多组学数据揭示了APP/PS1小鼠肠道微生物群宿主甘油磷脂代谢异常与神经炎症相关

阿尔茨海默病(AD)是痴呆症的主要类型，正在迅速成为本世纪全球死亡和残疾的主要原因。到目前为止，全球有近4500万AD患者，随着全球人口老龄化，这一数字预计到2050年将增加两倍,由于缺乏有效的治疗或预防策略，AD给患者、家庭和整个社会带来了沉重的心理和经济负担。大量研究描述了肠道微生物群通过肠-脑轴对阿尔茨海默病 (AD)患者的大脑产生显着影响。然而，肠道微生物群参与AD发展的分子机制是有限的。在本研究中，我们不仅利用16S rRNA基因测序和代谢组学方法探索了APP/PS1小鼠肠道微生物群丰度和血清代谢丰度的变化特征，还结合空间代谢组学、转录组学、神经影像学和病理学方法探索了APP/PS1小鼠大脑的变化及其相关性。最后，通过粪便微生物群移植(FMT)干预验证多组学的结果。该研究为阐明微生物-肠-脑轴在AD中的作用机制提供了更直接的依据。

使用9个月龄的APP/PS1和WT小鼠作为研究小鼠模型，采用莫里斯水迷宫测试评估认知功能。使用免疫荧光和 PET/CT 检测大脑中Aβ 斑块和神经炎症的水平。此外，我们不仅利用16S rRNA基因测序和代谢组学来探索肠道微生物群和血清代谢丰度的变化特征，还结合空间代谢组学和转录组学来探索大脑中的变化并确定其潜在相关性。

APP/PS1 小鼠表现出明显的认知障碍和大脑中β淀粉样蛋白沉积。 APP/PS1 小鼠肠道微生物群丰度发生显着变化，包括脱硫弧菌、肠球菌、图里奇杆菌和瘤胃球菌减少，假单胞菌增加。血清非靶向代谢组学和脑空间代谢组学的整合表明，甘油磷脂代谢是APP/PS1小鼠的常见改变途径。在APP/PS1小鼠中观察到星形胶质细胞和小胶质细胞的显着增殖和激活，并伴有免疫途径的改变。FMT干预可调节APP/PS1小鼠的甘油磷脂代谢，改善Aβ病理和神经炎症。整合分析和粪便微生物群移植 (FMT) 干预揭示了 APP/PS1 小鼠肠道微生物群、宿主甘油磷脂代谢和神经炎症水平之间的潜在关联。

参考文献：Multi-omics data reveals aberrant gut microbiota-host glycerophospholipid metabolism in association with neuroinflammation in APP/PS1 mice DOI: 10.1080/19490976.2023.2282790