一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物及其筛选方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物及其筛选方法和应用，所述阿尔兹海默症粪便代谢标志物包括牛磺酸和/或胆酸。检测待测粪便样本和正常粪便样本的所述牛磺酸和/或胆酸的含量，并通过数据转换、校正及模型分析，得到差异对比分析结果，以预测个体发生阿尔兹海默症的风险。本发明专利技术以牛磺酸和/或胆酸两种代谢物作为标志物，用于阿尔兹海默症的症状辅助判断，具有检测精确度高、灵敏性好、方便快捷以及安全无创的优点，对阿尔兹海默症相关指标的辅助诊断具有重要的临床指导意义。的辅助诊断具有重要的临床指导意义。的辅助诊断具有重要的临床指导意义。

【技术实现步骤摘要】
一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物及其筛选方法和应用


[0001]本专利技术属于生物
，涉及一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物及其筛选方法和应用。

技术介绍

[0002]阿尔兹海默症(Alzheimer disease，AD)，又称老年痴呆症，是一种发生于老年期的进行性发展的中枢神经系统退行性变性疾病，以渐进性记忆障碍及认知功能下降和日常生活能力丧失为特征，伴随人格改变等神经精神症状，严重影响社交与生活功能，已成为影响全球的重大公共健康问题。痴呆症大多于65岁后发病，然而随着社会发展，人们生活节奏加快、工作压力大且饮食与作息不规律，导致AD的患病人群日趋年轻化，发病最低年龄已降至40岁。由于阿尔兹海默症发病机制尚未完全明确，加上其早期症状比较隐秘，阿尔兹海默症患者容易被漏诊或错诊。因此寻找高灵敏度、高准确性的生物标志物，对于阿尔兹海默症的早期诊断和药物干预具有重要的现实意义。
[0003]最近研究发现多种神经类疾病如帕金森、抑郁症、自闭症等与肠道菌群失衡有关，并且80％以上AD患者存在肠道菌群失衡的现象，提示肠道菌群稳态与AD等神经退行性疾病的发病进程密切相关。
[0004]CN110333310A公开了一组用于诊断受试者中的AD或确定受试者中发生AD的风险的生物标志物，包括胆酸、鹅脱氧胆酸、别胆酸、吲哚
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乳酸及色氨酸，通过血浆样本收集
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血浆样本预处理
→
超高效液相色谱质谱分析的方法，对AD患者的血浆指纹图谱分析，来检测上述五种诊断标志物的含量，从而应用于AD的诊断，具有准确度高、检测速度快的优点。但该研究中并没有探究肠道菌群失衡与AD发病的联系。
[0005]CN112708686A公开了一种神经损伤检测试剂盒，包括：检测铜绿假单胞菌、韦荣球菌和消化链球菌丰度试剂中的任意一种，通过检测特定菌群的变化，可以实现神经损伤的诊断，对寻找可用来进行神经损伤早期诊断的微生物标志物具有重要的意义。但该研究中并未通过特定菌群的变化特异性诊断或预防AD。
[0006]CN108441551A公开了一种精神障碍的生物标志物，包括A lzhemed抗淀粉样蛋白、C
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氨基丁酸衍生物、兴奋性氨基酸受体拮抗剂、胆碱酯酶抑制酶、单胺氧化酶抑制酶、单胺能受体激动剂、麦角生物碱和盐酸司来吉兰，通过检测肠道微生物的生物标志物用于对精神障碍类易感或高发人群进行筛查，为心理疾患的早期诊断提供了重要的生物学检测指标。但该研究中并没有公开所述生物标志物在AD诊断中的应用。
[0007]基于以上报道，AD患者的肠道菌群失衡可能与机体外周代谢紊乱的发生有重要关联，而机体外周代谢的紊乱又可能通过血液循环进一步导致中枢神经系统代谢紊乱。随着衰老及年龄增长，肠黏膜屏障的通透性增加会导致一些机会致病菌和其代谢产物穿过屏障入侵内部组织器官，从而诱发慢性肠道及全身炎症。但以上报道并没有针对AD诊断与菌群稳态之间的关系做出具体的说明。
[0008]因此，研究肠道菌群代谢稳态与AD发病的关系，基于粪便代谢物所筛选出的AD早
期诊断生物标志物，预期可以提高AD诊断的准确性，有助于疾病的早期预警、病理分型以及发展阶段的预测评估。

技术实现思路

[0009]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物及其筛选方法和应用，能够用于阿尔兹海默症的症状辅助判断。
[0010]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0011]第一方面，本专利技术提供一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物，所述阿尔兹海默症粪便代谢标志物包括牛磺酸(Taurine)和/或胆酸(Cholic acid)。
[0012]牛磺酸和胆酸同属于脂质代谢途径中的初级胆汁生物合成途径。在肝细胞内，以胆固醇为原料直接合成初级胆汁酸，包括胆酸和鹅脱氧胆酸。初级胆汁酸可以与甘氨酸或牛磺酸结合，生成结合型初级胆汁酸，包括甘氨胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸，牛磺胆酸及牛磺鹅脱氧胆酸。初级胆汁酸在肠道中受细菌作用，进行7
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ɑ
脱羟作用生成次级胆汁酸，包括脱氧胆酸和石胆酸。肠道中的各种胆汁酸平均有95％被肠壁重吸收，其余的随粪便排出。
[0013]本专利技术采用牛磺酸和/或胆酸作为AD粪便代谢标志物，通过进行待测粪便样本与正常粪便样本中两种代谢物定性定量的对比分析，当待测粪便样本中两种代谢物的水平显著高于正常样本时，表明待测粪便样本体内代谢出现异常，因此，将所述粪便代谢标志物用于判断或辅助判断个体阿尔兹海默症患病情况，不仅简单快速，安全无创，且准确度高，对AD临床的早期筛查和诊断具有重要意义。
[0014]其中，根据现有的实验数据，选择牛磺酸和胆酸的组合作为阿尔兹海默症粪便代谢标志物，当待测粪便样本与正常粪便样本中所述牛磺酸的含量比值大于等于8.51，胆酸比值大于等于3.96，则判定所述个体(所述个体为提供样本的个体，可以是人、小鼠或其他模型动物等)患有阿尔兹海默症。
[0015]优选地，选择牛磺酸作为阿尔兹海默症粪便代谢标志物，当待测粪便样本与正常粪便样本中所述牛磺酸的含量比值大于等于8.51，则判定所述个体患有阿尔兹海默症。
[0016]优选地，选择胆酸作为阿尔兹海默症粪便代谢标志物，当待测粪便样本与正常粪便样本中所述胆酸的含量比值大于等于3.96，则判定所述个体患有阿尔兹海默症。
[0017]需要说明的是，此处用于判断的比值是专利技术人基于现有的检测数据得到的结论，若是有更加丰富的样本数据，该比值可以根据实际的情况进行修正。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的阿尔兹海默症粪便代谢标志物的筛选方法，所述筛选方法包括：
[0019]检测来自患有阿尔茨海默病个体与正常个体的粪便样本中代谢物的含量，筛选与阿尔兹海默症疾病进展呈正相关的代谢物，所得代谢物即为阿尔兹海默症粪便代谢标志物；
[0020]优选地，所述筛选与阿尔兹海默症疾病进展呈正相关的代谢物的步骤中，以代谢物的变量权重值和p值进行筛选。
[0021]VIP值能够用于衡量各代谢物的表达模式对各组样本分类判别的影响强度和解释能力，挖掘具有生物学意义的差异脂质分子。通常VIP>1的代谢物被认为在模型解释中具有显著贡献。
[0022]P值作为判定假设检验结果的参数，以P<0.05判定差异具有统计学意义。本专利技术分别采集9月龄的APP/PS1转基因模型小鼠的粪便样本以及9月龄的WT模型小鼠的粪便样本，其中，APP/PS1转基因模型小鼠为AD模型小鼠，WT模型小鼠为正常的小鼠。因此将APP/PS1转基因模型小鼠的粪便样本作为实验组，WT模型小鼠的粪便样本作为对照组，并且实验组和对照组中的样本数量n均可以为10或其他数量。对实验组和对照组代谢物进行定性定量分析。组间差异对比分析结果显示实验组牛磺酸和胆酸的VIP值均大于10，且p值均小于0.05，表明牛磺酸和胆酸两种代谢物对于AD疾病的区分具有重要作用。综合考虑检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阿尔兹海默症粪便代谢标志物，其特征在于，所述阿尔兹海默症粪便代谢标志物包括牛磺酸和/或胆酸。2.根据权利要求1所述的阿尔兹海默症粪便代谢标志物，其特征在于，待测粪便样本与正常粪便样本中所述牛磺酸和/或胆酸的含量比值，用于判断或辅助判断所述待测粪便样本所对应个体阿尔兹海默症的患病情况。3.一种如权利要求1或2所述的阿尔兹海默症粪便代谢标志物的筛选方法，其特征在于，所述筛选方法包括：检测患有阿尔茨海默病个体与正常个体的粪便样本中粪便代谢物的含量，以筛选出与阿尔兹海默症疾病进展呈正或负相关的粪便代谢物，并将所筛选得到的粪便代谢物作为阿尔兹海默症粪便代谢标志物；优选地，所述筛选与阿尔兹海默症疾病进展呈正相关的代谢物的步骤中，以所述代谢物的变量权重值和p值进行筛选。4.一种如权利要求1或2所述的阿尔兹海默症粪便代谢标志物的应用，其特征在于，包括如下任意一种或至少两种应用方式的组合：应用于构建预测阿尔兹海默症患病风险的模型；应用于治疗或预防阿尔兹海默症的药物；应用于阿尔兹海默症的诊断试剂盒。5.一种预测阿尔兹海默症患病风险的模型，其特征在于，所述模型的输入变量为如权利要求1或2所述阿尔兹海默症粪便代谢标志物的含量，所述模型的输出变量为阿尔兹海默症患病风险的评估结果。6.一种如权利要求5所述的预测阿尔兹海默症患病风险的模型的构建方法，其特征在于，所述构建方法包括如下步骤：(1)分别检测如权利要求2所述待测粪便样本中阿尔兹海默症粪便代谢标志物的含量；(2)将步骤(1)得到的数据进行转换分析，得到所述预测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，陈艺菁，樊颖颖，陈岳文，许进英，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：