揭示腸道微生物組組成可能影響konzo病易感性

　　根據(jù)一項(xiàng)針對(duì)180名兒童的研究，來(lái)自剛果民主共和國(guó)（DRC）konzo病易發(fā)地區(qū)的人群腸道菌群和基因方面的差異可能會(huì)影響食用加工不良的木薯后的氰化物釋放。木薯是發(fā)展中世界5億多人的一種糧食安全作物。領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的美國(guó)國(guó)立兒童醫(yī)院的研究人員表示，生活在高風(fēng)險(xiǎn)的Konzo地區(qū)的兒童在他們的腸道中有高表達(dá)葡糖苷酶（亞麻苦苷酶）的微生物和低表達(dá)硫氰酸酶的微生物，這可能意味著對(duì)這種疾病的易感性和保護(hù)性更低。相關(guān)研究結(jié)果于2021年9月10日發(fā)表在Nature Communications期刊上，論文標(biāo)題為“The gut microbiome in konzo”。

　　konzo病是一種嚴(yán)重的、不可逆的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，會(huì)導(dǎo)致癱瘓。它發(fā)生在食用加工不良的木薯之后，其中木薯根是剛果民主共和國(guó)和其他低收入國(guó)家的基本作物。加工不良的木薯含有亞麻苦甙（linamarin），即一種生氰化合物。當(dāng)具有葡糖苷酶活性的酶將淀粉轉(zhuǎn)化為單糖時(shí)，它們也會(huì)分解亞麻苦甙，然后將氰化物釋放到體內(nèi)。

　　論文共同通訊作者、美國(guó)國(guó)立兒童醫(yī)院遺傳醫(yī)學(xué)研究中心主任Eric Vilain博士說(shuō)，“知道誰(shuí)的風(fēng)險(xiǎn)更大，可能進(jìn)行有針對(duì)性的干預(yù)，以更好地加工木薯或嘗試使飲食多樣化。另一種替代性的干預(yù)措施是改變腸道微生物組以提高保護(hù)水平。然而，這是一項(xiàng)艱難的任務(wù)，可能會(huì)產(chǎn)生意想不到的后果和其他副作用?！?/p>

　　在此之前，人們對(duì)konzo病的易感性和嚴(yán)重性的確切生物學(xué)機(jī)制仍然知之甚少。這是首個(gè)揭示以有毒木薯為主要食物來(lái)源的人群腸道微生物組的研究。

　　論文共同**作者、美國(guó)國(guó)立兒童醫(yī)院研究員Matthew S. Bramble博士說(shuō)，“考慮到環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)不良的作用，腸道微生物組并非這種疾病的**原因，但它是一個(gè)必要的調(diào)節(jié)因素。如果沒(méi)有腸道微生物，亞麻苦甙和其他生氰糖苷對(duì)人類幾乎不構(gòu)成任何風(fēng)險(xiǎn)。”

　　為了了解不利的生存環(huán)境對(duì)腸道菌群的影響及其與這種衰弱的多因素神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)系，這些作者使用鳥(niǎo)槍宏基因組測(cè)序法比較了來(lái)自剛果民主共和國(guó)的180名兒童的腸道微生物組概況。這種方法評(píng)估了細(xì)菌的多樣性，并檢測(cè)了各種環(huán)境中的微生物和微生物基因的豐度。

　　這些樣本是在剛果民主共和國(guó)的金沙薩（Kinshasa）、馬西-馬寧巴（Masi-Manimba）和卡亨巴（Kahemba）收集的。金沙薩是一個(gè)飲食多樣化且沒(méi)有konzo病的城市地區(qū)；馬西-馬寧巴是一個(gè)農(nóng)村地區(qū)，以木薯飲食為主，konzo病發(fā)病率低；卡亨巴是一個(gè)以木薯飲食為主的地區(qū)，konzo病發(fā)病率高。

　　受研究人群的整體阿爾法多樣性和細(xì)菌分布，圖片來(lái)自Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-25694-1。

　　論文共同通訊作者、剛果民主共和國(guó)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)研究所專家科學(xué)家、俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)神經(jīng)學(xué)教授Desire Tshala-Katumbay博士說(shuō)，“這項(xiàng)研究克服了在低資源環(huán)境下進(jìn)行研究的許多挑戰(zhàn)。它將開(kāi)辟新的途徑來(lái)預(yù)防konzo病，這是撒哈拉以南非洲許多兒童的一種毀滅性疾病。”

　　對(duì)于下一步，這些作者將研究來(lái)自卡亨巴的konzo病易發(fā)地區(qū)的兄弟姐妹對(duì)，其中只有一個(gè)兄弟姐妹受到該疾病的影響。

　　論文共同**作者、美國(guó)國(guó)立兒童醫(yī)院博士生Neerja Vashist說(shuō)，“研究兄弟姐妹將幫助我們控制無(wú)法以其他方式控制的因素，如家庭中的木薯制備。在這項(xiàng)研究中，每個(gè)樣本都有大約500萬(wàn)個(gè)DNA讀長(zhǎng)（reads），所以在我們的后續(xù)研究中，我們計(jì)劃將每個(gè)樣本的讀長(zhǎng)數(shù)量增加到超過(guò)4000萬(wàn)個(gè)，并且增加整個(gè)研究隊(duì)列的規(guī)模。這項(xiàng)研究設(shè)計(jì)將允許我們確認(rèn)我們觀察到的趨勢(shì)在更大范圍內(nèi)保持，同時(shí)增強(qiáng)我們?nèi)婷枋瞿c道微生物組的能力。”