一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物及其篩選方法和應用技術

本發明專利技術提供了一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物及其篩選方法和應用，所述阿爾茲海默癥糞便代謝標志物包括牛磺酸和/或膽酸。檢測待測糞便樣本和正常糞便樣本的所述牛磺酸和/或膽酸的含量，并通過數據轉換、校正及模型分析，得到差異對比分析結果，以預測個體發生阿爾茲海默癥的風險。本發明專利技術以牛磺酸和/或膽酸兩種代謝物作為標志物，用于阿爾茲海默癥的癥狀輔助判斷，具有檢測精確度高、靈敏性好、方便快捷以及安全無創的優點，對阿爾茲海默癥相關指標的輔助診斷具有重要的臨床指導意義。的輔助診斷具有重要的臨床指導意義。的輔助診斷具有重要的臨床指導意義。

【技術實現步驟摘要】
一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物及其篩選方法和應用


[0001]本專利技術屬于生物
，涉及一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物及其篩選方法和應用。

技術介紹

[0002]阿爾茲海默癥(Alzheimer disease，AD)，又稱老年癡呆癥，是一種發生于老年期的進行性發展的中樞神經系統退行性變性疾病，以漸進性記憶障礙及認知功能下降和日常生活能力喪失為特征，伴隨人格改變等神經精神癥狀，嚴重影響社交與生活功能，已成為影響全球的重大公共健康問題。癡呆癥大多于65歲后發病，然而隨著社會發展，人們生活節奏加快、工作壓力大且飲食與作息不規律，導致AD的患病人群日趨年輕化，發病最低年齡已降至40歲。由于阿爾茲海默癥發病機制尚未完全明確，加上其早期癥狀比較隱秘，阿爾茲海默癥患者容易被漏診或錯診。因此尋找高靈敏度、高準確性的生物標志物，對于阿爾茲海默癥的早期診斷和藥物干預具有重要的現實意義。
[0003]最近研究發現多種神經類疾病如帕金森、抑郁癥、自閉癥等與腸道菌群失衡有關，并且80％以上AD患者存在腸道菌群失衡的現象，提示腸道菌群穩態與AD等神經退行性疾病的發病進程密切相關。
[0004]CN110333310A公開了一組用于診斷受試者中的AD或確定受試者中發生AD的風險的生物標志物，包括膽酸、鵝脫氧膽酸、別膽酸、吲哚
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乳酸及色氨酸，通過血漿樣本收集
→
血漿樣本預處理
→
超高效液相色譜質譜分析的方法，對AD患者的血漿指紋圖譜分析，來檢測上述五種診斷標志物的含量，從而應用于AD的診斷，具有準確度高、檢測速度快的優點。但該研究中并沒有探究腸道菌群失衡與AD發病的聯系。
[0005]CN112708686A公開了一種神經損傷檢測試劑盒，包括：檢測銅綠假單胞菌、韋榮球菌和消化鏈球菌豐度試劑中的任意一種，通過檢測特定菌群的變化，可以實現神經損傷的診斷，對尋找可用來進行神經損傷早期診斷的微生物標志物具有重要的意義。但該研究中并未通過特定菌群的變化特異性診斷或預防AD。
[0006]CN108441551A公開了一種精神障礙的生物標志物，包括A lzhemed抗淀粉樣蛋白、C
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氨基丁酸衍生物、興奮性氨基酸受體拮抗劑、膽堿酯酶抑制酶、單胺氧化酶抑制酶、單胺能受體激動劑、麥角生物堿和鹽酸司來吉蘭，通過檢測腸道微生物的生物標志物用于對精神障礙類易感或高發人群進行篩查，為心理疾患的早期診斷提供了重要的生物學檢測指標。但該研究中并沒有公開所述生物標志物在AD診斷中的應用。
[0007]基于以上報道，AD患者的腸道菌群失衡可能與機體外周代謝紊亂的發生有重要關聯，而機體外周代謝的紊亂又可能通過血液循環進一步導致中樞神經系統代謝紊亂。隨著衰老及年齡增長，腸黏膜屏障的通透性增加會導致一些機會致病菌和其代謝產物穿過屏障入侵內部組織器官，從而誘發慢性腸道及全身炎癥。但以上報道并沒有針對AD診斷與菌群穩態之間的關系做出具體的說明。
[0008]因此，研究腸道菌群代謝穩態與AD發病的關系，基于糞便代謝物所篩選出的AD早
期診斷生物標志物，預期可以提高AD診斷的準確性，有助于疾病的早期預警、病理分型以及發展階段的預測評估。

技術實現思路

[0009]針對現有技術的不足，本專利技術提供一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物及其篩選方法和應用，能夠用于阿爾茲海默癥的癥狀輔助判斷。
[0010]為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
[0011]第一方面，本專利技術提供一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物，所述阿爾茲海默癥糞便代謝標志物包括牛磺酸(Taurine)和/或膽酸(Cholic acid)。
[0012]牛磺酸和膽酸同屬于脂質代謝途徑中的初級膽汁生物合成途徑。在肝細胞內，以膽固醇為原料直接合成初級膽汁酸，包括膽酸和鵝脫氧膽酸。初級膽汁酸可以與甘氨酸或牛磺酸結合，生成結合型初級膽汁酸，包括甘氨膽酸、甘氨鵝脫氧膽酸，牛磺膽酸及牛磺鵝脫氧膽酸。初級膽汁酸在腸道中受細菌作用，進行7
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脫羥作用生成次級膽汁酸，包括脫氧膽酸和石膽酸。腸道中的各種膽汁酸平均有95％被腸壁重吸收，其余的隨糞便排出。
[0013]本專利技術采用牛磺酸和/或膽酸作為AD糞便代謝標志物，通過進行待測糞便樣本與正常糞便樣本中兩種代謝物定性定量的對比分析，當待測糞便樣本中兩種代謝物的水平顯著高于正常樣本時，表明待測糞便樣本體內代謝出現異常，因此，將所述糞便代謝標志物用于判斷或輔助判斷個體阿爾茲海默癥患病情況，不僅簡單快速，安全無創，且準確度高，對AD臨床的早期篩查和診斷具有重要意義。
[0014]其中，根據現有的實驗數據，選擇牛磺酸和膽酸的組合作為阿爾茲海默癥糞便代謝標志物，當待測糞便樣本與正常糞便樣本中所述牛磺酸的含量比值大于等于8.51，膽酸比值大于等于3.96，則判定所述個體(所述個體為提供樣本的個體，可以是人、小鼠或其他模型動物等)患有阿爾茲海默癥。
[0015]優選地，選擇牛磺酸作為阿爾茲海默癥糞便代謝標志物，當待測糞便樣本與正常糞便樣本中所述牛磺酸的含量比值大于等于8.51，則判定所述個體患有阿爾茲海默癥。
[0016]優選地，選擇膽酸作為阿爾茲海默癥糞便代謝標志物，當待測糞便樣本與正常糞便樣本中所述膽酸的含量比值大于等于3.96，則判定所述個體患有阿爾茲海默癥。
[0017]需要說明的是，此處用于判斷的比值是專利技術人基于現有的檢測數據得到的結論，若是有更加豐富的樣本數據，該比值可以根據實際的情況進行修正。
[0018]第二方面，本專利技術提供一種如第一方面所述的阿爾茲海默癥糞便代謝標志物的篩選方法，所述篩選方法包括：
[0019]檢測來自患有阿爾茨海默病個體與正常個體的糞便樣本中代謝物的含量，篩選與阿爾茲海默癥疾病進展呈正相關的代謝物，所得代謝物即為阿爾茲海默癥糞便代謝標志物；
[0020]優選地，所述篩選與阿爾茲海默癥疾病進展呈正相關的代謝物的步驟中，以代謝物的變量權重值和p值進行篩選。
[0021]VIP值能夠用于衡量各代謝物的表達模式對各組樣本分類判別的影響強度和解釋能力，挖掘具有生物學意義的差異脂質分子。通常VIP>1的代謝物被認為在模型解釋中具有顯著貢獻。
[0022]P值作為判定假設檢驗結果的參數，以P<0.05判定差異具有統計學意義。本專利技術分別采集9月齡的APP/PS1轉基因模型小鼠的糞便樣本以及9月齡的WT模型小鼠的糞便樣本，其中，APP/PS1轉基因模型小鼠為AD模型小鼠，WT模型小鼠為正常的小鼠。因此將APP/PS1轉基因模型小鼠的糞便樣本作為實驗組，WT模型小鼠的糞便樣本作為對照組，并且實驗組和對照組中的樣本數量n均可以為10或其他數量。對實驗組和對照組代謝物進行定性定量分析。組間差異對比分析結果顯示實驗組牛磺酸和膽酸的VIP值均大于10，且p值均小于0.05，表明牛磺酸和膽酸兩種代謝物對于AD疾病的區分具有重要作用。綜合考慮檢測本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種阿爾茲海默癥糞便代謝標志物，其特征在于，所述阿爾茲海默癥糞便代謝標志物包括牛磺酸和/或膽酸。2.根據權利要求1所述的阿爾茲海默癥糞便代謝標志物，其特征在于，待測糞便樣本與正常糞便樣本中所述牛磺酸和/或膽酸的含量比值，用于判斷或輔助判斷所述待測糞便樣本所對應個體阿爾茲海默癥的患病情況。3.一種如權利要求1或2所述的阿爾茲海默癥糞便代謝標志物的篩選方法，其特征在于，所述篩選方法包括：檢測患有阿爾茨海默病個體與正常個體的糞便樣本中糞便代謝物的含量，以篩選出與阿爾茲海默癥疾病進展呈正或負相關的糞便代謝物，并將所篩選得到的糞便代謝物作為阿爾茲海默癥糞便代謝標志物；優選地，所述篩選與阿爾茲海默癥疾病進展呈正相關的代謝物的步驟中，以所述代謝物的變量權重值和p值進行篩選。4.一種如權利要求1或2所述的阿爾茲海默癥糞便代謝標志物的應用，其特征在于，包括如下任意一種或至少兩種應用方式的組合：應用于構建預測阿爾茲海默癥患病風險的模型；應用于治療或預防阿爾茲海默癥的藥物；應用于阿爾茲海默癥的診斷試劑盒。5.一種預測阿爾茲海默癥患病風險的模型，其特征在于，所述模型的輸入變量為如權利要求1或2所述阿爾茲海默癥糞便代謝標志物的含量，所述模型的輸出變量為阿爾茲海默癥患病風險的評估結果。6.一種如權利要求5所述的預測阿爾茲海默癥患病風險的模型的構建方法，其特征在于，所述構建方法包括如下步驟：(1)分別檢測如權利要求2所述待測糞便樣本中阿爾茲海默癥糞便代謝標志物的含量；(2)將步驟(1)得到的數據進行轉換分析，得到所述預測...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳宇，陳藝菁，樊穎穎，陳岳文，許進英，
申請(專利權)人：中國科學院深圳先進技術研究院，
類型：發明
國別省市：