项目文章Ann Neurol（IF8.1）| 首都医科大学揭示HIV相关神经认知障碍中肠道微生物群衍生的神经调节氨基酸代谢机制

HAND（30个人）、HIV-非HAND（27个人）和HC（健康对照组，27个人）中获取粪便和血浆样本

为了研究肠道微生物的变化，对粪便样本进行了宏基因组测序。属和种水平的ANOSIM分析显示了3组肠道微生物群组成有显著差异，在艾滋病毒感染者（PLWH）的肠道微生物群中， Prevotella的相对丰度增加， Bacteroides的相对丰度降低。相比之下，HAND 患者的 Prevotella 和 Megamonas 大量减少，Bacteroides 和 Phocaeicola 增加。

3组间KO存在显著差异。levelA:HAND患者在人类疾病、代谢和细胞过程中有较高的富集，levelB:HAND患者在与病毒感染和神经退行性疾病相关的人类疾病中有较高的富集。HIV-非HAND患者中观察到代谢途径与HAND患者相反，这些变化包括次生代谢物代谢、萜类代谢、聚酮代谢、细胞生长和死亡以及氨基酸代谢等。作者的研究结果表明，Prevotella与神经系统呈负相关，特别是在神经退行性疾病和几种代谢途径，如脂质代谢、核苷酸代谢和氨基酸代谢。相反，Ruminococcus_gnavus, Phocaeicola_vulgatus, Bacteroides_sp_CAG98和Enterocloster_bolteae与这些途径呈正相关。

为了研究代谢物的变化，对血浆样本进行了高通量靶标检测。与健康人相比，4种氨基酸在HAND患者和HIV-非HAND患者中显著下调，此外，参与三羧酸循环的几种代谢物含量也降低。HAND患者和HIV-非HAND患者相比，保护神经系统的物质含量降低。与HIV-非HAND患者相比，保护神经系统的代谢物和神经递质在HAND患者中表达下调，氨基酸和核苷酸代谢之间的呈正相关性，表明氨基酸和核苷酸存在协同作用。此外，和弦图显示了不同类别代谢物之间的相关性，突出了羧酸及其衍生物类别内部以及其他代谢物类别之间的内部相关性。

HAND患者和HIV-非HAND患者之间的差异代谢物各组主要富含苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成、甘油磷脂代谢、组氨酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢以及氨基酸生物合成。此外，差异丰度评分和详细的通路图都显示上述途径的差异通路下调，氨基酸通路和突触囊泡循环中物质下调。

GABA是一种重要的涉及神经系统疾病的神经递质。在HAND患者和HIV-非HAND患者中GABA与Bacteroides_uniformis、Bacteroides_caccae、Phocaeicola_dorei和 Phocaeicola_vulgatus呈正相关，与Prevotella物种呈负相关。此外，γ-谷氨酰丙氨酸与Clostridium_sp_AT4显著相关，与Prevotella_sp_CAG5226 及Prevotellamassilia_timonensis呈负相关。几种代谢物（赖氨酸、丙氨酸、甘氨酸、肌氨酸、丝氨酸和神经递质）与认知障碍，特别是记忆缺陷呈正相关。