α-synuclein过度表达和微生物组塑造了小鼠的肠道和大脑代谢
Livia H Morais1,2, Joseph C Boktor1,2, Siamak MahmoudianDehkordi3
1Division of Biology and Biological Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA.
bioRxiv : the preprint server for biology
|June 25, 2024
概括
帕金森病 (PD) 的风险与基因环境相互作用有关. 这项研究揭示了肠道微生物组和遗传学如何影响PD小鼠模型和患者的代谢物变化,如三甲基胺N氧化物 (TMAO).
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 代谢学 代谢学 代谢学
- 微生物组研究 微生物组研究
背景情况:
- 病理性α-synuclein (α-synuclein) 聚合物会导致synucleinopathies,包括帕金森病 (PD).
- 遗传病通常是基因与环境相互作用的结果,肠道微生物组合的改变与疾病病理有关.
- 肠道细菌可以影响动物模型中的PD症状和病理学.
研究的目的:
- 研究肠道微生物组如何与宿主基因相互作用,以影响PD小鼠模型中的代谢概况.
- 在PD相关风险的背景下,鉴定因基因型和微生物组相互作用而改变的特定代谢物.
主要方法:
- 在26个生物化学类别中对大约630种代谢物的定量分析.
- 来自具有或没有微生物组的α-synuclein-overexpressing (ASO) 鼠标的肠道,血和大脑样本的分析.
- 在ASO小鼠和人类PD患者之间的代谢数据的比较.
主要成果:
- 观察到特定于组织的代谢变化,受宿主基因型,微生物组及其相互作用的影响.
- 氨基氧化物,胆汁酸和内醇等代谢物在ASO小鼠中失调,反映了在人类PD中观察到的变化.
- 三甲基胺N氧化物 (TMAO),一种微生物代谢物,显示出强烈的肠与血与大脑相关性,并且在PD患者中升高.
结论:
- 宿主基因和微生物组的交集显著影响PD小鼠模型中的广泛代谢变化.
- 微生物代谢物TMAO代表了基因环境相互作用和PD类结果之间的潜在联系.
- 这些发现突出了微生物组在调节与PD相关的代谢变化的作用.
