利用肠道微生物基因作为marker来鉴定帕金森

2021-01-08 本文已影响0人生信阿拉丁

作者：童蒙
编辑：amethyst

越来越多的研究表明，肠道微生物紊乱与帕金森疾病相关。于是，作者做了两步的研究，第一步利用40个病人及正常对照，找到潜在的marker，找到了25个基因作为marker，AUC能达到0.896。在验证人群中，AUC能达到0.9以上。因此，作者找到了一个25基因的组合，作为鉴定帕金森的指标。

01 背景介绍

发病率：60岁以上为1%，65岁以上为1.7%。
发病机理：帕金森病 (Parkinson’s disease) 患者的神经退行性变与路易小体 (Lewy bodie) 的形成有关。Lewy bodies是由胞内α-突触核蛋白 (α-synuclein) 无序聚集起来的内含物。
目前主要检测手段为临床症状判断，组织和体液检测以及影像学，但是其稳定性却受到质疑。
如何在路易小体的形成早期发现疾病也是一个问题。

样品的相关表型情况，表格证明在表型上两组没有差异。
alpha多样性分析，帕金森病人的alpha多样性要高于正常对照。
【小编：这是为什么呢？病人的微生物菌群更活跃么】
beta多样性：来自一个家庭的两个个体，beta距离却很远，证明了虽然在一起生活了20年，但是菌群差异却很大。
【小编：会不会跟吃药有关】
聚类分析：聚成两类，但这两类却不全是病人和正常人。Bacteroides 在一类中更多，Prevotella在另一类中更多。
PERMANOVA分析研究相关表型与微生物组成的关系，发现没有差异。
物种分类
使用MetaPhlAn进行物种鉴定，获得前几的微生物菌落。
差异分析，得到在科属种层面上不同的微生物菌群。Streptococcus salivarius 同LED负相关，而Enterobacter cloacae 和UPDRS正相关。
MGS的鉴定
针对174964个差异表达的gene，聚类成153个MGS。并且对这些MGS进行差异分析。
构建从co-occurrence network来调查菌群的互作关系。
鉴定gene marker
使用mRMR的方法来鉴定出25个gene作为marker，同时构建SVM的分类器，AUC的值能达到0.896。
在验证人群中进行验证，AUC能到0.92，敏感度为0.95，特异性为0.75。