摘要

帕金森病（PD）是一种神经退行性疾病，70%-80% 的PD患者存在胃肠道功能紊乱，如便秘。研究旨在评估粪菌移植（FMT）治疗PD胃肠功能障碍的有效性和安全性。我们进行了一项前瞻性的单臂研究，其中11名PD患者接受了FMT。在粪菌移植前后收集粪便样本并进行16S 核糖体DNA（rDNA）基因测序。采用Hoehn-Yahr（H-Y）分级量表、帕金森病统一评分量表（UPDRS）和非运动症状问卷（NMSS）评估运动和非运动症状的改善情况。采用PAC生活质量量表和Wexner便秘评分评价患者的便秘症状。所有患者均在粪菌移植前后进行了氢呼气试验。粪菌移植前后PD患者的肠道菌群丰富度（Chao1指数）和微生物结构均有显著差异。我们观察到粪菌移植后PD患者中劳特氏菌和普氏菌的丰度增加，而拟杆菌的丰度急剧下降。且PD患者的H-Y等级、UPDRS和NMSS评分显著下降。通过乳果糖氢呼气试验，PD患者肠道细菌过度生长（SIBO）恢复正常。粪菌移植后患者PAC生活质量评分和Wexner便秘评分显著下降。我们的研究描述了PD患者肠道中的具体特征和微生物失调。粪菌移植可能是重建PD患者肠道微生物群并改善其运动和非运动症状的潜在治疗手段。

关键词：帕金森病，粪菌移植，肠道菌群，16s rDNA 测序，便秘

原文链接：

https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-021-01589-0

Kuai XY, Yao XH, Xu LJ, et al. Microbial Cell Factories. 2021;20(1):1-9.
 

解读人：叶钦勇教授 福建医科大学附属协和医院神经内科主任医师

文献解读：

2021年5月，南京医科大学附属苏州医院神经内科刘毅、裴少芳和消化内科周春立在期刊Microbial Cell Factories上发表了题为《帕金森病便秘患者中粪便微生物移植的评价》的研究论文。该研究探索了粪菌移植（FMT）治疗帕金森病（PD）胃肠功能障碍的有效性和安全性，提示FMT可能是重建PD患者肠道微生物群并改善其运动和非运动症状的潜在治疗手段。

该研究纳入了11例PD便秘患者，所有PD患者均采用Hoehn-Yahr（H-Y）分级和统一帕金森病评分量表（UPDRS）进行运动症状评估；使用非运动症状问卷（NMSS）评估非运动症状；采用PAC-QOL量表和Wexner便秘评分评估患者的便秘症状，并进一步比较FMT前后患者运动症状和非运动症状的改善情况。在粪菌移植前后收集粪便样本并进行 16S 核糖体 DNA（rDNA）基因测序。所有患者均在粪菌移植前后进行了氢呼气试验。进一步分析了细菌alpha多样性，包括菌群丰度（Chao1指数）和多样性（Shannon指数），线性判别分析差异大小（linear discriminant analysis efect size ,LEfSe），确定在不同类群中具有差异丰度的类群。

研究发现，接受FMT治疗6周及12周后的患者，相比基线的评估情况，UPDRS评分、NMSS评分、PACQOL评分、Wexner便秘评分均显著降低。FMT治疗后12周患者的H-Y分期也显著降低了。与基线相比，FMT治疗后12周的患者同型半胱氨酸（HCY）的表达量较基线降低，有统计学差异，而白蛋白（Alb）和尿酸（UA）差异并不显著。所有PD患者在FMT前一周采用乳果糖H2呼吸试验检测小肠细菌的过度生长情况，FMT治疗后12周小肠细菌的过度生长得到了纠正，平均口-盲通过时间（OCTT）为105.45±20.18min，该结果与FMT前的OCTT相比明显缩短。使用FMT进行小肠细菌过度生长（SIBO）校正（12周后）可改善胃肠道症状，同时改善运动功能。这表明FMT可能逆转噬菌体介导的PD肠道生态失调，但是还需要进一步的研究来证实。

研究发现，所有患者均观察到便秘症状的缓解，这可能与微生物丰度的增加有关。和FMT后12周、HC组相比，PD患者FMT前的菌群多样性和菌群丰度显著降低；而FMT后12周的菌群多样性和菌群丰度与HC相比并无明显差异（图1a，b）。线性判别分析（LDA）评分和分支图（图1c，1d）结果表明，拟杆菌门、拟杆菌属、拟杆菌目、拟杆菌纲、拟杆菌科是FMT前PD患者的优势细菌。在科水平上，红蝽菌科（Coriobacteriaceae）、丹毒菌科（Erysipelotrichaceae）、 毛螺菌科（Lachnospiraceae）是PD患者FMT 12周后的主要菌群，分别属于放线菌门和厚壁菌门。而在属水平上，柯林斯氏菌（Collinsella）、霍氏真杆菌（Eubacterium_hallii_group）、瘤胃球菌属（Ruminococcus）、Dorea菌、布劳特氏菌属（Blautia）、罗姆布茨菌（Romboutsia）是FMT后12周PD患者粪便微生物群中的优势细菌。

研究发现，在FMT治疗前后属水平的变化上，与FMT前相比，FMT后8周和12周PD患者的拟杆菌逐渐降低（图2b）；FMT后4周、8周和12周PD患者的志贺氏菌也逐渐下降（图2d）。因此，大肠杆菌-志贺氏菌丰度的变化与临床症状可能存在相关性，而FMT可能对PD患者临床症状的缓解有积极影响。此外，粪杆菌在FMT后4周和12周增加，而与FMT后8周相比，它似乎有所下降，没有统计学意义（图2c）。在这项研究中，FMT前PD患者的粪便杆菌丰度显著降低，发现拟杆菌门丰度与PD病程呈正相关，这与之前的研究一致。然而， PD病程与拟杆菌门或厚壁菌门的丰度之间没有相关性。由于病例数量有限，还需要进一步的研究。同样，布劳特氏菌属（Blautia） 在FMT后8周和12周增加，而FMT后4周有所增加，但没有任何统计学意义（图2e）。

该研究为了确定肥胖患者的临床参数和肠道微生物群变化之间的相关性，进行了斯皮尔曼等级相关性的热图分析（图1e），发现这些可操作性的序列分类单元（OTUs）肠道微生物群与临床参数相关，包括性别、年龄和BMI。霍氏真杆菌（Eubacterium_hallii_group）、瘤胃球菌属（Ruminococcus）、Dorea菌、布劳特氏菌属（Blautia） OTUs与BMI呈正相关。Subdoligranulum OTUs与年龄呈正相关，韦荣球菌属（Veillonella）OTUs与年龄呈负相关，LachnocloStridium OTUs与性别呈负相关。我们推测Blautia丰度的降低可能与FMT或BMI有关，但是需要进一步的研究来整合信息，并揭示这种关联背后的可能机制。

该研究中，没有观察到任何不良事件，如发热、腹痛、缺氧、阵发性房颤（PAF）、移植相关的下消化道出血、胆汁淤积、肝损伤。研究结果表明，FMT是PD治疗胃肠道症状的良好选择，初步研究可能为研究微生物-帕金森病-肠-脑轴的机制和生物学治疗开辟新的途径，但其有效性和安全性有待进一步评价，未来需要进行更大的样本研究。

(图据Microbial Cell Factories)

图1.健康对照组（标记为HC）、PD患者（FMT前）和FMT后12周（FMT后12w）的粪便微生物群分析。注释：Alpha多样性指数包括：a：菌群多样性（Shannon）存在差异，b：群落丰富度（chao）之间存在差异；采用LEfSe分析方法对健康对照组、FMT前和FMT后12周PD患者的粪便样本进行测序，c：健康对照组、PD患者在FMT前和术后12周肠道微生物群LDA的分类评分直方图，d：各组间肠道微生物群富集类群的分枝图；肠道微生物种类与临床指标的斯皮尔曼的等级相关性分析，e：3个临床指标与相关OTUs之间的等级相关热图（样本量：总=35；对照=13；FMT前=11, FMT后12周=11）；（HC：健康对照；*p<0.05；**p<0.01；&表示35个样本中存在显著差异的OTUs（双尾Wilcoxon秩和检验，P<0.05）。BMI：身高体重指数。）

(图据Microbial Cell Factories)

图2.FMT前后不同细菌属水平分类组成分布的变化。注释： b：拟杆菌属，c：粪杆菌属，d：志贺菌属，e：布劳特氏菌属；**p<0.01，vs FMT之前，*p<0.05 vs FMT之前。