортерлары аша үзләштерелә. Сорылган кыска чылбырлы май кислоталары колоноцитлар өчен энергия чыганагы буларак кулланыла, ә колоноцитларда метаболизмга дучар булмаганнары порталь кан әйләнешенә күчерелә 18. SCFAлар эчәк хәрәкәтчәнлегенә тәэсир итә, эчәк барьеры функциясен көчәйтә һәм хуҗа метаболизмына һәм иммунитетына тәэсир итә ала19. Элегрәк бутират, ацетат һәм пропионатның фекаль концентрациясе HCs17 белән чагыштырганда Паркинсон авырулы пациентларда кимегәнлеге ачыкланган иде, бу безнең нәтиҗәләргә туры килә. Безнең тикшеренү ЭТ белән авыручыларда SCFA кимүен күрсәтте, ләкин SCFAның ЭТ патологиясендәге роле турында аз мәгълүмат бар. Бутират һәм пропионат GPCRларга бәйләнә һәм MAPK һәм NF-κB20 сигналлары кебек GPCR-бәйле сигналларга тәэсир итә ала. Эчәк-баш мие күчәренең төп концепциясе шунда ки, эчәк микроблары тарафыннан бүленеп чыгарылган SCFAлар хуҗа сигналларына тәэсир итә ала, шуның белән эчәклек һәм баш мие функциясенә тәэсир итә ала. Бутират һәм пропионат гистон деацетилаза (HDAC) активлыгына көчле ингибитор йогынты ясаганлыктан,21 һәм бутират транскрипция факторлары өчен лиганд булып та эшли алганлыктан, алар хуҗа метаболизмына, дифференциациясенә һәм пролиферациясенә киң йогынты ясыйлар, нигездә, ген регуляциясенә йогынтысы аркасында22. SCFA һәм нейродегенератив авырулардан алынган дәлилләргә нигезләнеп, бутират HDAC активлыгы бозылганны төзәтү сәләте аркасында терапевтик кандидат дип санала, бу PD23,24,25 допаминергик нейрон үлеменә китерә ала. Хайваннарда үткәрелгән тикшеренүләр шулай ук ​​май кислотасының допаминергик нейрон дегенерациясен булдырмау һәм PD модельләрендә хәрәкәт бозылуларын яхшырту сәләтен күрсәтте26,27. Пропион кислотасының ялкынсыну реакцияләрен чикләве һәм BBB бөтенлеген саклауы ачыкланды28,29. Тикшеренүләр күрсәткәнчә, пропион кислотасы PD модельләрендә ротенон токсиклыгына җавап итеп допаминергик нейроннарның яшәвен яхшырта 30 һәм пропион кислотасын авыз аша кабул итү PD 31 белән авыручы тычканнарда допаминергик нейрон югалтуын һәм хәрәкәт җитешсезлекләрен коткара. Изомай кислотасының функциясе турында аз билгеле. Шулай да, күптән түгел үткәрелгән бер тикшеренү B. ovale белән тычканнарны колонизацияләү эчәктәге SCFA күләмен (ацетат, пропионат, изобутират һәм изовалератны кертеп) һәм эчәктәге GABA концентрациясен арттырганлыгын күрсәтте, бу эчәк микробиотасы һәм эчәктәге SCFA концентрацияләре арасында бәйләнеш булуын күрсәтте. нейротрансмиттерлар32. ET өчен, мичәктәге аномаль патологик үзгәрешләргә Пуркинье күзәнәкләренең аксоннары һәм дендритларындагы үзгәрешләр, Пуркинье күзәнәкләренең күчүе һәм югалуы, кәрҗин күзәнәкләренең аксоннарындагы үзгәрешләр һәм Пуркинье күзәнәкләренең төшләренә күтәрелүче җепселләр тоташуындагы аномалияләр керә. бу мичәктән GABAergic чыгару кимүенә китерә3,4,33. SCFAларның Пуркинье күзәнәкләренең нейродегенерациясе һәм мичәктәге GABA җитештерү кимүе белән бәйле булу-булмавы әлегә ачык түгел. Безнең нәтиҗәләр SCFA һәм ET арасында тыгыз бәйләнеш барлыгын күрсәтә; шулай да, кисемтәле тикшеренү дизайны SCFA һәм ET авыру процессы арасындагы сәбәп-нәтиҗә бәйләнеше турында бернинди нәтиҗә ясарга мөмкинлек бирми. Өстәмә озынлыктагы күзәтү тикшеренүләре кирәк, шул исәптән фекаль SCFAларны серияле үлчәүләр, шулай ук ​​механизмнарны өйрәнүче хайваннар тикшеренүләре.
SCFAлар юан эчәкнең шома мускулларының кыскаручанлыгын стимуллаштыра дип санала34. SCFA җитмәү эч кату симптомнарын көчәйтәчәк, һәм SCFA белән өстәмә куллану PD35 эч кату симптомнарын яхшыртырга мөмкин. Безнең нәтиҗәләр шулай ук ​​​​ET белән авыручыларда фекаль SCFA күләменең кимүе һәм эч катуының артуы һәм вегетатив дисфункция арасында мөһим бәйләнешне күрсәтә. Бер очрак отчетында микробиотаны күчереп утырту 7 нче пациентта эссенциаль треморны һәм ярсыган эчәк синдромын яхшыртканлыгы ачыкланган, бу эчәк микробиотасы һәм ET арасында тыгыз бәйләнешне тагын да күрсәтә. Шуңа күрә без фекаль SCFA/микробиотаның хуҗа эчәк хәрәкәтчәнлегенә һәм вегетатив нерв системасы функциясенә тәэсир итә алуына ышанабыз.
Тикшеренү нәтиҗәсендә, ETда фекаль SCFA дәрәҗәләренең кимүе Faecalibacterium (бутират белән бәйле) һәм Streptobacterium (пропионат, бутират һәм изобутират белән бәйле) күләменең кимүе белән бәйле булуы ачыкланды. FDR төзәтүеннән соң, бу бәйләнеш әһәмиятле булып кала. Faecalibacterium һәм Streptobacterium - SCFA җитештерүче микроорганизмнар. Faecalibacterium бутират җитештерүче микроорганизм булуы билгеле36, ә Catenibacter ферментациясенең төп продуктлары ацетат, бутират һәм сөт кислотасы37. Faecalibacterium ET һәм HC төркемнәренең 100% ында ачыкланган; ET төркеменең уртача чагыштырмача күплеге 2,06%, ә HC төркеменеке 3,28% тәшкил иткән (LDA 3,870). Категория бактериясе HC төркеменең 21,6% ында (8/37) һәм ET төркеменең бары тик 1 үрнәгендә (1/35) ачыкланган. ЭТда стрептобактерияләрнең кимүе һәм ачыкланмавы да авыруның патогенлыгы белән корреляцияне күрсәтергә мөмкин. HC төркемендә Catenibacter төрләренең уртача чагыштырмача күплеге 0,07% тәшкил иткән (LDA 2.129). Моннан тыш, сөт кислотасы бактерияләре фекаль бутиратның үзгәрүе белән бәйле булган (FDR көйләүдән соң P=0,016, P=0,096), ә артрит кандидаты изобутиратның үзгәрүе белән бәйле булган (FDR көйләүдән соң P=0,016, P=0,072). FDR төзәтүеннән соң, корреляция тенденциясе генә кала, бу статистик яктан әһәмиятле түгел. Лактобактерияләрнең шулай ук ​​SCFA (сиркә кислотасы, пропион кислотасы, изомай кислотасы, май кислотасы) җитештерүчеләре булуы да билгеле 38, һәм Candidatus Arthromitus - T ярдәмчесе 17 (Th17) күзәнәк дифференциациясенең специфик индукторы, Th1/2 һәм Tregs иммун балансы белән бәйле /Th1739. . Күптән түгел үткәрелгән бер тикшеренү фекаль псевдоартритның югары дәрәҗәсе юан эчәк ялкынсынуына, эчәк барьеры дисфункциясенә һәм системалы ялкынсынуга китерергә мөмкин дип күрсәтә 40. Clostridium trichophyton ЭТда ПД белән чагыштырганда арткан. Clostridium trichoides күплеге изовалериан кислотасы һәм изомай кислотасы белән тискәре корреляцияләнгән дип табылган. FDR көйләүдән соң, икесе дә әһәмиятле булып калган (P≥0.295). Clostridium pilosum - ялкынсыну белән бәйле булуы билгеле булган һәм эчәк барьеры дисфункциясенә китерергә мөмкин булган бактерия 41. Безнең алдагы тикшеренү ET8 белән авыручыларның эчәк микробиотасында үзгәрешләр турында хәбәр итте. Монда без шулай ук ​​ЭТда SCFAлардагы үзгәрешләр турында хәбәр итәбез һәм эчәк дисбиозы белән SCFAлардагы үзгәрешләр арасындагы бәйләнешне ачыклыйбыз. SCFA дәрәҗәләренең кимүе ЭТда эчәк дисбиозы һәм тремор авырлыгы белән тыгыз бәйләнгән. Безнең нәтиҗәләр эчәк-баш мие күчәре ЭТ патогенезында мөһим роль уйнарга мөмкин дип күрсәтә, ләкин хайваннар модельләрендә алга таба тикшеренүләр кирәк.
Паркинсонлы пациентлар белән чагыштырганда, ЭТ белән авыручыларның тизәкләрендә изовалерик һәм изомай кислоталары дәрәҗәсе түбәнрәк. Изовалерик кислотасы һәм изомай кислотасы кушылмасы Паркинсонлы пациентларда ЭТны AUC 0,743 (95% CI: 0,629–0,857), сизгерлеге 74,3% һәм спецификлыгы 62,9% белән ачыклады, бу аларның ЭТ дифференциаль диагностикасында биомаркерлар буларак потенциаль ролен күрсәтә. Фекаль изовалерик кислота дәрәҗәләре FTM һәм TETRAS баллары белән кире корреляцияләнгән. Фекаль изомай кислотасы дәрәҗәләре FTM баллары белән кире корреляцияләнгән. Изомай кислотасы дәрәҗәләренең кимүе катобактерияләр саны кимү белән бәйле иде. Изовалерик кислотасы һәм изомай кислотасының функцияләре турында аз билгеле. Элегрәк үткәрелгән бер тикшеренү күрсәткәнчә, Bacteroides ovale белән тычканнарны колонизацияләү эчәктәге SCFA (ацетат, пропионат, изобутират һәм изовалератны кертеп) һәм эчәктәге GABA концентрацияләрен арттырган, бу микробиота һәм эчәктәге SCFA/нейротрансмиттер концентрацияләре арасындагы эчәк бәйләнешен күрсәткән32. Кызыклысы шунда ки, күзәтелгән изомай кислотасы дәрәҗәләре PD һәм HC төркемнәре арасында охшаш булган, ләкин ET һәм PD (яки HC) төркемнәре арасында аерылып торган. Изомай кислотасы ET һәм PD арасында AUC 0,718 (95% CI: 0,599–0,836) белән аера алган һәм ET һәм NCны AUC 0,655 (95% CI: 0,525–0,786) белән ачыклый алган. Моннан тыш, изомай кислотасы дәрәҗәләре тремор авырлыгы белән бәйле, бу аның ET белән бәйләнешен тагын да көчәйтә. Эчкә кабул ителгән изомай кислотасы ET белән авыручыларда тремор авырлыгын киметә аламы дигән сорау өстәмә тикшеренүләргә лаек.
Шулай итеп, ЭТ белән авыручыларда фекаль SCFA күләме кими һәм ЭТның клиник авырлыгы һәм эчәк микробиотасында специфик үзгәрешләр белән бәйле. Фекаль пропионат, бутират һәм изобутират ЭТ өчен диагностик биомаркерлар булырга мөмкин, ә изобутират һәм изовалерат ЭТ өчен дифференциаль диагностик биомаркерлар булырга мөмкин. Фекаль изобутираттагы үзгәрешләр башка SCFAлардагы үзгәрешләргә караганда ЭТ өчен спецификрак булырга мөмкин.
Безнең тикшеренүнең берничә чикләүләре бар. Беренчедән, туклану үрнәкләре һәм ризык өстенлекләре микробиотаның экспрессиясенә тәэсир итә ала, төрле популяцияләрдә зуррак тикшеренү үрнәкләре кирәк, һәм киләчәк тикшеренүләрдә ризык ешлыгы анкеталары кебек комплекслы һәм системалы туклану тикшеренүләре кертелергә тиеш. Икенчедән, кисемтәле тикшеренү дизайны SCFA һәм ET үсеше арасындагы сәбәп-нәтиҗә бәйләнеше турында бернинди нәтиҗә ясауны да чикли. Фекаль SCFAларны серияле үлчәүләр белән озак вакытлы күзәтү тикшеренүләре кирәк. Өченчедән, фекаль SCFA дәрәҗәләренең диагностик һәм дифференциаль диагностик мөмкинлекләре ET, HC һәм PD-дан бәйсез үрнәкләр ярдәмендә расланырга тиеш. Киләчәктә күбрәк бәйсез фекаль үрнәкләр тикшерелергә тиеш. Ниһаять, безнең когортадагы PD белән авыручыларның авыру вакыты ET белән авыручыларга караганда күпкә кыскарак булган. Без, нигездә, ET, PD һәм HC-ны яшь, җенес һәм BMI буенча туры китердек. ET төркеме һәм PD төркеме арасындагы авыру барышы аермасын исәпкә алып, без шулай ук ​​​​киңәйтелгән чагыштыру өчен иртә PD белән 33 пациентны һәм ET белән 16 пациентны (авыру вакыты ≤3 ел) өйрәндек. SCFAдагы төркемнәр арасындагы аермалар, гомумән алганда, безнең беренчел мәгълүматларыбыз белән туры килде. Моннан тыш, без авыру озынлыгы һәм SCFA үзгәрешләре арасында бернинди корреляция тапмадык. Шулай да, киләчәктә зуррак үрнәктә валидацияне тәмамлау өчен, авыруның кыскарак вакыты белән башлангыч стадиядә Паркинсон һәм ЭТ белән авыручыларны сайлап алу яхшырак булыр иде.
Тикшеренү протоколы Шанхай Цзяо Тун университеты медицина мәктәбенә караган Руйцзинь хастаханәсенең этика комитеты (RHEC2018-243) тарафыннан расланды. Барлык катнашучылардан да язмача ризалык алынды.
2019 елның гыйнварыннан 2022 елның декабренә кадәр бу тикшеренүгә Шанхай Цзяо Тун университеты медицина мәктәбенә караган Руйцзинь хастаханәсенең Хәрәкәт бозылулары үзәге клиникасыннан 109 кеше (37 ET, 37 PD һәм 35 HC) кертелгән. Критерийлар түбәндәгечә иде: (1) яшь 25–85 яшь, (2) ET белән авыручыларга MDS эшче төркеме критерийлары буенча 42 һәм PD MDS критерийлары буенча 43 диагнозы куелган, (3) барлык пациентлар да нәҗестән үрнәкләр алганчы PDга каршы дарулар кулланмаган. (4) ET төркеме тизәк үрнәкләрен алганчы бары тик β-блокаторлар яки бернинди дә охшаш дарулар кулланмаган. Яшь, җенес һәм тән массасы индексы (BMI) буенча туры килгән HCлар да сайланган. Чыгару критерийлары түбәндәгеләр иде: (1) вегетарианнар, (2) дөрес тукланмау, (3) ашказаны-эчәк трактының хроник авырулары (шул исәптән ялкынсынулы эчәк авыруы, ашказаны яки уникеилле эчәк җәрәхәте), (4) авыр хроник авырулар (шул исәптән яман шешләр), йөрәк җитешсезлеге, бөер җитешсезлеге, гематологик авырулар) (5) Зур ашказаны-эчәк хирургиясе тарихы, (6) Йогуртны хроник яки даими куллану, (7) 1 ай дәвамында теләсә нинди пробиотиклар яки антибиотиклар куллану, (8) Кортикостероидларны, протон насосы ингибиторларын, статиннарны, метформинны, иммуносупрессантларны яки яман шешкә каршы препаратларны хроник куллану һәм (9) клиник сынауларга комачаулый торган җитди когнитив бозылу.
Барлык катнашучылар да БМИ исәпләү өчен медицина тарихы, авырлык һәм буй турында мәгълүмат бирделәр, неврологик тикшерү һәм клиник бәяләү үттеләр, мәсәлән, Гамильтон борчылу рейтингы шкаласы (HAMA) 44 борчылу баллы, Гамильтон депрессия рейтингы шкаласы-17 баллы (HAMD-17) 45. депрессия, эч катуның авырлыгы Векснер эч кату шкаласы 46 һәм Бристоль тизәк шкаласы 47 ярдәмендә һәм когнитив эшчәнлекне Мини-психик халәт тикшерүе (MMSE) 48 ярдәмендә бәяләделәр. Паркинсон авыруының вегетатив симптомнарын бәяләү шкаласы (SCOPA-AUT) 49 ЭТ һәм ПД белән авыручыларда вегетатив дисфункцияне тикшерде. Фан-Толос-Марин клиник тремор рейтингы шкаласы (FTM) һәм Эссенциаль тремор рейтингы шкаласы (TETRAS) 50 ЭТ белән авыручыларда треморны өйрәнү төркеме (TRG) 50 тикшерелде; Берләшкән Паркинсон авыруы ассоциациясе тарафыннан финансланган Кинсон авыруын бәяләү шкаласы (MDS-UPDRS) 51 версиясе һәм Хоэн һәм Яр (HY) 52 дәрәҗәсе тикшерелде.
Һәр катнашучыдан иртән тизәк җыю контейнеры ярдәмендә тизәк үрнәген алырга соралды. Контейнерларны бозга күчерегез һәм эшкәртү алдыннан -80°C температурада саклагыз. SCFA анализы Tiangene Biotechnology (Shanghai) Co., Ltd. компаниясенең гадәти операцияләренә туры китереп үткәрелде. Һәр катнашучыдан 400 мг яңа тизәк үрнәкләре җыелды һәм тартылганнан һәм алдан ультратавыш белән эшкәртелгәннән соң SCFAлар ярдәмендә анализланды. Тезәктәге сайланган SCFAлар газ хроматографиясе-масса спектрометриясе (GC-MS) һәм сыек хроматография-тандем MS (LC-MS/MS) ярдәмендә анализланды.
ДНК 200 мг үрнәкләрдән QIAamp® Fast DNA Stool Mini Kit (QIAGEN, Хильден, Германия) ярдәмендә җитештерүче күрсәтмәләренә туры китереп алынды. Микроб составы V3-V4 өлкәсен көчәйтү юлы белән тизәктән аерылган ДНКдагы 16 S rRNA генын секвенирлау юлы белән билгеләнде. ДНКны үрнәкне 1,2% агароза гелендә эшләтеп тикшерегез. 16S rRNA генын полимераз чылбыр реакциясе (ПЦР) белән көчәйтү универсаль бактериаль праймерлар (357 F һәм 806 R) һәм Novaseq платформасында төзелгән ике баскычлы ампликон китапханәсе ярдәмендә башкарылды.
Өзлексез үзгәрүчәннәр уртача ± стандарт тайпылыш буларак, ә категорияле үзгәрүчәннәр саннар һәм процентлар буларак күрсәтелә. Дисперсияләрнең бертөрлелеген тикшерү өчен без Левен тестын кулландык. Чагыштырулар, әгәр үзгәрүчәннәр нормаль рәвештә бүленгән булса, ике яклы t тестлары яки дисперсия анализы (ANOVA) һәм нормальлек яки гомоскедастика фаразлары бозылган булса, параметрик булмаган Манн-Уитни U тестлары ярдәмендә үткәрелде. Модельнең диагностик эшчәнлеген санлаштыру һәм SCFA'ның ET белән авыручыларны HC яки PD белән авыручылардан аеру сәләтен тикшерү өчен без кабул итүченең эш характеристикасы (ROC) кәкресе астындагы мәйданны (AUC) кулландык. SCFA һәм клиник авырлык арасындагы бәйләнешне тикшерү өчен без Спирман корреляция анализын кулландык. Статистик анализ SPSS программа тәэминаты (22.0 версиясе; SPSS Inc., Чикаго, Иллинойс) ярдәмендә, әһәмиятлелек дәрәҗәсе (P кыйммәте һәм FDR-P кертеп) 0,05 (ике яклы) итеп билгеләнде.
16 S эзлеклелеге Trimmomatic (0.35 версиясе), Flash (1.2.11 версиясе), UPARSE (v8.1.1756 версиясе), mothur (1.33.3 версиясе) һәм R (3.6.3 версиясе) программа тәэминаты комбинациясе ярдәмендә анализланды. 16S рРНК генының чимал мәгълүматлары UPARSE ярдәмендә эшкәртелде, 97% охшашлык белән операцион таксономик берәмлекләр (OTU) булдырылды. Таксономияләр Silva 128 белешмә базасы буларак күрсәтелде. Алга таба анализлау өчен чагыштырмача күплек мәгълүматларының гомуми дәрәҗәсе сайланды. 0.05 α бусагасы һәм 2.0 эффект зурлыгы бусагасы белән төркемнәр (ET vs. HC, ET vs. PD) арасында чагыштырулар өчен сызыкча дискриминант анализ (LDA) эффект зурлыгы анализы (LEfSE) кулланылды. LEfSE анализы белән ачыкланган дискриминант родлар SCFA-ның Спирман корреляция анализы өчен кулланылды.
Тикшеренү дизайны турында тулырак мәгълүмат алу өчен, әлеге мәкалә белән бәйле Табигый тикшеренүләр турындагы отчетның аннотациясен карагыз.
16S чимал секвенирлау мәгълүматлары Милли Биотехнология Мәгълүматы Үзәгенең (NCBI) BioProject мәгълүмат базасында (SRP438900: PRJNA974928) саклана, URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc= SRP438900&o. =acc_s% 3Aa. Башка мөһим мәгълүматлар, мәсәлән, фәнни хезмәттәшлек һәм тулы тикшеренү проектлары белән академик алмашулар кебек, тиешле авторга акылга сыярлык сорау буенча бирелә. Безнең ризалыгыбыз булмаганда, мәгълүматларны өченче якка тапшыру рөхсәт ителми.
Ачык чыганаклы код, Trimmomatic (0.35 версиясе), Flash (1.2.11 версиясе), UPARSE (v8.1.1756 версиясе), mothur (1.33.3 версиясе) һәм R (3.6.3 версиясе) комбинациясе белән генә, гадәти көйләүләр яки "Метод" бүлеген кулланып. Өстәмә ачыклау мәгълүматы тиешле авторга акылга сыярлык сорау буенча бирелергә мөмкин.
Прадип С һәм Механна Р. Гиперкинетик хәрәкәт бозылулары һәм атаксиядә ашказаны-эчәк авырулары. Паркинсон авыруы белән бәйле. чуалу. 90, 125–133 (2021).
Луис, ЭД һәм Фауст, ПЛ Эссенциаль тремор патологиясе: нейродегенерация һәм нейрон бәйләнешләренең яңадан оештырылуы. Nat. Pastor Nirol. 16, 69–83 (2020).
Жиронелл, А. Эссенциаль тремор Габа дисфункциясенең төп бозылуымы? Әйе. халыкаралык. Rev. Neuroscience. 163, 259–284 (2022).
Догра Н., Мани Р.Дж. һәм Катара Д.П. Эчәк-баш мие күчәре: Паркинсон авыруында сигнал бирүнең ике ысулы. Күзәнәк молекулалары. Нейробиология. 42, 315–332 (2022).
Куигли, EMM. Микробиота-баш мие-эчәк күчәре һәм нейродегенератив авырулар. Хәзерге вакытта. Неллора. Нейрология. 17, 94 нче отчетлар (2017).
Liu, XJ, Wu, LH, Xie, WR һәм He, XX Фекаль микробиота трансплантациясе пациентларда эссенциал треморны һәм ярсыган эчәк синдромын бер үк вакытта яхшырта. Гериатрик психология 20, 796–798 (2020).
Чжан П. һ.б. Эссенциаль тремор вакытында эчәк микробиотасында специфик үзгәрешләр һәм аларның Паркинсон авыруыннан дифференциациясе. NPJ Паркинсон авыруы. 8, 98 (2022).
Луо С, Чжу Х, Чжан Дж һәм Ван Д. Нейрон-глиаль-эпителиаль берәмлекләрне көйләүдә микробиотаның мөһим роле. Инфекцияләргә каршы торучанлык. 14, 5613–5628 (2021).
Эмин А. һ.б. Паркинсон авыруының прогрессивлашуында уникеилле эчәк альфа-синуклеины һәм эчәк глиозы патологиясе. хәрәкәт. буталчыклык. https://doi.org/10.1002/mds.29358 (2023).
Скорванек М. һ.б. Альфа-синуклеин 5G4 антитәнчекләре юан эчәкнең лайласында ачык Паркинсон авыруын һәм аның продромаль Паркинсон авыруын таный. хәрәкәт. чуалчыклык. 33, 1366–1368 (2018).
Algarni M һәм Fasano A. Эссенциаль тремор һәм Паркинсон авыруы туры килүе. Паркинсон авыруы белән бәйле. буталчыклык. 46, С101–С104 (2018).
Sampson, TR һ.б. Паркинсон авыруы модельләрендә эчәк микробиотасы хәрәкәт җитешсезлекләрен һәм нейроялкынсынуны модуляцияли. Cell 167, 1469–1480.e1412 (2016).
Унгер, ММ һ.б. Кыска чылбырлы май кислоталары һәм эчәк микробиотасы Паркинсон авыруы белән авыручылар һәм яшь буенча туры килгән контроль төркем арасында аерылып тора. Паркинсон авыруы белән бәйле. буталчыклык. 32, 66–72 (2016).
Бличер Э, Леви М, Татировский Э һәм Элинав Э. Хуҗаның иммун интерфейсындагы микробиом белән көйләнә торган метаболитлар. Иммунология журналы. 198, 572–580 (2017).