慢性疲劳综合征与微生物群的明显变化有关
在过去三年中,与COVID-19相关的长期影响的出现,导致人们更加关注具有类似特征和症状的疾病——肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)。两项研究发表在2月8日的杂志上细胞宿主和微生物正在仔细研究ME/CFS,因为它与微生物组和微生物物种产生的代谢物有关。
两项研究都发现ME/CFS与胃肠道微生物组中已知产生丁酸脂肪酸的微生物水平降低有关。这些微生物组的破坏可以部分解释ME/CFS患者的免疫系统是如何被破坏的。
“重要的是要注意,这项研究显示了这些微生物组变化与ME/CFS之间的相关性,而不是因果关系,”杰克逊实验室的副教授、两篇论文之一的高级作者朱莉娅·Oh说。“但这些发现是我们希望做的许多其他机制实验的前奏,以更多地了解ME/CFS及其潜在原因。”
哥伦比亚大学助理教授、另一篇论文的资深作者布伦特·l·威廉姆斯(Brent L. Williams)说:“这项研究表明,ME/CFS患者的肠道生态失调有很强的细菌特征。”“通过查明影响数百万人生活质量的慢性疾病中微生物组的结构和功能紊乱,它有助于扩大这一不断增长的研究领域。”
ME/CFS是一种慢性、复杂的全身性疾病,与神经、免疫、自主神经和能量代谢功能障碍相关。几十年来,人们已经认识到这种疾病,但对其病因仍知之甚少。与长冠病毒一样,人们认为在大多数情况下,它是由接触病毒或其他传染因子引发的。
ME/CFS难以研究的一个原因是它往往是异质性的——并非所有患有这种疾病的人都有相同的病史或症状。两个研究团队都表示,这就是为什么进行这样的研究,分析来自大量患者的数据是很重要的。微生物组最近被认为是ME/CFS的潜在贡献者和生物标志物,因此研究它很重要。
Oh的研究使用鸟枪宏基因组学来比较短期ME/CFS患者的微生物组样本(定义为在过去四年中诊断的人;74例)和长期ME/CFS(定义为症状出现超过10年的患者;75名患者)以及79名年龄和性别匹配的健康对照组。研究人员还查看了参与者的血浆样本。这些患者在犹他州盐湖城的贝特曼霍恩中心接受治疗,该中心与杰克逊实验室的成员有长期的合作关系。
分析表明,短期疾病患者的微生物群落在多样性方面发生了一些变化。最值得注意的是,他们已经耗尽了已知的丁酸盐生产者的微生物。丁酸盐对于保护肠道屏障的完整性很重要,并且在调节免疫系统中也发挥着重要作用。
相比之下,那些患有长期疾病的人的肠道微生物群已经重建,与健康对照组更相似。然而,这些参与者在他们的代谢产物中积累了一些变化血浆,包括许多与免疫系统有关的基因。与健康对照组相比,他们在某些类型的免疫细胞水平上也存在差异。
Williams的研究使用散弹宏基因组测序来观察106名ME/CFS患者和91名健康对照者的微生物群,这些对照者的年龄、性别、地理位置和社会经济地位相匹配。这项研究是由一个跨学科、多机构的研究小组,ME/CFS解决方案中心进行的,并从美国五个不同的地点招募了患者,这有助于控制不同地理区域可能存在的微生物组差异。
这项研究还观察了粪便中的微生物种类水平。它不包括血浆分析,尽管这个小组有已经发表的血浆代谢组学分析来自其他地方的队列。研究确实观察了粪便中的代谢物,结果显示ME/CFS中丁酸代谢物水平降低。
哥伦比亚大学研究小组的研究发现,疲劳症状的严重程度与特定肠道细菌种类的水平之间存在显著关系,特别是产生丁酸盐的Faecalibacterium prausnitzii细菌。它还揭示了ME/CFS患者粪便中细菌的总体负荷较高,细菌物种之间的相互作用受到干扰。
在这些发现直接应用于新的治疗方法之前,还需要进行更多的研究,但研究人员表示,这些发现将有助于开发新的诊断工具,并有助于开发更好的动物模型。
Williams说:“虽然这些发现并没有明确地证明微生物组紊乱和症状之间的因果关系,但这些微生物组-症状关系为未来的治疗试验提供了潜在的可操作的、可操作的目标。”“这些试验可能侧重于饮食、益生菌、益生元或共生干预,并可能提供肠道细菌影响慢性症状表现的直接证据。”
Oh指出,她未来的研究将有助于根据疾病特征进一步细分患者,包括那些经常与ME/ cfs相关的疾病,如肠易激综合征和神经炎症性疾病。她说:“这将帮助我们确定与这种疾病相关的特定微生物和代谢组学因素。”
威廉姆斯计划在动物模型上进一步研究他的发现。“一个研究肠道的可驯服的老鼠模型微生物组在ME/CFS中发现的紊乱将为评估因果假设、机制和治疗提供重要工具。”他说。
更多信息:短期和长期肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征(ME/CFS)患者肠道微生物群-宿主相互作用的多组学研究细胞宿主和微生物(2023)。DOI: 10.1016 / j.chom.2023.01.001
Brent L. Williams,肠道微生物组产生丁酸盐能力不足与ME/CFS的细菌网络紊乱和疲劳症状有关细胞宿主和微生物(2023)。DOI: 10.1016 / j.chom.2023.01.004