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1区52.7分!血浆代谢组+脂质组+炎症蛋白组+宏基因组:帕金森病RBD患者肠道代谢重编程与肠菌紊乱,导致毒性产物累积!从而加速神经退变!

1区52.7分!血浆代谢组+脂质组+炎症蛋白组+宏基因组:帕金森病RBD患者肠道代谢重编程与肠菌紊乱,导致毒性产物累积!从而加速神经退变! CNS生信新靶点挖掘
2026-04-03
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导读:帕金森病伴快速眼动睡眠行为障碍是临床恶性亚型,进展更快、症状更重。本研究整合代谢组学、脂质组学、炎症蛋白质组学,对424例样本进行多组学分析。发现PD患者存在三羧酸循环向糖酵解转换、尿素循环紊乱及脂质
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帕金森病(PD)伴快速眼动睡眠行为障碍(RBD)是临床恶性亚型,进展更快、症状更重。本研究整合代谢组学、脂质组学、炎症蛋白质组学及宏基因组学,对424例样本进行多组学分析。发现PD患者存在三羧酸循环向糖酵解转换、尿素循环紊乱及脂质重塑,并伴有PI3K-Akt等炎症免疫通路激活。RBD-PD亚型尤为突出:肠道菌群衍生的芳香氨基酸毒性代谢物(对甲酚、苯乙酰谷氨酰胺等)显著堆积,且GSH合成受损。独立队列验证显示,这些改变在特发性RBD(iRBD)中已出现。宏基因组揭示菌群功能从膳食纤维发酵转向蛋白、氨基酸及黏蛋白降解,加剧氧化应激和神经炎症。9-代谢物组合模型可高效区分PD亚型(AUC=0.967)。研究为PD异质性提供了多组学证据,揭示了肠道菌群驱动的代谢紊乱是RBD-PD的关键机制。

今天给大家解读一篇3月发表在《Signal Transduction and Targeted Therapy》上的题目为“Distinct metabolomic and proteomic signatures in Parkinson's disease patients with REM sleep behavior disorder.”的文章。本研究旨在阐明伴快速眼动睡眠行为障碍(RBD)的帕金森病(PD)亚型(RBD-PD)的独特病理机制。研究采用多平台代谢组学、脂质组学和靶向炎症蛋白质组学技术,分析了来自发现队列(队列1)的RBD-PD患者、不伴RBD的PD患者(非RBD-PD)及健康对照的血浆样本。在此基础上,在一个独立的验证队列(队列2,包含vPSG确诊的iRBD、RBD-PD、非RBD-PD及对照)中验证关键发现,并整合宏基因组学数据探索肠道菌群的作用。研究最终揭示了RBD-PD特异的、由肠道菌群失调驱动的毒性代谢物累积特征,构建了区分亚型的生物标志物面板,并提出了相关的病理生理学通路。请持续关注我们,每天为您解读最新见刊的文献!)想薅生信资料羊毛?直接在对话框回复 “资料”,免费领取干货大礼包!

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团队成员合影(位于上海陆家嘴中心,可随时预约参观)

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题目:《帕金森病患者伴快速眼动睡眠行为障碍的代谢组学和蛋白质组学特征Distinct metabolomic and proteomic signatures in Parkinson's disease patients with REM sleep behavior disorder

发表期刊:Signal Transduction and Targeted Therapy

影响因子:52.7

研究背景

  • RBD是PD最特异的前驱标志物,40-50%的PD患者伴发RBD。伴RBD的PD(RBD-PD)是一种临床进展更快的亚型,运动和非运动症状更严重,但其潜在发病机制尚不清楚。
  • PD病理机制存在“体优先”和“脑优先”假说,认为RBD-PD可能遵循“体优先”路径,即α-突触核蛋白病理始于外周或肠神经系统,再上行至脑干。
  • 前期证据表明,RBD-PD患者存在肠道菌群失调和代谢紊乱,但针对RBD-PD与非RBD-PD的直接比较研究有限,介导肠-脑交叉对话的具体分子通路也不明确。



                            CNSknowall 平台 Pubmed+AI 快速提炼全文要点

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                            研究思路:

                                  1. 队列设计
                                    • 发现队列(队列1)
                                      纳入非RBD-PD、RBD-PD(通过问卷RBDQ-HK评估)和健康对照,进行血浆代谢组学、脂质组学和炎症蛋白质组学分析。
                                    • 验证队列(队列2)
                                      纳入vPSG确诊的iRBD、RBD-PD、非RBD-PD和健康对照,验证关键代谢物,并进行肠道宏基因组测序。
                                  2. 多组学数据采集
                                    使用LC-MS、GC-MS进行代谢组学和脂质组学分析;使用Olink Explore 384 Inflammation Panel进行靶向蛋白质组学分析;对验证队列部分样本进行宏基因组鸟枪法测序。
                                  3. 数据分析策略
                                    • 识别PD(与非RBD-PD vs. 对照)共有的以及RBD-PD特异的差异代谢物、脂质和蛋白。
                                    • 进行通路富集分析,关联分子变化与临床特征。
                                    • 使用随机森林和逻辑回归构建并验证用于区分PD亚型的生物标志物组合。
                                    • 关联差异代谢物与差异菌种及功能基因,阐明肠道菌群的作用。

                                  研究亮点:

                                          1. 聚焦重要亚型
                                            精准针对具有明确更差预后的RBD-PD亚型,并与非RBD-PD进行对比,揭示了PD内部的异质性。
                                          2. 多组学整合与验证
                                            结合非靶向代谢组学、脂质组学、靶向炎症蛋白质组学和宏基因组学,并在一个独立的、经视频多导睡眠图(vPSG)确诊的队列中验证了关键发现,增强了结果的可靠性。
                                          3. 连接前驱期与临床期
                                            将RBD-PD的特异性代谢特征追溯到其前驱阶段(iRBD),表明这些变化是亚型固有的,而非疾病进展的后果。
                                          4. 提出潜在生物标志物
                                            基于9种代谢物(如对甲酚硫酸盐、甘氨酸、甲硫氨酸等)构建了能够有效区分RBD-PD与非RBD-PD的预测模型(AUC高达0.967),具有临床转化潜力。
                                          5. 阐明“肠-脑轴”机制
                                            不仅描述了菌群组成变化,更进一步通过功能基因分析,揭示了肠道菌群从发酵纤维向降解蛋白质/粘蛋白的功能性转变,是驱动毒性代谢物积累的上游原因。


                                              研究结果:

                                                        1. PD共同的分子特征

                                                          • 代谢重编程
                                                            能量代谢从三羧酸循环向糖酵解转移,尿素循环失调,脂质重塑(多数脂质减少,但溶血磷脂酰胆碱/乙醇胺增加)。
                                                          • 免疫炎症激活
                                                            炎症相关蛋白表达改变,涉及PI3K-Akt、IL-17、NF-κB、MAPK和TNF信号通路显著富集。
                                                        2. RBD-PD的特异性特征

                                                          • 特异性代谢改变
                                                            显著积累肠道菌群衍生的毒性芳香氨基酸分解产物(如对甲酚、对甲酚硫酸盐、苯乙酰谷氨酰胺、2-苯乙酰胺等),同时甘氨酸减少、5-氧代-L-脯氨酸(谷胱甘肽合成受损的标志物)增加。
                                                          • 蛋白质组变化
                                                            发现24个有差异趋势的蛋白,富集于先天免疫反应、细胞因子产生等通路,并与关键代谢物相关(如CCL11、SPINK4、NCF2等)。
                                                          • 与临床关联
                                                            对甲酚及其代谢物、苯乙酰谷氨酰胺等的水平与RBD严重程度(RBDQ-HK评分)和年龄呈正相关。
                                                        3. 生物标志物发现:基于9种代谢物(对甲酚硫酸盐、甘氨酸、5-氨基戊酸、苏氨酸、N-乙酰-L-谷氨酸、十七烷酸、甲硫氨酸、丙氨酸、prangolarine)的面板,在验证队列中区分RBD-PD与非RBD-PD的AUC达到0.967。

                                                        4. 肠道菌群作用

                                                          • 物种水平
                                                            RBD-PD和iRBD患者中,产对甲酚相关的梭菌目细菌(如Clostridiales bacterium GWC2_40_7)等丰度增加。
                                                          • 功能水平
                                                            肠道菌群功能从膳食纤维发酵(相关基因如malR、xynA下调)转向蛋白质/氨基酸降解(相关基因如gc vPA、gc vPB、ddpD、amiE上调)和肠道粘蛋白聚糖降解(相关基因如nagZ、fucA上调),这直接驱动了毒性代谢物的产生。
                                                        5. 前驱期验证:在iRBD患者中同样观察到了与RBD-PD类似的毒性芳香氨基酸代谢物积累和肠道菌群功能改变,证实这些特征在疾病早期即已出现。


                                                        研究总结:

                                                        • 结论
                                                          本研究提供了多组学证据,阐明了PD的分子异质性。RBD-PD亚型具有独特的、由肠道菌群失调驱动的代谢特征,表现为毒性蛋白降解产物积累和谷胱甘肽合成受损。这些改变在iRBD阶段就已存在,并与加剧的氧化应激和神经炎症相关,可能共同导致了该亚型更快的病理进展。
                                                        • 讨论要点
                                                          • 共享机制
                                                            两个PD亚型共享线粒体功能障碍(TCA循环受损)、尿素循环紊乱和脂质重塑等核心病理改变。
                                                          • 亚型特异机制
                                                            RBD-PD的独特之处在于更严重的“肠-脑轴”功能障碍,肠道菌群的功能性转变为产生神经毒性物质创造了条件,这可能支持其“体优先”的发病假说。
                                                          • 转化意义
                                                            研究成果为理解PD异质性提供了新框架,鉴定出的生物标志物组合和关键通路(如PI3K-AKT、菌群-代谢物轴)为未来针对RBD-PD亚型的精准诊断和治疗干预提供了潜在靶点。
                                                          • 局限性
                                                            包括部分队列RBD诊断基于问卷、横断面设计限制因果推断、蛋白质组学仅覆盖炎症相关蛋白等,需要在更大规模、多中心、纵向队列中进一步验证。



                                                        结果译文:

                                                        1.受试者队列与研究设计


                                                        本研究纳入了来自两个独立队列的424名参与者,包括135名RBD-PD患者、127名非RBD-PD患者、30名iRBD患者和132名健康对照(Ctrl)。在发现阶段(队列1),通过经验证的问卷(RBDQ-HK,诊断RBD的临界值为18,详见方法部分及补充图1)评估RBD状态。非RBD-PD组、RBD-PD组和Ctrl组三组在年龄(单因素方差分析 p=0.0632p=0.0632)和性别分布(卡方检验 p=0.9664p=0.9664)上具有可比性。RBD-PD患者的运动障碍更严重(Hoehn-Yahr分期,均值:2.7 vs. 2.2;p=0.0002p=0.0002),睡眠质量更差(PSQI均值:11.4 vs. 9.1;p=0.0005p=0.0005),日间嗜睡更明显(ESS均值:10.4 vs. 7.7;p=0.0009p=0.0009),均显著高于非RBD-PD患者。
                                                        在验证阶段,纳入了一个独立的队列(队列2),包含四个年龄和性别匹配的组别(30名RBD-PD患者、14名非RBD-PD患者、30名iRBD患者和30名对照受试者),所有受试者均接受了金标准视频多导睡眠图(vPSG)评估以确认RBD状态。正如预期,尽管非RBD-PD患者与RBD-PD患者的日间嗜睡看似相当,但RBD-PD和iRBD组的RBD症状均比非RBD-PD组更严重(表1)。

                                                        2.血浆代谢谱分析及质量控制


                                                        在队列1中,通过GC-MS和LC-MS平台对血浆样本进行了全面的代谢组学分析。这种整合方法鉴定出455个独特的代谢物特征(补充表1、2)。我们还对320份血浆样本中的314份(Ctrl,n=102n=102;非RBD-PD,n=110n=110;RBD-PD,n=102n=102)进行了脂质组学分析,共鉴定出771个注释脂质种类(补充表3)。鉴定出的脂质跨越五大类别:脂肪酸、甘油酯(GLs)、甘油磷脂(GPLs)、鞘脂(SPLs)和甾醇脂(STLs)。这些类别包含了由LIPID MAPS分类系统定义的27个不同子类。
                                                        为确保整个分析过程的稳定性并监测仪器重现性,制备了质控(QC)样本并插入到分析序列中(详见补充材料)。使用多个内标(ISs,详见补充材料)校准后,QC样本在主成分分析(PCA)得分图上呈现紧密聚类。此外,超过95%的代谢物和87%的脂质在QC样本中的相对标准偏差(RSD)低于30%。这些结果表明来自所有三个平台的数据具有最小的变异性和稳健性(补充图2)。

                                                        3.PD患者的代谢特征


                                                        我们首先进行了正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)来描绘三组患者间整体代谢谱的改变。如LC-MS代谢组学数据所示(图2a),各组间观察到不同的代谢特征,表明存在亚型特异性的代谢模式。此外,与组间差异相比,年龄和性别分层的影响极小。GC-MS代谢组学和脂质组学数据集显示出一致的改变(补充图3)。
                                                        为了识别组间的差异代谢特征,我们首先通过逻辑回归校正了混杂因素(如糖尿病、高脂血症、焦虑和抑郁以及抗帕金森药物的使用)。然后使用Mann-Whitney U检验进行两组间比较,并对所有得到的 pp 值进行多重比较校正。与非RBD-PD患者相比,在非RBD-PD患者与Ctrl个体的比较中,总共发现了203个显著改变的代谢物(qq 值 <0.05<0.05)(补充表4),其中154个(75.9%)在RBD-PD患者中也出现失调(图2b),表明两种亚型存在共享的核心病理生理紊乱。在这203个差异表达代谢物(DEMs)中,与非RBD-PD患者相比Ctrl受试者,79个代谢物(如乳酸、天冬氨酸和溶血磷脂酰胆碱(LPCs))水平升高,而124个代谢物(如甘露糖和酰基肉碱)水平降低(图2c)。这些失调的代谢物涉及不同的化学类别,包括脂肪酸、氨基酸、有机酸、碳水化合物和胆汁酸,其中99.0%(201/203)在两个PD亚型中表现出方向一致的改变(图2d-g,补充图4)。
                                                        除了确认我们之前报道的改变,包括脂肪酸(FFAs)和酰基肉碱的耗竭、蛋白水解毒素(苯乙酰谷氨酰胺、对甲酚葡萄糖苷酸)的积累以及胆汁酸升高外,本次多平台分析还揭示了PD中显著的能量代谢紊乱。其特征是糖酵解和三羧酸(TCA)循环中间产物(乳酸、丙酮酸、苹果酸、富马酸和 αα-酮戊二酸;图2e)的积累,以及碳水化合物代谢物(甘露糖、核糖、山梨糖、鼠李糖等;图2g)的耗竭。此外,我们在两个PD亚组中均检测到色氨酸衍生的吲哚衍生物(吲哚乳酸,ILA;3-吲哚丙烯酸,IAcRA;3-吲哚乙酸,IAA;图2e)显著减少,以及氨基酸代谢紊乱(图2f)。这些发现表明,独立于RBD状态,存在保守的病理生理机制。

                                                        4.PD患者的脂质谱


                                                        全面的脂质组学分析显示,在非RBD-PD患者中有392个差异表达脂质(DELs),其中353个(90.1%)在RBD-PD患者中同样改变(图2h,补充表5)。值得注意的是,大多数脂质在PD中减少,选择性升高仅限于特定亚类,包括LPCs、溶血磷脂酰乙醇胺(LPEs)、磷脂酰乙醇胺(PEs)、烷基-酰基LPCs(LPC Os)和几种鞘脂种类(图2i)。类别水平分析显示,PD患者中总LPC和LPC O水平升高,而其他脂质类别的总量则显著降低(补充图5a)。随后按酰基链饱和度分层显示,升高仅限于饱和PEs、饱和及单不饱和LPC/LPE,以及多不饱和LPC种类(补充图5b、c)。此外,多不饱和FFAs与单不饱和及饱和FFAs的比率在PD患者中显著降低(补充图5d、e)。这些发现表明,异常脂质重塑和去饱和酶活性受损发生在各PD亚型中。


                                                        5.PD患者的免疫-炎症蛋白改变


                                                        考虑到神经炎症在PD中的公认作用,我们使用Olink Explore 384 Inflammation Panel对队列1中的226份样本(Ctrl,n=74n=74;非RBD-PD,n=76n=76;RBD-PD,n=76n=76)进行了血浆炎症蛋白分析。OPLS-DA得分图清晰地显示了各组间的分离(图3a)。在校正混杂因素并使用 q<0.05q<0.05,VIP >1.0>1.0 和倍数变化 >1.2>1.2(或 <0.83<0.83)的标准后,我们在非RBD-PD患者中鉴定出34个差异表达蛋白(DEPs)(21个下调,13个上调)(图3b,补充表6)。
                                                        在两个PD亚型中均观察到促炎细胞因子白细胞介素-1β(IL-1β)和氧化应激相关蛋白中性粒细胞胞质因子2(NCF2)的表达升高(图3b、c)。此外,我们发现免疫相关蛋白的表达显著降低,包括FLT3LG(fms相关酪氨酸激酶3配体)、ADGRE2(粘附G蛋白偶联受体E2)和CLEC4A(C型凝集素结构域家族4成员A),这些此前在PD中未见报道。MANF(中脑星形胶质细胞源性神经营养因子),一种神经保护因子,在两个PD亚型中也显著降低。两个酶,KYNU(犬尿氨酸酶)和PKLR(丙酮酸激酶),它们调节色氨酸分解代谢和糖酵解通量,也表现出显著的失调。Pearson相关分析显示,KYNU与色氨酸代谢物(犬尿喹啉酸,KYNA;IAcA和ILA;图3d-f)以及PKLR与能量相关代谢物(苹果酸,αα-酮戊二酸和乳酸;图3g-i)之间存在显著正相关。
                                                        功能注释揭示主要富集在生物学过程,包括免疫反应、RNA聚合酶II对转录的正向调节和细胞粘附(图3j、k,补充表7)。这些DEPs主要定位于质膜、膜和细胞外区域。KEGG通路富集分析突出了细胞因子-细胞因子受体相互作用以及关键信号级联,包括PI3K-Akt、IL-17、NF-κB、MAPK和TNF信号通路,揭示了PD中广泛的炎症和免疫反应激活(图3l,补充表8)。

                                                        6.RBD-PD患者与非RBD-PD患者之间的代谢差异


                                                        为了研究亚型异质性,我们比较了RBD-PD患者和非RBD-PD患者之间的代谢谱。通过逻辑回归校正潜在的混杂因素,包括糖尿病史、高脂血症、焦虑/抑郁状态和抗帕金森药物使用,得到110个差异丰度代谢物(校正后 pp 值 <0.10<0.10,图4a)。Mann-Whitney U检验鉴定出90个代谢物(pp 值 <0.05<0.05,图4b),其中74个在两种方法中重叠(图4c、d,补充表9)。与非RBD-PD患者和健康对照相比,RBD-PD患者在极性代谢物(包括氨基酸、有机酸和次级胆汁酸)方面表现出更显著的改变(图4d)。相比之下,非RBD-PD患者表现出更显著的脂质代谢失调(图4c)。为了全面分析与RBD-PD相关的代谢通路,我们重点关注呈现渐进性变化的代谢物(图4d),它们主要参与氨基酸代谢和叶酸介导的一碳代谢通路(图4e)。与非RBD-PD相比,RBD-PD表现出甲硫氨酸、高丝氨酸、苏氨酸和5-氧代-脯氨酸的显著积累,同时甘氨酸水平显著降低。此外,在RBD-PD患者中检测到肠道菌群来源的代谢物显著富集,包括次级胆汁酸、2-苯乙酰胺、2-羟基喹啉、对甲酚、对甲酚硫酸酯、对甲酚葡萄糖苷酸和苯乙酰谷氨酰胺(图4f)。此外,RBD-PD患者表现出乙酰化氨基酸(N-乙酰-L-谷氨酸,NAcGlu;N-乙酰-L-苯丙氨酸,NAcPhe)和色氨酸来源的ILA水平显著降低。经过多重比较校正后,仍有17个代谢物保持显著改变(图4g,补充图6),其中大部分代表芳香氨基酸(ArAA)来源的微生物代谢物。

                                                        7.RBD-PD患者与非RBD-PD患者之间的蛋白组差异


                                                        在校正混杂因素和单变量分析后,我们鉴定出24个候选蛋白可区分RBD-PD患者和非RBD-PD患者(图5a)。然而,这些蛋白中没有一个在多重比较校正后仍保持统计学显著(补充表10)。鉴于本研究的探索性质,我们进行了基因本体论(GO)富集分析,提示涉及先天免疫反应、炎症反应中细胞因子产生的正向调节以及IL-12产生的正向调节。这些DEPs主要定位于细胞外空间,主要参与蛋白质结合活性(图5b,补充表11)。Reactome通路分析显示关键通路显著富集,包括PIP3激活AKT信号、免疫系统、免疫系统中的细胞因子信号传导以及细胞对应激的反应(图5c,补充表12)。此外,这些蛋白的Pearson相关分析显示出强相关性,尤其是在TGFA、NCF2、EGLN1、PIK3AP1、PSMG3、DNPH1、SIT1、SERPINB8和PKLR之间(图5d)。

                                                        8.蛋白质与代谢物之间的相关性


                                                        为了进一步探索RBD-PD患者中蛋白质组和代谢组改变之间的相互作用,我们通过Pearson相关分析将这些DEPs与图4g中显示的最显著改变的代谢物进行了关联。我们发现肠道菌群来源的代谢物(对甲酚、对甲酚硫酸酯、对甲酚葡萄糖苷酸和苯乙酰谷氨酰胺)的水平与关键蛋白的表达高度相关,包括神经炎症相关标志物CCL11(嗜酸粒细胞趋化因子)、肠道炎症相关蛋白SPINK4(Kazal 4型丝氨酸蛋白酶抑制剂)、氧化应激相关蛋白NCF2以及信号蛋白TGFA(前转化生长因子α)和WNT9A(蛋白Wnt9a)。相反,丙氨酸与这些蛋白呈显著负相关(图5e)。


                                                        9.分子特征与临床特征之间的相关性


                                                        我们进一步研究了RBD-PD相关代谢物/蛋白与患者临床特征之间的相关性。我们发现十七烷酸水平与RBDQ-HK评分呈显著负相关。相反,2-羟基喹啉、对甲酚、对甲酚硫酸酯、对甲酚葡萄糖苷酸、苯乙酰谷氨酰胺和5-氧代-L-脯氨酸的水平与RBDQ-HK评分和年龄均呈显著正相关(图5f)。
                                                        与代谢发现相似,包括SPINK4、CCL11和WNT9A在内的蛋白表达水平也与疾病病程和年龄呈显著相关(图5g)。此外,包括CD6(T细胞分化抗原CD6)和PKLR在内的蛋白表达与RBDQ-HK评分呈正相关,表明它们与RBD相关合并症的潜在关联。值得注意的是,诸如NCF2和SERPINB8(丝氨酸蛋白酶抑制剂B8)等蛋白与ESS评分呈正相关,表明它们在睡眠障碍发病机制中的潜在作用。

                                                        10.用于PD亚型区分的生物标志物鉴定


                                                        我们采用了一个两阶段流程,包括随机森林(RF)和二元逻辑回归(BLR),以识别用于PD亚型区分的候选生物标志物。最初,在RBD-PD中呈现渐进性变化的42个代谢物(图4d)被用于构建一个使用500棵决策树的RF分类模型。通过999次运行的平均准确率下降(MDA)和平均基尼系数下降(MDG)指标量化了每个特征在区分两种亚型中的重要性。
                                                        随后,识别出由RF排名的前30个代谢物(图6a、b),并进行了BLR分析。使用正向逐步选择算法,我们确定了一个由9个代谢物组成的最佳预测模型,包括对甲酚硫酸酯、甘氨酸、5-氨基戊酸、苏氨酸、N-乙酰-L-谷氨酸、十七烷酸、甲硫氨酸、丙氨酸和pranolgarline(补充图7,补充表13)。该组合的受试者工作特征(ROC)曲线分析显示,区分RBD-PD患者与非RBD-PD患者的曲线下面积(AUC)为0.826,敏感性为74.3%,特异性为81.4%。两种亚型的预测准确率分别为80.5%和74.3%(图6c-e)。此外,我们评估了该组合区分RBD-PD患者与Ctrl个体的性能,结果显示AUC为0.905,敏感性为88.6%,特异性为75.5%。Ctrl和RBD-PD患者的预测准确率分别为78.4%和82.9%(图6f-h,补充表14)。
                                                        为了获得模型预测性能的稳健且无偏估计,我们进行了迭代留组交叉验证分析。经过1000次交叉验证运行,该生物标志物组合在区分PD亚型方面达到了0.787的平均AUC,平均敏感性为74.0%,特异性为69.9%;在区分RBD-PD患者与Ctrl方面,平均AUC为0.873(敏感性76.7%,特异性79.7%)。此外,组合中的六个代谢物(排除5-氨基戊酸、苏氨酸和甘氨酸)与RBD-PD相关的DEPs显著相关(图5e,图6i),八个代谢物(排除丙氨酸)与临床睡眠参数,特别是RBDQ-HK评分,显著相关(图5f,图6j)。

                                                        11.在独立队列中的验证


                                                        在一个独立的临床队列(队列2)中,包含经vPSG确诊的非RBD-PD、RBD-PD或iRBD患者以及健康对照,来自队列1的17个顶级代谢物中有10个呈现一致的趋势(补充表15)。值得注意的是,其中5个代谢物,包括对甲酚、对甲酚硫酸酯、对甲酚葡萄糖苷酸、苯乙酰谷氨酰胺和5-氧代-L-脯氨酸,在RBD-PD和iRBD患者中均显著升高(图7a、b)。
                                                        然后我们在队列2中评估了9-代谢物模型,该模型在区分RBD-PD患者与非RBD-PD患者方面表现出优异的性能,AUC达到0.967(敏感性90.0%,特异性100%),非RBD-PD患者和RBD-PD患者的预测准确率分别为85.7%和93.3%(图7c-e,补充表16)。在区分RBD-PD患者与对照时,该模型的AUC为0.801(敏感性73.3%,特异性76.7%),预测准确率分别为76.7%(Ctrl)和73.3%(RBD-PD)(图7f-h,补充表17)。

                                                        12.肠道菌群失调与代谢谱之间的关联


                                                        此外,我们对队列2中的73名参与者进行了宏基因组测序。我们首先鉴定了在RBD-PD和iRBD组中均显著差异丰度排名前16的微生物物种(补充表18,方法部分详述)。相关性分析显示,这些微生物物种的相对丰度与关键RBD-PD代谢物的水平显著相关。这对于诸如卷曲乳杆菌(Lactobacillus crispatus)、未培养的假黄褐杆菌属(uncultured Pseudofalvonifractor sp.)、Marasmitrchus massiliensis、鼠源燧杆菌(Flintbacter muris)、梭菌目细菌GWc2_40_7(Clostridiales bacterium GWc2_40_7)和鞭毛类芽孢杆菌(Paenibacillus flagellatus)等物种尤为明显(图7i)。此外,我们鉴定了在RBD-PD和iRBD组中均显著失调的功能基因(KEGG直系同源,KOs)前38个(补充表19,方法部分详述)。值得注意的是,这些关键代谢物与K21556(malR,CRP/FNR家族转录调控因子)和K01181(xynA,内切-1,4-β-木聚糖酶)呈显著负相关,这两者在RBD-PD和iRBD中均显著下调。相反,代谢物与参与ATP结合盒转运(K02031,K02032)、肽和氨基酸降解(K01426,K18123和K01269)以及粘蛋白降解(K01628,K01207和K01820)的功能基因之间检测到显著正相关(图7j)。

                                                        更多结果和补充图表:doi: 10.1038/s41392-026-02613-8


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