中风后认知障碍伴2型糖尿病的深度宏基因组测序揭示的肠道微生物群落和代谢组特征

摘要 中风后认知障碍（PSCI）在2型糖尿病（T2DM）患者中显著加重，但其背后的肠道微生物和代谢机制仍不清楚。在这项研究中，28例糖尿病PSCI（PSCI-DM）患者和29例匹配的非PSCI非糖尿病对照组的基础粪便样本进行了深度宏基因组测序和非靶向代谢组学分析。尽管α多样性得以保持，但细菌和真菌组成发生了细微但有意义的变化。PSCI-DM组的有益丁酸盐生产类群（如Lachnospira spp.和Butyribacter intestini）减少，而Butyricimonas virosa增多。五种真菌物种（包括Torulaspora globosa和Pichia kudriavzevii）的数量显著减少。代谢组分析识别出45种差异丰度代谢物，其中神经保护化合物（如9-氧壬酸、C16-神经酰胺和nocatone）减少，而二甲双胍和胆盐衍生物增加。与能量代谢相关的微生物功能通路的丰度增加，而与辅因子和神经递质前体合成相关的丰度减少。发现特定微生物与代谢物之间存在显著相关性，表明微生物王国之间的协调失调。然而，只有一小部分微生物特征与认知表现独立相关。具体而言，代谢物Nb-palmitoyltryptamine和pipecolic acid，以及真菌物种Pichia kudriavzevii与认知障碍的蒙特利尔认知评估（MoCA）得分显示出显著相关性。这些发现揭示了PSCI-DM患者的三元肠道生态系统特征，为微生物群靶向治疗策略提供了机制基础。重要性 在2型糖尿病背景下，中风后认知障碍是一种临床上常见但机制尚未充分探讨的病症，治疗选择有限。这项研究将宏基因组测序与非靶向代谢组学相结合，揭示了中风后认知障碍（PSCI-DM）患者的肠道中细菌、真菌和宿主相关代谢物的协调失调。研究表明，认知障碍不仅与微生物多样性的整体下降有关，还涉及对神经保护的丁酸盐生产细菌的特定减少、特定肠道真菌的缺失以及随之而来的神经活动和脂质代谢物的减少。这些发现共同确定了PSCI-DM患者的肠道微生物群-代谢物特征，为针对性益生元干预措施的理论基础提供了依据，以预防或减轻糖尿病患者中风后的认知下降。