综合的多奥米克分析识别了微生物和代谢特征以及中枢神经系统自身免疫的驱动因素

科学领域:

• 神经免疫学 神经免疫学
• 微生物组研究 微生物组研究
• 代谢学 代谢学 代谢学

背景情况:

• 多发性硬化症 (MS) 是一种由遗传和环境因素影响的自身免疫性中枢神经系统 (CNS) 疾病.
• 肠道微生物组的组成及其产生的代谢物在患有多发性硬化症 (pwMS) 和冲击性疾病的人群中是不同的.
• 确定MS恶化的特定微生物代谢驱动因素仍然具有挑战性.

研究的目的:

• 研究饮食和肠道微生物群相互作用如何影响MS小鼠模型中的免疫调节代谢物.
• 为了确定可加剧多发性硬化症的特定微生物代谢物.
• 评估综合微生物组-代谢组分析对预测多发性硬化症严重性的有用性.

主要方法:

• 长度实验性自身免疫脑膜炎 (EAE) 在小鼠中进行的研究,这些小鼠有不同的托芬饮食和Limosilactobacillus reuteri殖民.
• 肠道微生物组和血清代谢数据集的综合分析,使用联合Robust AitchisonPCA.
• 预测建模以将代谢物和微生物群与EAE严重程度相关联;通过用已识别的代谢物治疗小鼠进行验证.

主要成果:

• 饮食中高托和L. reuteri的殖民化协同改变了微生物群的组成,包括Lachnospiraceae,Blautia和Akkermansia.
• 代谢物,特别是p-cresols和indoles,比微生物群组成更好地预测EAE严重程度.
• 用p-cresol或3-indoleglyoxylic acid治疗加剧了EAE,增加了T细胞的炎症反应,并恶化了小脑病理.

结论:

• 饮食反应在很大程度上是由肠道微生物组合组成的.
• 综合微生物-代谢分析有效地识别了驱动MS疾病恶化的微生物代谢物.
• 针对微生物代谢物或饮食微生物群相互作用,为MS和相关自身免疫性疾病提供了潜在的治疗策略.