微生物能影響腦中風？國際級研究：腸道菌相可預測腦部血管瘤

由美國國家衛生研究院 (NIH) 資助的研究近日發表在國際期刊 Nature communication 上，這篇論文利用定序技術進行比對，首次精確揭露腸道微生物與腦血管疾病關聯性。

海綿狀血管瘤 (Cavernous angiomas, CA) 可能發生在人體各部位，主要由脆化薄壁微血管增生聚成團塊形成，當 CA 出現在中樞神經系統往往導致腦中風的發生。先前實驗已在小鼠中發現腸道微生物可能與腦中 CA 生成有關聯。芝加哥大學在 5 月底發表了論文於 Nature communication，接續先前研究進一步在 CA 病患證實腸道菌相與 CA 生成的關係，且找到三種標誌性菌株，其表現量與 CA 生成程度高度相關，有望作為臨床上辨識 CA 患者的生物標記。

先前前導實驗中利用 16S rRNA 基因定序來比對 CA 患者與常人糞便檢體的基因差異，發現了腸道微生物菌相存在差異性。芝加哥大學團隊結合這項比較的結果，進行序列分類。接著在更大的實驗群組中進行 metagenomic shotgun sequencing 來分類與探索微生物群的差異，再與前者進行比對與分群。

研究分析出 Bacteroides 與 Faecalibacterium 兩個屬分別在 CA 患者與非 CA 患者中表現量較高，趨勢的表現無關乎分析方法與檢體來源，足以作為優良的生物指標。還有三個常見菌種在使用多變數分析與機器學習後，被歸類為生物標記，格蘭氏陰性菌 Odoribacter splanchnicus 在 CA 患者身上表現量會上升，格蘭氏陽性菌 Faecalibacterium prausnitzii、Bifidobacterium adolescentis 則明顯減少。將三株菌種一起作為診斷 CA 指標能達到 sensitivity (92%)、specificity (67%) 的效果。

這項研究是第一個明確在人體中統整腸道微生物菌相與腦血管疾病風險關係的結果，研究人員也找出 CA 患者體內的格蘭氏陰性菌，會增加脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS) 相關蛋白途徑的活化引起發炎等反應，與先前的研究結果符合。未來，研究團隊也希望進一步透過微生物加上血液檢體分析，幫助 CA 與其他腦部相關疾病的快速診斷。

參考資料：
https://www.ninds.nih.gov/News-Events/News-and-Press-Releases/Press-Releases/Study-ties-stroke-related-brain-blood-vessel
https://www.nature.com/articles/s41467-020-16436-w

資料來源出處: GENEONLINE