मल में पाए जाने वाले शॉर्ट-चेन फैटी एसिड और आवश्यक कंपकंपी की नैदानिक ​​गंभीरता तथा आंत के माइक्रोबायोटा के बीच संबंध और पार्किंसंस रोग से इसका अंतर

Nature.com पर आने के लिए धन्यवाद। आपके ब्राउज़र के संस्करण में CSS का सीमित समर्थन है। बेहतर परिणामों के लिए, हम अनुशंसा करते हैं कि आप अपने ब्राउज़र का नया संस्करण उपयोग करें (या इंटरनेट एक्सप्लोरर में संगतता मोड को अक्षम करें)। फिलहाल, निरंतर समर्थन सुनिश्चित करने के लिए, हम साइट को बिना स्टाइलिंग या जावास्क्रिप्ट के प्रदर्शित कर रहे हैं।
आवश्यक कंपकंपी (ईटी) का प्रारंभिक निदान चुनौतीपूर्ण हो सकता है, विशेष रूप से स्वस्थ व्यक्तियों (एचसी) और पार्किंसंस रोग (पीडी) से इसकी पहचान करने में। हाल ही में, आंत के माइक्रोबायोटा और इसके मेटाबोलाइट्स के लिए मल के नमूनों के विश्लेषण ने न्यूरोडीजेनरेटिव रोगों के नए बायोमार्कर की खोज के लिए नए तरीके प्रदान किए हैं। आंतों के फ्लोरा के मुख्य मेटाबोलाइट के रूप में शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) पीडी में मल में कम हो जाते हैं। हालांकि, ईटी में मल में पाए जाने वाले एससीएफए का अध्ययन कभी नहीं किया गया है। हमारा उद्देश्य ईटी में एससीएफए के मल स्तरों की जांच करना, नैदानिक ​​लक्षणों और आंत के माइक्रोबायोटा के साथ उनके संबंध का आकलन करना और उनकी संभावित नैदानिक ​​क्षमता का निर्धारण करना था। 37 ईटी रोगियों, 37 नए पीडी रोगियों और 35 स्वस्थ व्यक्तियों में मल में एससीएफए और आंत के माइक्रोबायोटा का मापन किया गया। कब्ज, स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की शिथिलता और कंपकंपी की गंभीरता का आकलन पैमानों का उपयोग करके किया गया। ईटी में प्रोपियोनेट, ब्यूटिरेट और आइसोब्यूटिरेट के मल स्तर स्वस्थ व्यक्तियों की तुलना में कम थे। प्रोपियोनिक, ब्यूटिरिक और आइसोब्यूटिरिक अम्लों के संयोजन ने 0.751 (95% CI: 0.634–0.867) के AUC के साथ ET को HC से अलग किया। मल में आइसोवैलेरिक अम्ल और आइसोब्यूटिरिक अम्ल का स्तर ED की तुलना में ET में कम था। आइसोवैलेरिक अम्ल और आइसोब्यूटिरिक अम्ल ने 0.743 (95% CI: 0.629–0.857) के AUC के साथ ET और PD के बीच अंतर किया। मल में प्रोपियोनेट कब्ज और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की शिथिलता से विपरीत रूप से संबंधित है। आइसोब्यूटिरिक अम्ल और आइसोवैलेरिक अम्ल कंपन की गंभीरता से विपरीत रूप से संबंधित हैं। मल में SCFA की मात्रा में कमी ET में फैकलिबैक्टीरियम और स्ट्रेप्टोबैक्टीरियम की प्रचुरता में कमी से जुड़ी थी। इस प्रकार, ET में मल में SCFA की मात्रा कम हो जाती है और यह नैदानिक ​​स्थिति की गंभीरता और आंतों के माइक्रोबायोटा में परिवर्तन से संबंधित है। मल में पाए जाने वाले प्रोपियोनिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड, आइसोब्यूटिरिक एसिड और आइसोवैलेरिक एसिड, ईटी के लिए संभावित नैदानिक ​​और विभेदक नैदानिक ​​बायोमार्कर हो सकते हैं।
एसेंशियल ट्रेमर (ईटी) एक प्रगतिशील, दीर्घकालिक न्यूरोडीजेनरेटिव विकार है, जिसकी मुख्य विशेषता ऊपरी अंगों का कंपन है, जो शरीर के अन्य भागों जैसे सिर, स्वर रज्जु और निचले अंगों को भी प्रभावित कर सकता है। 1 ईटी के नैदानिक ​​लक्षणों में न केवल मोटर लक्षण शामिल हैं, बल्कि कुछ गैर-मोटर संकेत भी शामिल हैं, जिनमें गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल रोग शामिल हैं। 2 एसेंशियल ट्रेमर की रोग संबंधी और शारीरिक विशेषताओं की जांच के लिए कई अध्ययन किए गए हैं, लेकिन स्पष्ट रोग-शारीरिक तंत्रों की पहचान नहीं की गई है। 3,4 हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि माइक्रोबायोटा-आंत-मस्तिष्क अक्ष की शिथिलता न्यूरोडीजेनरेटिव रोगों में योगदान कर सकती है, और आंत माइक्रोबायोटा और न्यूरोडीजेनरेटिव रोगों के बीच संभावित द्विदिश संबंध के बढ़ते प्रमाण हैं। 5,6 विशेष रूप से, एक केस रिपोर्ट में, मल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण ने एक रोगी में एसेंशियल ट्रेमर और इरिटेबल बाउल सिंड्रोम दोनों में सुधार किया, जो आंत माइक्रोबायोटा और एसेंशियल ट्रेमर के बीच घनिष्ठ संबंध का संकेत दे सकता है। इसके अलावा, हमने ईटी से पीड़ित रोगियों में आंत माइक्रोबायोटा में विशिष्ट परिवर्तन भी पाए, जो ईटी8 में आंत डिस्बिओसिस की महत्वपूर्ण भूमिका का दृढ़ता से समर्थन करता है।
न्यूरोडीजेनरेटिव रोगों में आंतों के डिसबायोसिस के संबंध में, पीडी (पार्किंसन रोग) का सबसे व्यापक रूप से अध्ययन किया गया है।5 असंतुलित माइक्रोबायोटा आंतों की पारगम्यता को बढ़ा सकता है और आंतों के ग्लिया को सक्रिय कर सकता है, जिससे अल्फा-सिन्यूक्लिनोपैथी हो सकती है।9,10,11 पीडी और ईटी (इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कंपकंपी) में कुछ समानताएं हैं, जैसे कि ईटी और पीडी रोगियों में कंपन की समान आवृत्ति, आराम की स्थिति में कंपन का ओवरलैप (पीडी में विशिष्ट कंपन), और शारीरिक मुद्रा में कंपन (ज्यादातर ईटी रोगियों में पाया जाता है), जिससे प्रारंभिक अवस्था में इनके बीच अंतर करना मुश्किल हो जाता है।12 इसलिए, हमें ईटी और पीडी के बीच अंतर करने के लिए एक उपयोगी दृष्टिकोण विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है। इस संदर्भ में, ईटी में विशिष्ट आंतों के डिसबायोसिस और संबंधित मेटाबोलाइट परिवर्तनों का अध्ययन करना और पीडी से उनके अंतरों की पहचान करना, ईटी के निदान और विभेदक निदान के लिए संभावित बायोमार्कर बन सकता है।
लघु-श्रृंखला वसा अम्ल (एससीएफए) आहार फाइबर के आंतों के जीवाणु किण्वन द्वारा उत्पादित प्रमुख चयापचय तत्व हैं और आंत-मस्तिष्क अंतःक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं13,14। एससीएफए बृहदान्त्र कोशिकाओं द्वारा अवशोषित होते हैं और पोर्टल शिरा प्रणाली के माध्यम से यकृत तक पहुँचाए जाते हैं, और कुछ एससीएफए प्रणालीगत परिसंचरण में प्रवेश करते हैं। एससीएफए आंतों की अवरोधक परत की अखंडता को बनाए रखने और आंतों के श्लेष्मा में जन्मजात प्रतिरक्षा को बढ़ावा देने पर स्थानीय प्रभाव डालते हैं15। वे टाइट जंक्शन प्रोटीन को उत्तेजित करके और जी प्रोटीन-युग्मित रिसेप्टर्स (जीपीसीआर) को उत्तेजित करके न्यूरॉन्स को सक्रिय करके रक्त-मस्तिष्क अवरोध (बीबीबी) को पार करने के लिए रक्त-मस्तिष्क अवरोध पर दीर्घकालिक प्रभाव भी डालते हैं16। एसीटेट, प्रोपियोनेट और ब्यूटिरेट बृहदान्त्र में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले एससीएफए हैं। पिछले अध्ययनों में पार्किंसंस रोग से पीड़ित रोगियों में एसिटिक, प्रोपियोनिक और ब्यूटिरिक अम्लों के मल स्तर में कमी देखी गई है17। हालांकि, ई.टी. से पीड़ित रोगियों में मल में एससीएफए के स्तर का अध्ययन कभी नहीं किया गया है।
इसलिए, हमारे अध्ययन का उद्देश्य ईटी से पीड़ित रोगियों में मल में पाए जाने वाले एससीएफए में विशिष्ट परिवर्तनों की पहचान करना और पार्किंसंस रोग से पीड़ित रोगियों से उनकी भिन्नता का पता लगाना, मल में पाए जाने वाले एससीएफए का एससीएफए के नैदानिक ​​लक्षणों और आंतों के माइक्रोबायोटा के साथ संबंध का आकलन करना, साथ ही मल के नमूनों की संभावित नैदानिक ​​और विभेदक निदान क्षमताओं की पहचान करना था। एंटी-पीडी दवाओं से जुड़े भ्रमित करने वाले कारकों को दूर करने के लिए, हमने नव-शुरुआती पार्किंसंस रोग वाले रोगियों को रोग नियंत्रण के रूप में चुना।
तालिका 1 में 37 ईटी, 37 पीडी और 35 एचसी के जनसांख्यिकीय और नैदानिक ​​​​विशेषताओं का सारांश दिया गया है। ईटी, पीडी और एचसी को आयु, लिंग और बीएमआई के आधार पर मिलान किया गया था। तीनों समूहों में धूम्रपान, शराब पीने और कॉफी और चाय पीने का अनुपात भी लगभग समान था। पीडी समूह का वेक्सनर स्कोर (पी = 0.004) और एचएएमडी-17 स्कोर (पी = 0.001) एचसी समूह की तुलना में अधिक था, और ईटी समूह का एचएएमए स्कोर (पी = 0.011) और एचएएमडी-17 स्कोर (पी = 0.011) एचसी समूह की तुलना में अधिक था। ईटी समूह में रोग की अवधि पीडी समूह की तुलना में काफी लंबी थी (पी < 0.001)।
मल में प्रोपियोनिक एसिड (P = 0.023), एसिटिक एसिड (P = 0.039), ब्यूटिरिक एसिड (P = 0.020), आइसोवैलेरिक एसिड (P = 0.045) और आइसोब्यूटिरिक एसिड (P = 0.015) के स्तर में महत्वपूर्ण अंतर पाए गए। आगे के पोस्ट हॉक विश्लेषण में, ET समूह में प्रोपियोनिक एसिड (P = 0.023), ब्यूटिरिक एसिड (P = 0.007) और आइसोब्यूटिरिक एसिड (P = 0.040) का स्तर HC समूह की तुलना में काफी कम था। ET वाले रोगियों में PD वाले रोगियों की तुलना में आइसोवैलेरेट (P = 0.014) और आइसोब्यूटिरेट (P = 0.005) का स्तर कम था। इसके अतिरिक्त, पीडी वाले रोगियों में मल में प्रोपियोनिक एसिड (पी = 0.013), एसिटिक एसिड (पी = 0.016) और ब्यूटिरिक एसिड (पी = 0.041) का स्तर सीसी वाले रोगियों की तुलना में कम था (चित्र 1 और पूरक तालिका 1)।
ag क्रमशः प्रोपियोनिक एसिड, एसिटिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड, आइसोवैलेरिक एसिड, वैलेरिक एसिड, कैप्रोइक एसिड और आइसोब्यूटिरिक एसिड की समूह तुलना को दर्शाता है। तीनों समूहों के मल में प्रोपियोनिक एसिड, एसिटिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड, आइसोवैलेरिक एसिड और आइसोब्यूटिरिक एसिड के स्तर में महत्वपूर्ण अंतर थे। ET आवश्यक कंपकंपी, पार्किंसंस रोग, स्वस्थ HC नियंत्रण, SCFA। महत्वपूर्ण अंतरों को *P < 0.05 और **P < 0.01 द्वारा दर्शाया गया है।
ईटी समूह और पीडी समूह के बीच रोग की अवधि में अंतर को ध्यान में रखते हुए, हमने आगे की तुलना के लिए प्रारंभिक पीडी वाले 33 रोगियों और ईटी (रोग की अवधि ≤3 वर्ष) वाले 16 रोगियों का परीक्षण किया (पूरक तालिका 2)। परिणामों से पता चला कि ईटी समूह में मल में प्रोपियोनिक एसिड की मात्रा एचए समूह की तुलना में काफी कम थी (P=0.015)। ब्यूटिरिक एसिड और आइसोब्यूटिरिक एसिड के लिए ईटी और एचसी के बीच अंतर महत्वपूर्ण नहीं था, लेकिन एक प्रवृत्ति देखी गई (P = 0.082)। पीडी रोगियों की तुलना में ईटी समूह के रोगियों में मल में आइसोब्यूटिरेट का स्तर काफी कम था (P = 0.030)। आइसोवैलेरिक एसिड के लिए ईटी और पीडी समूह के बीच अंतर महत्वपूर्ण नहीं था, लेकिन एक प्रवृत्ति देखी गई (P = 0.084)। प्रोपियोनिक एसिड (P = 0.023), एसिटिक एसिड (P = 0.020) और ब्यूटिरिक एसिड (P = 0.044) पीडी रोगियों में एचसी रोगियों की तुलना में काफी कम थे। ये परिणाम (पूरक चित्र 1) मुख्य परिणामों के अनुरूप हैं। समग्र नमूने और प्रारंभिक रोगी उपसमूह के बीच परिणामों में अंतर उपसमूह में नमूने के छोटे आकार के कारण हो सकता है, जिसके परिणामस्वरूप डेटा की सांख्यिकीय शक्ति कम हो जाती है।
इसके बाद हमने यह जांच की कि क्या मल में पाए जाने वाले SCFA स्तर ET रोगियों को CU या PD रोगियों से अलग कर सकते हैं। ROC विश्लेषण के अनुसार, प्रोपियोनेट स्तरों के AUC में अंतर 0.668 (95% CI: 0.538-0.797) था, जिससे ET रोगियों को HC रोगियों से अलग करना संभव हो गया। ET और GC रोगियों को ब्यूटिरेट स्तरों द्वारा 0.685 (95% CI: 0.556–0.814) के AUC के साथ अलग किया जा सकता है। आइसोब्यूटिरिक एसिड स्तरों में अंतर 0.655 (95% CI: 0.525–0.786) के AUC के साथ ET रोगियों को HC रोगियों से अलग कर सकता है। प्रोपिओनेट, ब्यूटिरेट और आइसोब्यूटिरेट के स्तरों को मिलाकर देखने पर, 0.751 (95% CI: 0.634–0.867) का उच्च AUC प्राप्त हुआ, जिसमें संवेदनशीलता 74.3% और विशिष्टता 72.9% थी (चित्र 2a)। ET और PD रोगियों के बीच अंतर करने के लिए, आइसोवैलेरिक एसिड के स्तर के लिए AUC 0.700 (95% CI: 0.579–0.822) और आइसोब्यूटिरिक एसिड के स्तर के लिए AUC 0.718 (95% CI: 0.599–0.836) था। आइसोवैलेरिक एसिड और आइसोब्यूटिरिक एसिड के स्तरों के संयोजन से 0.743 (95% CI: 0.629–0.857) का उच्च AUC प्राप्त हुआ, जिसमें संवेदनशीलता 74.3% और विशिष्टता 62.9% थी (चित्र 2b)। इसके अतिरिक्त, हमने यह भी जांच की कि क्या पार्किंसंस रोग से पीड़ित रोगियों के मल में एससीएफए का स्तर सामान्य समूह के रोगियों से भिन्न था। आरओसी विश्लेषण के अनुसार, प्रोपियोनिक एसिड के स्तर में अंतर के आधार पर पार्किंसंस रोग से पीड़ित रोगियों की पहचान करने के लिए एयूसी 0.687 (95% सीआई: 0.559-0.814) था, जिसमें संवेदनशीलता 68.6% और विशिष्टता 68.7% थी। एसीटेट के स्तर में अंतर पार्किंसंस रोग से पीड़ित रोगियों को सामान्य समूह के रोगियों से अलग कर सकता है, जिसका एयूसी 0.674 (95% सीआई: 0.542-0.805) है। पार्किंसंस रोग से पीड़ित रोगियों को सामान्य समूह के रोगियों से केवल ब्यूटिरेट के स्तर के आधार पर अलग किया जा सकता है, जिसका एयूसी 0.651 (95% सीआई: 0.515-0.787) है। प्रोपियोनेट, एसीटेट और ब्यूटिरेट के स्तरों को संयोजित करने पर, 0.682 (95% सीआई: 0.553–0.811) का एयूसी प्राप्त हुआ (चित्र 2सी)।
रूसी ऑर्थोडॉक्स चर्च द्वारा ईटी और एचसी के प्रति भेदभाव; बी) रूसी ऑर्थोडॉक्स चर्च द्वारा ईटी और पीडी के प्रति भेदभाव; सी) आरओसी द्वारा पीडी और एचसी के प्रति भेदभाव। ईटी: आवश्यक कंपकंपी, पार्किंसंस रोग, स्वस्थ एचसी: नियंत्रण, एससीएफए।
ईटी से पीड़ित रोगियों में, मल में आइसोब्यूट्रिक एसिड का स्तर एफटीएम स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था (r = -0.349, P = 0.034), और मल में आइसोवैलेरिक एसिड का स्तर एफटीएम स्कोर (r = -0.421, P = 0.001) और टेट्रास स्कोर (r = -0.382, P = 0.020) के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था। ईटी और पीडी से पीड़ित रोगियों में, मल में प्रोपियोनेट का स्तर एससीओपीए-एयूटी स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था (r = −0.236, P = 0.043) (चित्र 3 और अनुपूरक तालिका 3)। ईटी समूह (P ≥ 0.161) या पीडी समूह (P ≥ 0.246) दोनों में से किसी में भी रोग की प्रगति और एससीएफए के बीच कोई महत्वपूर्ण सहसंबंध नहीं था (अनुपूरक तालिका 4)। पार्किंसन रोग (पीडी) के रोगियों में, मल में कैप्रोइक एसिड का स्तर एमडीएस-यूपीडीआरएस स्कोर के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित था (आर = 0.335, पी = 0.042)। सभी प्रतिभागियों में, मल में प्रोपियोनेट (आर = -0.230, पी = 0.016) और एसीटेट (आर = -0.210, पी = 0.029) का स्तर वेक्सनर स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था (चित्र 3 और पूरक तालिका 3)।
मल में आइसोब्यूट्रिक एसिड का स्तर FTM स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था, आइसोवैलेरिक एसिड FTM और TETRAS स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था, प्रोपियोनिक एसिड SCOPA-AUT स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था, कैप्रोइक एसिड MDS-UPDRS स्कोर के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबंधित था, और प्रोपियोनिक एसिड FTM और TETRAS स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था। TETRAS और एसिटिक एसिड वेक्सनर स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित थे। MDS-UPDRS एसोसिएशन द्वारा प्रायोजित यूनिफाइड पार्किंसंस डिजीज रेटिंग स्केल, मिनी-मेंटल स्टेट एग्जामिनेशन (MMSE), हैमिल्टन डिप्रेशन रेटिंग स्केल (HAMD-17, 17 आइटम), हैमिल्टन एंग्जायटी रेटिंग स्केल (HAMA), HY होहेन और याहर चरण, SCFA, SCOPA-AUT पार्किंसंस डिजीज ऑटोनॉमिक सिम्पटम आउटकम स्केल, FTM फाना-टोलोसा-मरीन क्लिनिकल ट्रेमर रेटिंग स्केल, TETRAS रिसर्च ग्रुप (TRG) एसेंशियल ट्रेमर रेटिंग स्केल का उपयोग किया गया। महत्वपूर्ण अंतरों को *P < 0.05 और **P < 0.01 द्वारा दर्शाया गया है।
हमने LEfSE विश्लेषण का उपयोग करके आंत माइक्रोबायोटा की भेदभावपूर्ण प्रकृति का और अधिक अध्ययन किया और आगे के विश्लेषण के लिए जीनस सापेक्ष प्रचुरता डेटा स्तर का चयन किया। ET और HC के बीच तथा ET और PD के बीच तुलना की गई। इसके बाद, दोनों तुलना समूहों में आंत माइक्रोबायोटा की सापेक्ष प्रचुरता और मल SCFA स्तरों पर स्पीयरमैन सहसंबंध विश्लेषण किया गया।
ईटी और सीए के विश्लेषण में फेकेलिबैक्टीरियम (ब्यूटिरिक एसिड से सहसंबंधित, r = 0.408, P < 0.001), लैक्टोबैसिलस (ब्यूटिरिक एसिड से सहसंबंधित, r = 0.283, P = 0.016), स्ट्रेप्टोबैक्टीरियम (प्रोपिओनिक एसिड से सहसंबंधित, r = 0.327) मौजूद थे। , P = 0.005; ब्यूटिरिक एसिड से सहसंबंधित, r = 0.374, P = 0.001; स्टेनोट्रोपोमोनास (जो आइसोब्यूट्रिक एसिड से संबंधित है, r = 0.329, P = 0.005), हॉवर्डेला (जो प्रोपियोनिक एसिड से संबंधित है, r = 0.242, P = 0.041), राउल्टेला (जो प्रोपियोनेट से संबंधित है, r = 0.249, P = 0.035), और कैंडिडैटस आर्थ्रोमिटस (जो आइसोब्यूट्रिक एसिड से संबंधित है, r = 0.302, P = 0.010) ईटी में कम पाए गए और मल में एससीएफए के स्तर से सकारात्मक रूप से संबंधित थे। हालांकि, स्टेनोट्रोपोमोनास की प्रचुरता ईटी में बढ़ी और मल में आइसोब्यूटिरेट के स्तर से नकारात्मक रूप से संबंधित थी (r = -0.250, P = 0.034)। एफडीआर समायोजन के बाद, केवल फेकेलिबैक्टीरियम, कैटेनिबैक्टर और एससीएफए के बीच सहसंबंध महत्वपूर्ण (P ≤ 0.045) रहे (चित्र 4 और अनुपूरक तालिका 5)।
ईटी और एचसी का सहसंबंध विश्लेषण। एफडीआर समायोजन के बाद, ईटी में फेकेलिबैक्टीरियम (ब्यूटिरेट से सकारात्मक रूप से संबंधित) और स्ट्रेप्टोबैक्टीरियम (प्रोपिओनेट, ब्यूटिरेट और आइसोब्यूटिरेट से सकारात्मक रूप से संबंधित) की प्रचुरता कम पाई गई और मल में एससीएफए के स्तर से सकारात्मक रूप से संबंधित पाई गई। बी ईटी और पीडी का सहसंबंध विश्लेषण। एफडीआर समायोजन के बाद, कोई महत्वपूर्ण संबंध नहीं पाया गया। ईटी = आवश्यक कंपकंपी, पार्किंसंस रोग, स्वस्थ एचसी = नियंत्रण, एससीएफए। महत्वपूर्ण अंतरों को *P < 0.05 और **P < 0.01 द्वारा दर्शाया गया है।
ईटी बनाम पीडी का विश्लेषण करने पर, ईटी में क्लोस्ट्रीडियम ट्राइकोफाइटन की मात्रा बढ़ी हुई पाई गई और यह मल में मौजूद आइसोवैलेरिक एसिड (आर = -0.238, पी = 0.041) और आइसोब्यूट्रिक एसिड (आर = -0.257, पी = 0.027) से सहसंबंधित थी। एफडीआर समायोजन के बाद, दोनों ही महत्वपूर्ण बने रहे (पी≥0.295) (चित्र 4 और अनुपूरक तालिका 5)।
यह अध्ययन एक व्यापक अध्ययन है जो मल में पाए जाने वाले शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) के स्तर की जांच करता है और आंत के माइक्रोबायोटा में परिवर्तन और ईटी से पीड़ित रोगियों में लक्षणों की गंभीरता के साथ उनका संबंध स्थापित करता है, जिसकी तुलना सीयू और पीडी से पीड़ित रोगियों से की गई है। हमने पाया कि ईटी से पीड़ित रोगियों में मल में पाए जाने वाले एससीएफए का स्तर कम था और यह नैदानिक ​​गंभीरता और आंत के माइक्रोबायोटा में विशिष्ट परिवर्तनों से जुड़ा हुआ था। मल में शॉर्ट-चेन फैटी एसिड (एससीएफए) का संचयी स्तर ईटी को जीसी और पीडी से अलग करता है।
गैस्ट्रिक कैंसर (GC) के रोगियों की तुलना में, इरेक्टाइल डिसफंक्शन (ET) के रोगियों में प्रोपियोनिक, ब्यूटिरिक और आइसोब्यूटिरिक एसिड का मल स्तर कम होता है। प्रोपियोनिक, ब्यूटिरिक और आइसोब्यूटिरिक एसिड का संयोजन ET और HC के बीच 0.751 (95% CI: 0.634–0.867) के AUC, 74.3% संवेदनशीलता और 72.9% विशिष्टता के साथ अंतर कर सकता है, जो ET के लिए नैदानिक ​​बायोमार्कर के रूप में उनकी संभावित भूमिका को दर्शाता है। आगे के विश्लेषण से पता चला कि मल में प्रोपियोनिक एसिड का स्तर वेक्सनर स्कोर और SCOPA-AUT स्कोर के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित था। मल में आइसोब्यूटिरिक एसिड का स्तर FTM स्कोर के साथ विपरीत रूप से सहसंबंधित था। दूसरी ओर, ET में ब्यूटिरेट के स्तर में कमी SCFA-उत्पादक माइक्रोबायोटा, फैकलिबैक्टीरियम और कैटेगरीबैक्टर की प्रचुरता में कमी से जुड़ी थी। इसके अतिरिक्त, ईटी में कैटेनिबैक्टर की मात्रा में कमी मल में प्रोपियोनिक और आइसोब्यूट्रिक एसिड के स्तर में कमी से भी जुड़ी हुई थी।
कोलन में उत्पादित अधिकांश लघु-श्रृंखला फैटी एसिड (एससीएफए) को कोलोनोसाइट्स द्वारा मुख्य रूप से H+-निर्भर या सोडियम-निर्भर मोनोकार्बोक्सिलेट ट्रांसपोर्टर्स के माध्यम से अवशोषित किया जाता है। अवशोषित लघु-श्रृंखला फैटी एसिड कोलोनोसाइट्स के लिए ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जबकि जो कोलोनोसाइट्स में मेटाबोलाइज़ नहीं होते हैं, उन्हें पोर्टल परिसंचरण में ले जाया जाता है। एससीएफए आंतों की गतिशीलता को प्रभावित कर सकते हैं, आंतों की बाधा कार्यप्रणाली को बढ़ा सकते हैं और मेजबान चयापचय और प्रतिरक्षा को प्रभावित कर सकते हैं। पहले यह पाया गया था कि पीडी रोगियों में स्वस्थ व्यक्तियों की तुलना में ब्यूटिरेट, एसीटेट और प्रोपियोनेट की मल सांद्रता कम थी। 17, जो हमारे परिणामों के अनुरूप है। हमारे अध्ययन में ईएनटी वाले रोगियों में एससीएफए में कमी पाई गई, लेकिन ईएनटी की विकृति में एससीएफए की भूमिका के बारे में बहुत कम जानकारी है। ब्यूटिरेट और प्रोपियोनेट जीपीसीआर से बंध सकते हैं और जीपीसीआर-निर्भर सिग्नलिंग जैसे एमएपीके और एनएफ-κB20 सिग्नलिंग को प्रभावित कर सकते हैं। आंत-मस्तिष्क अक्ष की मूल अवधारणा यह है कि आंत के सूक्ष्मजीवों द्वारा स्रावित एससीएफए मेजबान संकेतन को प्रभावित कर सकते हैं, जिससे आंत और मस्तिष्क के कार्य प्रभावित होते हैं। चूंकि ब्यूटिरेट और प्रोपियोनेट हिस्टोन डीएसेटाइलेज (एचडीएसी) गतिविधि पर प्रबल निरोधात्मक प्रभाव डालते हैं21 और ब्यूटिरेट प्रतिलेखन कारकों के लिए एक लिगैंड के रूप में भी कार्य कर सकता है, इसलिए जीन विनियमन पर उनके प्रभाव के कारण मेजबान चयापचय, विभेदन और प्रसार पर उनका व्यापक प्रभाव पड़ता है22। एससीएफए और तंत्रिका अपक्षयी रोगों से प्राप्त साक्ष्यों के आधार पर, ब्यूटिरेट को एक चिकित्सीय उम्मीदवार माना जाता है क्योंकि इसमें बिगड़ी हुई एचडीएसी गतिविधि को ठीक करने की क्षमता होती है, जो पीडी23,24,25 में डोपामाइनर्जिक न्यूरॉन की मृत्यु का कारण बन सकती है। पशु अध्ययनों ने भी पीडी मॉडल में डोपामाइनर्जिक न्यूरॉन के अपक्षय को रोकने और गति विकारों में सुधार करने के लिए ब्यूटिरिक एसिड की क्षमता का प्रदर्शन किया है26,27। प्रोपियोनिक एसिड को सूजन संबंधी प्रतिक्रियाओं को सीमित करने और बीबीबी28,29 की अखंडता की रक्षा करने में सक्षम पाया गया है। अध्ययनों से पता चला है कि प्रोपियोनिक एसिड, पीडी मॉडल में रोटेनोन विषाक्तता के जवाब में डोपामिनर्जिक न्यूरॉन्स के अस्तित्व को बढ़ावा देता है 30 और प्रोपियोनिक एसिड का मौखिक सेवन पीडी से पीड़ित चूहों में डोपामिनर्जिक न्यूरॉन की हानि और मोटर संबंधी कमियों को ठीक करता है 31। आइसोब्यूट्रिक एसिड के कार्य के बारे में बहुत कम जानकारी है। हालांकि, एक हालिया अध्ययन में पाया गया कि चूहों में बी. ओवेल के उपनिवेशण से आंतों में एससीएफए सामग्री (एसिटेट, प्रोपियोनेट, आइसोब्यूटिरेट और आइसोवैलेरेट सहित) और आंतों में जीएबीए सांद्रता में वृद्धि हुई, जिससे यह स्पष्ट होता है कि आंत माइक्रोबायोटा और आंतों में एससीएफए सांद्रता के बीच एक संबंध स्थापित हो गया है। न्यूरोट्रांसमीटर की सांद्रता 32। ईटी के लिए, सेरिबेलम में असामान्य पैथोलॉजिकल परिवर्तनों में पुरकिंजे कोशिका एक्सोन और डेंड्राइट में परिवर्तन, पुरकिंजे कोशिकाओं का विस्थापन और हानि, बास्केट सेल एक्सोन में परिवर्तन और पुरकिंजे कोशिकाओं से आरोही फाइबर कनेक्शन में असामान्यताएं शामिल हैं। नाभिकों में कमी आती है, जिससे सेरिबेलम से GABAergic उत्पादन में कमी आती है3,4,33। यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि क्या SCFAs का संबंध पुरकिंजे कोशिका न्यूरोडीजेनरेशन और सेरिबेलम में GABA उत्पादन में कमी से है। हमारे परिणाम SCFA और ET के बीच घनिष्ठ संबंध का संकेत देते हैं; हालांकि, क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन डिज़ाइन SCFA और ET रोग प्रक्रिया के बीच कारण-कार्य संबंध के बारे में कोई निष्कर्ष निकालने की अनुमति नहीं देता है। आगे के अनुदैर्ध्य अनुवर्ती अध्ययनों की आवश्यकता है, जिसमें मल में SCFAs के क्रमिक मापन के साथ-साथ तंत्रों की जांच करने वाले पशु अध्ययन भी शामिल हैं।
माना जाता है कि एसेंशियल फैटी एसिड (एससीएफए) कोलन की चिकनी मांसपेशियों की संकुचनशीलता को उत्तेजित करते हैं।34 एसएससीएफए की कमी से कब्ज के लक्षण बिगड़ जाते हैं, और एसएससीएफए के पूरक आहार से कब्ज के लक्षणों में सुधार हो सकता है।35 हमारे परिणाम यह भी दर्शाते हैं कि मल में एसएससीएफए की मात्रा कम होने और ई.टी. से पीड़ित रोगियों में कब्ज और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र की शिथिलता बढ़ने के बीच एक महत्वपूर्ण संबंध है। एक केस रिपोर्ट में पाया गया कि माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण से रोगी 7 में एसेंशियल ट्रेमर और इरिटेबल बाउल सिंड्रोम दोनों में सुधार हुआ, जो आंत के माइक्रोबायोटा और ई.टी. के बीच घनिष्ठ संबंध को और अधिक दर्शाता है। इसलिए, हमारा मानना ​​है कि मल में मौजूद एसएससीएफए/माइक्रोबायोटा मेजबान की आंतों की गतिशीलता और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के कार्य को प्रभावित कर सकते हैं।
अध्ययन में पाया गया कि ईटी समूह में मल में पाए जाने वाले एससीएफए (SCFA) के स्तर में कमी, फेकलिबैक्टीरियम (ब्यूटिरेट से संबंधित) और स्ट्रेप्टोबैक्टीरियम (प्रोपिओनेट, ब्यूटिरेट और आइसोब्यूटिरेट से संबंधित) की प्रचुरता में कमी से जुड़ी थी। एफडीआर सुधार के बाद भी यह संबंध महत्वपूर्ण बना रहा। फेकलिबैक्टीरियम और स्ट्रेप्टोबैक्टीरियम एससीएफए उत्पन्न करने वाले सूक्ष्मजीव हैं। फेकलिबैक्टीरियम को ब्यूटिरेट उत्पन्न करने वाले सूक्ष्मजीव के रूप में जाना जाता है36, जबकि कैटेनिबैक्टर किण्वन के मुख्य उत्पाद एसीटेट, ब्यूटिरेट और लैक्टिक एसिड हैं37। फेकलिबैक्टीरियम ईटी और एचसी दोनों समूहों में 100% पाया गया; ईटी समूह की औसत सापेक्ष प्रचुरता 2.06% और एचसी समूह की 3.28% (एलडीए 3.870) थी। एचसी समूह के 21.6% (8/37) नमूनों में और ईटी समूह के केवल 1 नमूने (1/35) में इस श्रेणी के जीवाणु पाए गए। ईटी में स्ट्रेप्टोबैक्टीरिया की कमी और उनका पता न चल पाना रोग की रोगजनकता के साथ संबंध का संकेत दे सकता है। एचसी समूह में कैटेनिबैक्टर प्रजातियों की औसत सापेक्ष बहुलता 0.07% (एलडीए 2.129) थी। इसके अतिरिक्त, लैक्टिक एसिड जीवाणु मल में ब्यूटिरेट के परिवर्तन से संबंधित थे (पी=0.016, एफडीआर समायोजन के बाद पी=0.096), और गठिया के संभावित जीवाणु आइसोब्यूटिरेट के परिवर्तन से संबंधित थे (पी=0.016, एफडीआर समायोजन के बाद पी=0.072)। एफडीआर सुधार के बाद, केवल सहसंबंध प्रवृत्ति ही शेष रहती है, जो सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण नहीं है। लैक्टोबैसिली को एस.सी.एफ.ए. (एसिटिक एसिड, प्रोपियोनिक एसिड, आइसोब्यूट्रिक एसिड, ब्यूटिरिक एसिड) उत्पादक के रूप में भी जाना जाता है 38 और कैंडिडैटस आर्थ्रोमिटस टी हेल्पर 17 (Th17) कोशिका विभेदन का एक विशिष्ट प्रेरक है, जिसमें Th1/2 और Tregs प्रतिरक्षा संतुलन /Th1739 से जुड़े होते हैं। एक हालिया अध्ययन से पता चलता है कि मल में स्यूडोआर्थराइटिस का बढ़ा हुआ स्तर कोलन की सूजन, आंतों की बाधा शिथिलता और प्रणालीगत सूजन में योगदान कर सकता है 40। ईडी की तुलना में ईटी में क्लोस्ट्रीडियम ट्राइकोफाइटन बढ़ा हुआ पाया गया। क्लोस्ट्रीडियम ट्राइकोइड्स की प्रचुरता आइसोवैलेरिक एसिड और आइसोब्यूट्रिक एसिड के साथ नकारात्मक रूप से सहसंबंधित पाई गई। एफ.डी.आर. समायोजन के बाद, दोनों महत्वपूर्ण बने रहे (P≥0.295)। क्लोस्ट्रीडियम पिलोसम एक जीवाणु है जो सूजन से जुड़ा हुआ माना जाता है और आंतों की बाधा शिथिलता में योगदान कर सकता है 41। हमारे पिछले अध्ययन में ईटी8 वाले रोगियों के आंत माइक्रोबायोटा में परिवर्तन की सूचना दी गई थी। यहां हम ईटी में एससीएफए में होने वाले परिवर्तनों की भी रिपोर्ट करते हैं और आंतों के असंतुलन और एससीएफए में होने वाले परिवर्तनों के बीच संबंध की पहचान करते हैं। एससीएफए के घटे हुए स्तर आंतों के असंतुलन और ईटी में कंपन की गंभीरता से घनिष्ठ रूप से जुड़े हुए हैं। हमारे परिणाम बताते हैं कि आंत-मस्तिष्क अक्ष ईटी के रोगजनन में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, लेकिन पशु मॉडल में आगे के अध्ययन की आवश्यकता है।
पार्किंसन रोग (पीडी) के रोगियों की तुलना में, ईएनटी के रोगियों के मल में आइसोवेलरिक और आइसोब्यूट्रिक अम्ल का स्तर कम होता है। आइसोवेलरिक अम्ल और आइसोब्यूट्रिक अम्ल के संयोजन ने पीडी में ईएनटी की पहचान 0.743 के एयूसी (95% सीआई: 0.629–0.857), 74.3% संवेदनशीलता और 62.9% विशिष्टता के साथ की, जो ईएनटी के विभेदक निदान में बायोमार्कर के रूप में उनकी संभावित भूमिका का सुझाव देता है। मल में आइसोवेलरिक अम्ल का स्तर एफटीएम और टेट्रास स्कोर के साथ विपरीत रूप से सहसंबंधित था। आइसोब्यूट्रिक अम्ल के स्तर में कमी कैटोबैक्टीरिया की प्रचुरता में कमी से जुड़ी थी। आइसोवेलरिक अम्ल और आइसोब्यूट्रिक अम्ल के कार्यों के बारे में बहुत कम जानकारी है। पिछले एक अध्ययन में दिखाया गया था कि बैक्टेरॉइड्स ओवेल से चूहों के उपनिवेशण से आंतों में एससीएफए (एसीटेट, प्रोपियोनेट, आइसोब्यूटाइरेट और आइसोवैलेरेट सहित) की मात्रा और आंतों में जीएबीए की सांद्रता बढ़ जाती है, जो माइक्रोबायोटा और आंतों में एससीएफए/न्यूरोट्रांसमीटर सांद्रता के बीच आंतों के संबंध को उजागर करता है।32 दिलचस्प बात यह है कि पीडी और एचसी समूहों के बीच आइसोब्यूट्रिक एसिड का स्तर समान था, लेकिन ईटी और पीडी (या एचसी) समूहों के बीच भिन्न था। आइसोब्यूट्रिक एसिड 0.718 (95% सीआई: 0.599–0.836) के एयूसी के साथ ईटी और पीडी के बीच अंतर कर सकता है और 0.655 (95% सीआई: 0.525–0.786) के एयूसी के साथ ईटी और एनसी की पहचान कर सकता है। इसके अलावा, आइसोब्यूट्रिक एसिड का स्तर कंपकंपी की गंभीरता से संबंधित है, जो ईटी के साथ इसके संबंध को और मजबूत करता है। यह सवाल कि क्या मौखिक रूप से ली जाने वाली आइसोब्यूट्रिक एसिड ईटी से पीड़ित रोगियों में कंपन की गंभीरता को कम कर सकती है, आगे के अध्ययन का विषय है।
इस प्रकार, ई.टी. से पीड़ित रोगियों में मल में पाए जाने वाले एससीएफए की मात्रा कम हो जाती है और यह ई.टी. की नैदानिक ​​गंभीरता और आंतों के माइक्रोबायोटा में विशिष्ट परिवर्तनों से संबंधित है। मल में पाए जाने वाले प्रोपियोनेट, ब्यूटिरेट और आइसोब्यूटिरेट ई.टी. के लिए नैदानिक ​​बायोमार्कर हो सकते हैं, जबकि आइसोब्यूटिरेट और आइसोवैलेरेट ई.टी. के लिए विभेदक नैदानिक ​​बायोमार्कर हो सकते हैं। मल में आइसोब्यूटिरेट में परिवर्तन अन्य एससीएफए में परिवर्तन की तुलना में ई.टी. के लिए अधिक विशिष्ट हो सकते हैं।
हमारे अध्ययन में कई सीमाएँ हैं। पहली बात, आहार पैटर्न और खाद्य वरीयताएँ माइक्रोबायोटा अभिव्यक्ति को प्रभावित कर सकती हैं, विभिन्न आबादी में बड़े अध्ययन नमूनों की आवश्यकता है, और भविष्य के अध्ययनों में व्यापक और व्यवस्थित आहार सर्वेक्षण जैसे कि खाद्य आवृत्ति प्रश्नावली को शामिल किया जाना चाहिए। दूसरी बात, क्रॉस-सेक्शनल अध्ययन डिज़ाइन एससीएफए और ईटी के विकास के बीच किसी भी कारण-कार्य संबंध के बारे में निष्कर्ष निकालने से रोकता है। मल एससीएफए के क्रमिक मापन के साथ आगे दीर्घकालिक अनुवर्ती अध्ययनों की आवश्यकता है। तीसरी बात, ईटी, एचसी और पीडी से स्वतंत्र नमूनों का उपयोग करके मल एससीएफए स्तरों की नैदानिक ​​और विभेदक नैदानिक ​​क्षमताओं को मान्य किया जाना चाहिए। भविष्य में अधिक स्वतंत्र मल नमूनों का परीक्षण किया जाना चाहिए। अंत में, हमारे समूह में पीडी वाले रोगियों में ईटी वाले रोगियों की तुलना में रोग की अवधि काफी कम थी। हमने मुख्य रूप से ईटी, पीडी और एचसी को आयु, लिंग और बीएमआई के आधार पर मिलाया। ईटी समूह और पीडी समूह के बीच रोग के पाठ्यक्रम में अंतर को देखते हुए, हमने आगे की तुलना के लिए प्रारंभिक पीडी वाले 33 रोगियों और ईटी वाले 16 रोगियों (रोग की अवधि ≤3 वर्ष) का भी अध्ययन किया। SCFA में समूहों के बीच अंतर आमतौर पर हमारे प्राथमिक डेटा के अनुरूप थे। इसके अलावा, हमने रोग की अवधि और SCFA में परिवर्तन के बीच कोई सहसंबंध नहीं पाया। हालांकि, भविष्य में, बड़े नमूने में सत्यापन पूरा करने के लिए, रोग की कम अवधि वाले प्रारंभिक चरण के PD और ET रोगियों को भर्ती करना बेहतर होगा।
इस अध्ययन प्रोटोकॉल को शंघाई जियाओ टोंग विश्वविद्यालय चिकित्सा विद्यालय से संबद्ध रुइजिन अस्पताल की नैतिकता समिति (आरएचईसी2018-243) द्वारा अनुमोदित किया गया था। सभी प्रतिभागियों से लिखित सहमति प्राप्त की गई थी।
जनवरी 2019 और दिसंबर 2022 के बीच, शंघाई जियाओ टोंग विश्वविद्यालय चिकित्सा विद्यालय से संबद्ध रुइजिन अस्पताल के मूवमेंट डिसऑर्डर सेंटर क्लिनिक से 109 विषयों (37 ईटी, 37 पीडी और 35 एचसी) को इस अध्ययन में शामिल किया गया। मानदंड थे: (1) आयु 25-85 वर्ष, (2) ईटी रोगियों का निदान एमडीएस वर्किंग ग्रुप मानदंड 42 के अनुसार और पीडी रोगियों का निदान एमडीएस मानदंड 43 के अनुसार किया गया, (3) नमूने एकत्र करने से पहले सभी रोगी पीडी-रोधी दवाएं नहीं ले रहे थे, (4) ईटी समूह ने मल के नमूने एकत्र करने से पहले केवल बीटा-ब्लॉकर्स या कोई संबंधित दवा नहीं ली थी। आयु, लिंग और बॉडी मास इंडेक्स (बीएमआई) के आधार पर मेल खाने वाले एचसी का भी चयन किया गया। बहिष्करण मानदंड थे: (1) शाकाहारी, (2) कुपोषण, (3) पाचन तंत्र के पुराने रोग (सूजन आंत्र रोग, गैस्ट्रिक या ग्रहणी अल्सर सहित), (4) गंभीर पुराने रोग (घातक ट्यूमर सहित), हृदय विफलता, गुर्दे की विफलता, रक्त संबंधी रोग), (5) प्रमुख गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल सर्जरी का इतिहास, (6) दही का पुराना या नियमित सेवन, (7) 1 महीने तक किसी भी प्रोबायोटिक्स या एंटीबायोटिक्स का उपयोग, (8) कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, प्रोटॉन पंप अवरोधक, स्टेटिन, मेटफॉर्मिन, इम्यूनोसप्रेसेंट्स या कैंसर रोधी दवाओं का पुराना उपयोग और (9) गंभीर संज्ञानात्मक हानि जो नैदानिक ​​परीक्षणों में बाधा डालती है।
सभी विषयों ने बीएमआई की गणना के लिए चिकित्सा इतिहास, वजन और ऊंचाई की जानकारी प्रदान की, और एक न्यूरोलॉजिकल परीक्षा और नैदानिक ​​मूल्यांकन से गुजरे जैसे कि हैमिल्टन चिंता रेटिंग स्केल (HAMA) 44 चिंता स्कोर, हैमिल्टन अवसाद रेटिंग स्केल-17 स्कोर (HAMD-17) 45 अवसाद, वेक्सनर कब्ज स्केल 46 और ब्रिस्टल स्टूल स्केल 47 का उपयोग करके कब्ज की गंभीरता और मिनी-मेंटल स्टेट एग्जामिनेशन (MMSE) 48 का उपयोग करके संज्ञानात्मक प्रदर्शन। पार्किंसंस रोग के स्वायत्त लक्षणों के आकलन के लिए स्केल (SCOPA-AUT) 49 ने ET और PD वाले रोगियों में स्वायत्त शिथिलता की जांच की। फैन-टोलोस-मरीन क्लिनिकल ट्रेमर रेटिंग स्केल (FTM) और एसेंशियल ट्रेमर रेटिंग स्केल (TETRAS) 50 ट्रेमर स्टडी ग्रुप (TRG) 50 की जांच ET वाले रोगियों में की गई; यूनाइटेड पार्किंसंस डिजीज एसोसिएशन द्वारा प्रायोजित किंसन रोग रेटिंग स्केल (एमडीएस-यूपीडीआरएस) संस्करण 51 और होहेन और याहर (एचवाई) ग्रेड 52 की जांच की गई।
प्रत्येक प्रतिभागी को सुबह मल संग्रहण पात्र का उपयोग करके मल का नमूना एकत्र करने के लिए कहा गया। प्रसंस्करण से पहले पात्रों को बर्फ में रखकर -80°C पर संग्रहित किया गया। एससीएफए विश्लेषण तियानगेन बायोटेक्नोलॉजी (शंघाई) कंपनी लिमिटेड के नियमित संचालन के अनुसार किया गया। प्रत्येक प्रतिभागी से 400 मिलीग्राम ताजा मल के नमूने एकत्र किए गए और पीसने और पूर्व-सोनिकेशन के बाद एससीएफए का उपयोग करके उनका विश्लेषण किया गया। मल में चयनित एससीएफए का विश्लेषण गैस क्रोमेटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (जीसी-एमएस) और लिक्विड क्रोमेटोग्राफी-टैंडम एमएस (एलसी-एमएस/एमएस) का उपयोग करके किया गया।
निर्माता के निर्देशों के अनुसार, QIAamp® Fast DNA Stool Mini Kit (QIAGEN, Hilden, जर्मनी) का उपयोग करके 200 मिलीग्राम नमूनों से DNA निकाला गया। मल से पृथक किए गए DNA पर 16 S rRNA जीन की अनुक्रमण द्वारा सूक्ष्मजीव संरचना का निर्धारण किया गया, जिसमें V3-V4 क्षेत्र को प्रवर्धित किया गया। 1.2% एगारोज जेल पर नमूने को चलाकर DNA का परीक्षण किया गया। 16S rRNA जीन का पॉलीमरेज़ चेन रिएक्शन (PCR) प्रवर्धन सार्वभौमिक जीवाणु प्राइमर (357 F और 806 R) और Novaseq प्लेटफॉर्म पर निर्मित दो-चरणीय एम्प्लिकॉन लाइब्रेरी का उपयोग करके किया गया।
सतत चरों को माध्य ± मानक विचलन के रूप में व्यक्त किया गया है, और श्रेणीबद्ध चरों को संख्याओं और प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया है। प्रसरणों की समरूपता का परीक्षण करने के लिए हमने लेवेन परीक्षण का उपयोग किया। यदि चर सामान्य रूप से वितरित थे, तो तुलना दो-तरफ़ा टी परीक्षण या प्रसरण विश्लेषण (एनोवा) का उपयोग करके की गई, और यदि सामान्यता या समरूपता की मान्यताएँ भंग हुईं, तो गैर-पैरामीट्रिक मान-व्हिटनी यू परीक्षण का उपयोग किया गया। मॉडल के नैदानिक ​​प्रदर्शन को मापने और ईटी वाले रोगियों को एचसी या पीडी वाले रोगियों से अलग करने की एससीएफए की क्षमता की जांच करने के लिए हमने रिसीवर ऑपरेटिंग कैरेक्टरिस्टिक (आरओसी) वक्र (एयूसी) के अंतर्गत क्षेत्र का उपयोग किया। एससीएफए और नैदानिक ​​गंभीरता के बीच संबंध की जांच करने के लिए, हमने स्पीयरमैन सहसंबंध विश्लेषण का उपयोग किया। सांख्यिकीय विश्लेषण एसपीएसएस सॉफ्टवेयर (संस्करण 22.0; एसपीएसएस इंक., शिकागो, आईएल) का उपयोग करके किया गया, जिसमें सार्थकता स्तर (पी मान और एफडीआर-पी सहित) 0.05 (दो-तरफ़ा) निर्धारित किया गया था।
16S अनुक्रमों का विश्लेषण ट्रिमोमैटिक (संस्करण 0.35), फ्लैश (संस्करण 1.2.11), यूपीएआरएसई (संस्करण v8.1.1756), मोथुर (संस्करण 1.33.3) और आर (संस्करण 3.6.3) सॉफ़्टवेयर के संयोजन का उपयोग करके किया गया। कच्चे 16S rRNA जीन डेटा को यूपीएआरएसई का उपयोग करके संसाधित किया गया ताकि 97% समानता के साथ परिचालन वर्गीकरण इकाइयाँ (ओटीयू) उत्पन्न की जा सकें। वर्गीकरण को सिल्वा 128 को संदर्भ डेटाबेस के रूप में उपयोग करके निर्दिष्ट किया गया था। सापेक्ष प्रचुरता डेटा के जेनेरिक स्तर को आगे के विश्लेषण के लिए चुना गया था। समूहों (ईटी बनाम एचसी, ईटी बनाम पीडी) के बीच तुलना के लिए रैखिक विभेदक विश्लेषण (एलडीए) प्रभाव आकार विश्लेषण (एलईएफएसई) का उपयोग किया गया था, जिसमें α सीमा 0.05 और प्रभाव आकार सीमा 2.0 थी। एलईएफएसई विश्लेषण द्वारा पहचाने गए विभेदक वंशों का उपयोग एससीएफए के स्पीयरमैन सहसंबंध विश्लेषण के लिए किया गया था।
अध्ययन की रूपरेखा के बारे में अधिक जानकारी के लिए, इस लेख से संबंधित प्राकृतिक अनुसंधान रिपोर्ट का सारांश देखें।
16S अनुक्रमण का कच्चा डेटा नेशनल सेंटर फॉर बायोटेक्नोलॉजी इंफॉर्मेशन (NCBI) के बायोप्रोजेक्ट डेटाबेस (SRP438900: PRJNA974928) में संग्रहित है, जिसका URL है: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/Traces/study/?acc= SRP438900&o. =acc_s% 3Aa। अन्य प्रासंगिक डेटा, जैसे कि पूर्ण अनुसंधान परियोजनाओं के साथ वैज्ञानिक सहयोग और अकादमिक आदान-प्रदान, उचित अनुरोध पर संबंधित लेखक को उपलब्ध कराए जा सकते हैं। हमारी सहमति के बिना किसी भी तीसरे पक्ष को डेटा हस्तांतरित करने की अनुमति नहीं है।
ओपन सोर्स कोड केवल Trimmomatic (संस्करण 0.35), Flash (संस्करण 1.2.11), UPARSE (संस्करण v8.1.1756), mothur (संस्करण 1.33.3) और R (संस्करण 3.6.3) के संयोजन के साथ, डिफ़ॉल्ट सेटिंग्स या "विधि" अनुभाग का उपयोग करके ही उपलब्ध है। उचित अनुरोध पर संबंधित लेखक को अतिरिक्त स्पष्टीकरण संबंधी जानकारी प्रदान की जा सकती है।
प्रदीप एस और मेहन्ना आर. हाइपरकाइनेटिक मूवमेंट डिसऑर्डर और एटैक्सिया में गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल विकार। पार्किंसंस रोग से संबंधित। भ्रम। 90, 125–133 (2021)।
लुई, ई.डी. और फॉस्ट, पी.एल. आवश्यक कंपकंपी की विकृति: न्यूरोडीजेनरेशन और न्यूरोनल कनेक्शन का पुनर्गठन। नेट. पास्टर निरोल. 16, 69–83 (2020)।
गिरोनेल, ए. क्या आवश्यक कंपकंपी गाबा शिथिलता का एक प्राथमिक विकार है? हाँ। अंतर्राष्ट्रीयता। रेव. न्यूरोसाइंस। 163, 259–284 (2022)।
डोगरा एन., मणि आर.जे. और कटारा डी.पी. आंत-मस्तिष्क अक्ष: पार्किंसंस रोग में संकेतन के दो तरीके। सेलुलर अणु। न्यूरोबायोलॉजी। 42, 315–332 (2022)।
क्विगली, ईएमएम। माइक्रोबायोटा-मस्तिष्क-आंत अक्ष और न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग। वर्तमान। नेल्लोर। न्यूरोसाइंस। रिपोर्ट 17, 94 (2017)।
लियू, एक्सजे, वू, एलएच, ज़ी, डब्ल्यूआर और हे, एक्सएक्स। मल माइक्रोबायोटा प्रत्यारोपण एक साथ रोगियों में आवश्यक कंपकंपी और चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम में सुधार करता है। जराचिकित्सा मनोविज्ञान 20, 796-798 (2020)।
झांग पी. एट अल. आवश्यक कंपकंपी में आंतों के माइक्रोबायोटा में विशिष्ट परिवर्तन और पार्किंसंस रोग से उनका विभेदन। एनपीजे पार्किंसंस रोग। 8, 98 (2022)।
लूओ एस, झू एच, झांग जे और वांग डी. न्यूरोनल-ग्लियल-एपिथेलियल इकाइयों के विनियमन में माइक्रोबायोटा की महत्वपूर्ण भूमिका। संक्रमणों के प्रति प्रतिरोध। 14, 5613–5628 (2021)।
एमिन ए. एट अल. प्रगतिशील पार्किंसंस रोग में ग्रहणी अल्फा-सिन्यूक्लिन और आंतों के ग्लियोसिस की विकृति विज्ञान। मूव. कन्फ्यूजन. https://doi.org/10.1002/mds.29358 (2023).
स्कोरवानेक एम. एट अल. अल्फा-सिन्यूक्लिन 5G4 के एंटीबॉडी बृहदान्त्र म्यूकोसा में स्पष्ट पार्किंसंस रोग और प्रोड्रोमल पार्किंसंस रोग को पहचानते हैं। मूव. कन्फ्यूजन. 33, 1366–1368 (2018).
अल्गार्नी एम और फासानो ए. आवश्यक कंपकंपी और पार्किंसंस रोग का संयोग। पार्किंसंस रोग से जुड़ा हुआ। भ्रम। 46, С101–С104 (2018)।
सैम्पसन, टीआर एट अल. आंत माइक्रोबायोटा पार्किंसंस रोग के मॉडल में मोटर कमियों और न्यूरोइन्फ्लेमेशन को नियंत्रित करता है। सेल 167, 1469–1480.e1412 (2016)।
उंगर, एम.एम. एट अल. पार्किंसंस रोग के रोगियों और समान आयु वर्ग के नियंत्रणों के बीच लघु-श्रृंखला फैटी एसिड और आंत माइक्रोबायोटा भिन्न होते हैं। पार्किंसंस रोग से संबंधित। भ्रम। 32, 66–72 (2016)।
ब्लीचर ई, लेवी एम, तातिरोव्स्की ई और एलिनाव ई. मेजबान प्रतिरक्षा इंटरफ़ेस पर माइक्रोबायोम द्वारा विनियमित मेटाबोलाइट्स। जे. इम्यूनोलॉजी। 198, 572–580 (2017)।


पोस्ट करने का समय: 01 अप्रैल 2024