肠道菌群宏基因组特征揭示不宁腿综合征的病理新机制

《Sleep》:Analysis of gut microbiota in Restless Legs Syndrome: searching for a metagenomic signature

【字体: 时间:2025年12月12日 来源:Sleep 4.9

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  本研究针对不宁腿综合征(RLS)与肠道菌群的关联尚不明确的现状,通过16S rRNA测序技术对比RLS患者、失眠患者及健康人群的粪便微生物组成。结果发现RLS患者肠道中Lachnoclostridium和Flavonifractor菌属显著减少,且其丰度与病程及运动表型相关,首次揭示了RLS特异的宏基因组特征,为脑-肠-微生物轴在RLS发病中的作用提供了新证据,有望推动微生物靶向治疗策略的开发。

  
不宁腿综合征(Restless Legs Syndrome, RLS)是一种常见的神经系统疾病,患者常在静息状态(尤其是夜间)出现难以抑制的下肢移动冲动,伴随感觉异常,严重影响睡眠质量和生活质量。尽管RLS的全球患病率高达10%,其病理机制至今未完全阐明。传统研究多聚焦于铁代谢异常和多巴胺系统功能障碍,但近年来,炎症和免疫调节异常逐渐被视为关键因素。更引人注目的是,肠道菌群通过脑-肠-微生物轴(Brain-Gut-Microbiome Axis, BGM)与中枢神经系统双向互动,可能参与RLS的发病过程。然而,此前仅有两项小规模研究提示RLS与小肠细菌过度生长(SIBO)相关,缺乏对肠道菌群整体特征的系统性分析。
为填补这一空白,意大利博洛尼亚大学神经科学研究所的Angelica Montini等人在《Sleep》期刊发表研究,首次通过宏基因组学方法全面描绘RLS患者的肠道菌群图谱。研究团队招募了37名RLS患者、31名慢性失眠(INS)患者及33名健康对照(CTRL),采集粪便样本进行16S rRNA基因测序,并结合临床症状量表(如IRLS、PSQI)评估菌群与疾病表型的关联。
关键技术方法概述
研究采用Illumina MiSeq平台对16S rRNA基因V3-V4区进行扩增子测序,通过DADA2流程处理原始数据生成扩增子序列变异(ASV),并利用DESeq2和ALDEx2进行差异菌群分析,校正年龄、性别、BMI等混杂因素。功能预测通过PICRUSt2完成。
研究结果
  1. 1.
    菌群多样性特征
    Alpha多样性分析显示,RLS患者的Shannon指数较健康对照有升高趋势,且病程≥15年的患者多样性显著更高(p<0.05)。Beta多样性分析进一步表明,病程长短显著影响菌群结构(Bray-Curtis距离,q=0.039)。
  2. 2.
    特异性菌属改变
    与健康对照相比,RLS患者肠道中Lachnoclostridium(q=0.005)和Flavonifractor(q=0.027)菌属丰度显著降低,且这一变化在RLS与失眠患者的对比中同样存在,而失眠患者与健康对照无差异。此外,Bacteroides、Eisenbergiella等菌属也呈现下降趋势。
  3. 3.
    菌群与临床参数关联
    Clostridium sensu stricto 1与IRLS评分负相关(q<0.001),而Faecalibacterium与PSQI评分正相关(q=0.008)。值得注意的是,Lachnoclostridium的减少在病程长、纯运动表型患者中更为明显。
  4. 4.
    功能预测与炎症机制
    虽未发现显著富集的功能通路,但研究指出Lachnoclostridium等菌属可通过产生短链脂肪酸(SCFAs)调节肠道屏障功能与系统性炎症,进而影响铁代谢关键激素hepcidin的表达,这可能是RLS中铁缺乏与炎症共存的潜在机制。
结论与意义
本研究首次揭示RLS患者存在独特的肠道菌群特征,其特征性菌属变化与病程严重程度及表型相关,且独立于失眠等共病。结果支持肠道菌群失调可能通过SCFAs-炎症-铁代谢轴参与RLS病理过程,为未来开发微生物干预策略(如益生菌或饮食调节)提供了理论依据。尽管样本量和小族单一性仍是局限,但多对照组设计和严谨的统计校正增强了结论的可靠性。后续研究需整合代谢组学与炎症标志物数据,进一步明确菌群-宿主互作的具体机制。
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