大家好，今天跟大家分享一篇题为Gut‑first Par kinson's disease is encoded by gut dysbiome（肠道优先型帕金森病是由肠道生态失调编码的）在帕金森病患者中，肠道菌群失调可以在临床诊断前数年发生，最近的证据表明，肠道微生物群可能优先引发身体的帕金森病，但其潜在机制仍不清楚。
01
研究背景
在帕金森病患者中，肠道菌群失调可能发生在临床诊断前数年，这与肠道及其微生物群有关。最近的证据表明，肠道微生物群可能会引发身体优先的帕金森病 （PD），但其潜在机制仍不清楚。本研究旨在阐明代谢失调微生物组如何通过肠道免疫改变触发 PD 相关的神经变性。
我们提出 PD 中的营养不良肠道微生物组 （dysbiome） 可以破坏回肠粘膜中健康的微生物组和 Th17 稳态免疫，导致传播到大脑的级联效应，最终导致 PD 病理生理学。我们具有里程碑意义的研究成功地确定了新的外周生物标志物，这些标志物可用于开发高效的策略来防止 PD 进展到大脑。
见图一
粪便微生物群移植的 WT 小鼠的多巴胺能神经变性和运动改变。
图一
A 实验设计示意图 （B） 通过光束行走试验评估平衡和运动协调性能 （n = 6-16 只小鼠/组）。
C 监测后肢紧握反射，作为评估疾病进展的快速表型神经学评分系统（每组 n = 6-17 只小鼠）。
D 倒握法用于评估肢体肌肉力量 （n = 每组 4-12 只小鼠）。
E 在花费 （s） 非社交气味的时间 （n = 6-8 只小鼠/组） 中测试气味辨别和习惯化。
F TH 免疫染色的脑冠状切片的代表性显微照片。+ 在纹状体 （STR） 和黑质 （SN） 中。
G 通过立体学分析评估的 SN 中黑质 TH 阳性神经元的总数（每组 n = 8-11 只小鼠）。STR 组中 TH 阳性纤维的 H OD 分析与未处理组标准化（每组 n = 4-6 只小鼠）。
I 纹状体多巴胺水平，单位为 pg/mL（每组 n = 7 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，使用单因素方差分析与 Dunnet 检验（G 和 H）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验（B-D 和 I）。数据表示为 SEM ±平均值。
见图二
与小鼠回肠粘膜相关的微生物群。使用 OTU 水平的 Shannon 指数测量的 Alpha 多样性，该指数来源于从小鼠末端回肠肠道样本中获得的 16S rDNA 序列。
图二
A（Unt 的 n 值 = 25;HC = 13;PD = 16）。Unt vs. HC，通过 Kruskal-Wallis 检验，p = 0.982。Unt vs. PD，Kruskal-Wallis 检验，*p = 0.0335。HC 与 PD，Kruskal-Wallis 检验，*p = 0.0344）。
B β 多样性通过主坐标分析 （PCoA） 评估，该指数基于源自小鼠末端回肠肠道样本 16S rDNA 测序的 OTU 的 Bray-Curtis 指数。（Unt 的 n 值 = 25;HC = 13;PD = 16）。Unt 与 HC，通过 PERMANOVA 检验，p = 0.3799。Unt vs. PD，PERMANOVA 检验，*p = 0.0126。HC 与 PD，PERMANOVA 检验，*p = 0.0126）。
C 饼图显示了末端回肠肠道样本属水平的比例分类组成。
D 小鼠末端回肠肠道样品中分段丝状细菌 （SFB） 的差异丰度和 （E） 肠杆菌科的差异丰度（Unt = 25 的 n 值;HC = 13;PD = 16 通过 PERMANOVA 和 DESeq2 Wald 检验统计分析）。数据以平均值表示± SEM。使用 Kruskal-Wallis 检验计算统计显着性。
见图三PD 中的肠道免疫重塑。
图三
A 用抗 CD11b 染色的小鼠横回肠切片的代表性免疫荧光图像。
B 回肠中每 mm2 中 CD11b + 细胞的定量（n = 每组 5-9 只小鼠）。
C、D 通过 ELISA 测量特异性炎性细胞因子。C TNF（每组 n = 4-13 只小鼠），（D） IL-6（每组 n = 4-5 只小鼠）。
E 用抗 CD11b 染色的人末端回肠切片的代表性免疫荧光图像。
F 回肠中每 mm2 中 CD11b + 细胞的定量 （n = 4-5）。
G 用抗 CD4 染色的横回肠切片的代表性显微照片图像。
H 回肠中每 mm2 中 CD4 + 细胞的定量（n = 每组 5-8 只小鼠）。
I 回肠横切面 Th17 细胞 （CD4+/IL17+） 的代表性免疫荧光图像。
J 回肠中每 mm2 中 Th17 细胞 （CD4+/IL17+） 细胞的定量（n = 每组 4-5 只小鼠）。通过 ELISA 测量回肠中的 K IL-17 水平 （pg/mL）（每组 n = 6-15 只小鼠）。
L 用抗 IL-17 和 CD4 染色的人末端回肠切片的代表性图像。
M 定量人回肠中每 mm.2 的 CD4 + /IL-17 + 细胞 （n = 4–5）。从不同的动物队列中获得组织学分析和 IL-17 测定的数据。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，使用单因素方差分析与 Dunnet 检验（B、D、H 和 J、K）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验 （C） 和未配对的学生 t 检验（F 和 M）。数据以 ± SEM 的平均值表示。
见图四
PD 患者的肠道菌群会诱导小鼠回肠炎症。
图四
A、B 肠道屏障完整性评估。A 闭塞小带-1 （ZO-1） 的免疫荧光染色。B ZO-1 完整性评分（n = 每组 4-9 只小鼠）。
C 用抗 ZO-1 染色的人回肠切片的代表性图像。
D ZO-1 完整性评分 （n = 4-5）。
E 显微照片显示粪便材料处理小鼠回肠中 aSyn 聚集体和 p-aSyn （pS129） 免疫反应性的组织学。
F aSyn 聚集体免疫反应性 OD 的定量分析肌间神经丛。将数据标准化为未处理组（每组 n = 5-7 只小鼠）。
G p-aSyn 阳性细胞的定量/mm2.（n = 每组 4-5 只小鼠）。
H 显微照片代表人类受试者末端回肠中 p-aSyn （S129P） 免疫反应性的组织学。
I p-aSyn 阳性细胞/mm2 的定量 （n = 4–5）。
J 未经治疗的 HC 小鼠和 PD 小鼠肌间神经丛中线粒体网络 （Tom20） 的代表性免疫荧光图像。
K 定量回肠中每 mm.2 的 βIII 微管蛋白阳性神经元中的线粒体个体（n = 每组 4-5 只小鼠）。长-氮通过 ELISA 测量的促炎标志物。
L NFκB（每组 n = 4-5 只小鼠），（M） Caspase-1 活性（每组 n = 4 只小鼠）和 （N） IL-1β（每组 n = 4 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，通过具有 Dunnet 检验（B、F、G、K-N）和未配对学生 t 检验（D 和 I）的单向方差分析。数据是 SEM ±平均值。除 J （10 μm） 外，所有图像中的比例尺均为 50 μm。
见图五血脑屏障的全身炎症和透化。
图五
A 流式细胞术显示血清样品中 CD45+CD3+CD4+ 和 CD45+CD3+CD8+ 亚群的代表性点图。
B CD4/CD8 比值定量（n = 每组 7-9 只小鼠）。通过 ELISA 测量小鼠血浆中的特异性炎性细胞因子的 C-E。
C IFNγ（每组 n = 4-6 只小鼠），
D IL-6 水平（每组 n = 4-6 只小鼠）和 （E） IL-17 水平（每组 n = 3-8 只小鼠）。
F IgG 染色的 SN 冠状切片的代表性免疫组织学图像。
G SN 中每 mm2 的 IgG 阳性微血管渗漏的定量（每组 n = 5 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，使用单因素方差分析与 Dunnet 检验（C-E 和 G）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验 （B）。数据是 SEM ±平均值。比例尺为 50 μm 和 500 μm（上图）。
见图六
迷走神经和黑质背侧运动核的 aSyn 病理学。
图六
A aSyn 在迷走神经背侧运动核 （DMV） 中聚集和 p-aSyn （pS129） 组织学免疫反应性。
B DMV 中 aSyn 聚集体免疫反应性的 OD 定量分析。将数据标准化为未处理组 （n = 每组 6-8 只小鼠）。
C DMV 中 p-aSyn （S129P） 阳性细胞/mm2 的定量（每组 n = 6-7 只小鼠）。
D 显微照片显示粪便材料处理小鼠 SN 中 aSyn 聚集体和 p-aSyn （S129P） 免疫反应性的组织学。
E 对 aSyn 聚集体的 OD 定量分析 SN 中的免疫反应性。将数据归一化为未处理组 （n = 每组 10-13 只小鼠）。
F SN 中 p-aSyn （S129P） 阳性细胞/mm.2 免疫反应性的定量（每组 n = 5-8 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，通过单因素方差分析与 Dunnet 检验（B、E 和 F）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验 （C）。数据是 SEM ±平均值。比例尺为 50 μm（放大的内方）和 1 mm。
02
研究结论
总之，在 PD 中观察到的异常组，可能产生毒素样化合物，建立了有害的肠到脑通路。最初在小鼠和 PD 患者肠道中检测到的免疫变化强调了这项研究的重要性，表明潜在的新型外周生物标志物和减缓 PD 进展的策略。aSyn 在与外周炎症相关的末端回肠中的聚集可以作为前驱 PD 生物标志物。将肠道抗炎药整合到临床试验框架中可能会减轻肠道病变并预防 PD 的大脑期。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
01
研究背景
在帕金森病患者中，肠道菌群失调可能发生在临床诊断前数年，这与肠道及其微生物群有关。最近的证据表明，肠道微生物群可能会引发身体优先的帕金森病 （PD），但其潜在机制仍不清楚。本研究旨在阐明代谢失调微生物组如何通过肠道免疫改变触发 PD 相关的神经变性。
我们提出 PD 中的营养不良肠道微生物组 （dysbiome） 可以破坏回肠粘膜中健康的微生物组和 Th17 稳态免疫，导致传播到大脑的级联效应，最终导致 PD 病理生理学。我们具有里程碑意义的研究成功地确定了新的外周生物标志物，这些标志物可用于开发高效的策略来防止 PD 进展到大脑。
见图一
粪便微生物群移植的 WT 小鼠的多巴胺能神经变性和运动改变。
图一
A 实验设计示意图 （B） 通过光束行走试验评估平衡和运动协调性能 （n = 6-16 只小鼠/组）。
C 监测后肢紧握反射，作为评估疾病进展的快速表型神经学评分系统（每组 n = 6-17 只小鼠）。
D 倒握法用于评估肢体肌肉力量 （n = 每组 4-12 只小鼠）。
E 在花费 （s） 非社交气味的时间 （n = 6-8 只小鼠/组） 中测试气味辨别和习惯化。
F TH 免疫染色的脑冠状切片的代表性显微照片。+ 在纹状体 （STR） 和黑质 （SN） 中。
G 通过立体学分析评估的 SN 中黑质 TH 阳性神经元的总数（每组 n = 8-11 只小鼠）。STR 组中 TH 阳性纤维的 H OD 分析与未处理组标准化（每组 n = 4-6 只小鼠）。
I 纹状体多巴胺水平，单位为 pg/mL（每组 n = 7 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，使用单因素方差分析与 Dunnet 检验（G 和 H）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验（B-D 和 I）。数据表示为 SEM ±平均值。
见图二
与小鼠回肠粘膜相关的微生物群。使用 OTU 水平的 Shannon 指数测量的 Alpha 多样性，该指数来源于从小鼠末端回肠肠道样本中获得的 16S rDNA 序列。
图二
A（Unt 的 n 值 = 25;HC = 13;PD = 16）。Unt vs. HC，通过 Kruskal-Wallis 检验，p = 0.982。Unt vs. PD，Kruskal-Wallis 检验，*p = 0.0335。HC 与 PD，Kruskal-Wallis 检验，*p = 0.0344）。
B β 多样性通过主坐标分析 （PCoA） 评估，该指数基于源自小鼠末端回肠肠道样本 16S rDNA 测序的 OTU 的 Bray-Curtis 指数。（Unt 的 n 值 = 25;HC = 13;PD = 16）。Unt 与 HC，通过 PERMANOVA 检验，p = 0.3799。Unt vs. PD，PERMANOVA 检验，*p = 0.0126。HC 与 PD，PERMANOVA 检验，*p = 0.0126）。
C 饼图显示了末端回肠肠道样本属水平的比例分类组成。
D 小鼠末端回肠肠道样品中分段丝状细菌 （SFB） 的差异丰度和 （E） 肠杆菌科的差异丰度（Unt = 25 的 n 值;HC = 13;PD = 16 通过 PERMANOVA 和 DESeq2 Wald 检验统计分析）。数据以平均值表示± SEM。使用 Kruskal-Wallis 检验计算统计显着性。
见图三PD 中的肠道免疫重塑。
图三
A 用抗 CD11b 染色的小鼠横回肠切片的代表性免疫荧光图像。
B 回肠中每 mm2 中 CD11b + 细胞的定量（n = 每组 5-9 只小鼠）。
C、D 通过 ELISA 测量特异性炎性细胞因子。C TNF（每组 n = 4-13 只小鼠），（D） IL-6（每组 n = 4-5 只小鼠）。
E 用抗 CD11b 染色的人末端回肠切片的代表性免疫荧光图像。
F 回肠中每 mm2 中 CD11b + 细胞的定量 （n = 4-5）。
G 用抗 CD4 染色的横回肠切片的代表性显微照片图像。
H 回肠中每 mm2 中 CD4 + 细胞的定量（n = 每组 5-8 只小鼠）。
I 回肠横切面 Th17 细胞 （CD4+/IL17+） 的代表性免疫荧光图像。
J 回肠中每 mm2 中 Th17 细胞 （CD4+/IL17+） 细胞的定量（n = 每组 4-5 只小鼠）。通过 ELISA 测量回肠中的 K IL-17 水平 （pg/mL）（每组 n = 6-15 只小鼠）。
L 用抗 IL-17 和 CD4 染色的人末端回肠切片的代表性图像。
M 定量人回肠中每 mm.2 的 CD4 + /IL-17 + 细胞 （n = 4–5）。从不同的动物队列中获得组织学分析和 IL-17 测定的数据。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，使用单因素方差分析与 Dunnet 检验（B、D、H 和 J、K）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验 （C） 和未配对的学生 t 检验（F 和 M）。数据以 ± SEM 的平均值表示。
见图四
PD 患者的肠道菌群会诱导小鼠回肠炎症。
图四
A、B 肠道屏障完整性评估。A 闭塞小带-1 （ZO-1） 的免疫荧光染色。B ZO-1 完整性评分（n = 每组 4-9 只小鼠）。
C 用抗 ZO-1 染色的人回肠切片的代表性图像。
D ZO-1 完整性评分 （n = 4-5）。
E 显微照片显示粪便材料处理小鼠回肠中 aSyn 聚集体和 p-aSyn （pS129） 免疫反应性的组织学。
F aSyn 聚集体免疫反应性 OD 的定量分析肌间神经丛。将数据标准化为未处理组（每组 n = 5-7 只小鼠）。
G p-aSyn 阳性细胞的定量/mm2.（n = 每组 4-5 只小鼠）。
H 显微照片代表人类受试者末端回肠中 p-aSyn （S129P） 免疫反应性的组织学。
I p-aSyn 阳性细胞/mm2 的定量 （n = 4–5）。
J 未经治疗的 HC 小鼠和 PD 小鼠肌间神经丛中线粒体网络 （Tom20） 的代表性免疫荧光图像。
K 定量回肠中每 mm.2 的 βIII 微管蛋白阳性神经元中的线粒体个体（n = 每组 4-5 只小鼠）。长-氮通过 ELISA 测量的促炎标志物。
L NFκB（每组 n = 4-5 只小鼠），（M） Caspase-1 活性（每组 n = 4 只小鼠）和 （N） IL-1β（每组 n = 4 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，通过具有 Dunnet 检验（B、F、G、K-N）和未配对学生 t 检验（D 和 I）的单向方差分析。数据是 SEM ±平均值。除 J （10 μm） 外，所有图像中的比例尺均为 50 μm。
见图五血脑屏障的全身炎症和透化。
图五
A 流式细胞术显示血清样品中 CD45+CD3+CD4+ 和 CD45+CD3+CD8+ 亚群的代表性点图。
B CD4/CD8 比值定量（n = 每组 7-9 只小鼠）。通过 ELISA 测量小鼠血浆中的特异性炎性细胞因子的 C-E。
C IFNγ（每组 n = 4-6 只小鼠），
D IL-6 水平（每组 n = 4-6 只小鼠）和 （E） IL-17 水平（每组 n = 3-8 只小鼠）。
F IgG 染色的 SN 冠状切片的代表性免疫组织学图像。
G SN 中每 mm2 的 IgG 阳性微血管渗漏的定量（每组 n = 5 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，使用单因素方差分析与 Dunnet 检验（C-E 和 G）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验 （B）。数据是 SEM ±平均值。比例尺为 50 μm 和 500 μm（上图）。
见图六
迷走神经和黑质背侧运动核的 aSyn 病理学。
图六
A aSyn 在迷走神经背侧运动核 （DMV） 中聚集和 p-aSyn （pS129） 组织学免疫反应性。
B DMV 中 aSyn 聚集体免疫反应性的 OD 定量分析。将数据标准化为未处理组 （n = 每组 6-8 只小鼠）。
C DMV 中 p-aSyn （S129P） 阳性细胞/mm2 的定量（每组 n = 6-7 只小鼠）。
D 显微照片显示粪便材料处理小鼠 SN 中 aSyn 聚集体和 p-aSyn （S129P） 免疫反应性的组织学。
E 对 aSyn 聚集体的 OD 定量分析 SN 中的免疫反应性。将数据归一化为未处理组 （n = 每组 10-13 只小鼠）。
F SN 中 p-aSyn （S129P） 阳性细胞/mm.2 免疫反应性的定量（每组 n = 5-8 只小鼠）。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.001，通过单因素方差分析与 Dunnet 检验（B、E 和 F）或 Kruskal-Wallis 与 Dunn 检验 （C）。数据是 SEM ±平均值。比例尺为 50 μm（放大的内方）和 1 mm。
02
研究结论
总之，在 PD 中观察到的异常组，可能产生毒素样化合物，建立了有害的肠到脑通路。最初在小鼠和 PD 患者肠道中检测到的免疫变化强调了这项研究的重要性，表明潜在的新型外周生物标志物和减缓 PD 进展的策略。aSyn 在与外周炎症相关的末端回肠中的聚集可以作为前驱 PD 生物标志物。将肠道抗炎药整合到临床试验框架中可能会减轻肠道病变并预防 PD 的大脑期。
好了，今天的文献解读就到这儿来，我们下期再见！如果你正在开展临床研究.需要方案设计.数据管理. 数据分析等支持.也随时可以联系我们。
