揭示腸道微生物組組成可能影響konzo病易感性

　　根據一項針對180名兒童的研究，來自剛果民主共和國（DRC）konzo病易發地區的人群腸道菌群和基因方面的差異可能會影響食用加工不良的木薯后的氰化物釋放。木薯是發展中世界5億多人的一種糧食安全作物。領導這項研究的美國國立兒童醫院的研究人員表示，生活在高風險的Konzo地區的兒童在他們的腸道中有高表達葡糖苷酶（亞麻苦苷酶）的微生物和低表達硫氰酸酶的微生物，這可能意味著對這種疾病的易感性和保護性更低。相關研究結果于2021年9月10日發表在Nature Communications期刊上，論文標題為“The gut microbiome in konzo”。

　　konzo病是一種嚴重的、不可逆的神經系統疾病，會導致癱瘓。它發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和其他低收入國家的基本作物。加工不良的木薯含有亞麻苦甙（linamarin），即一種生氰化合物。當具有葡糖苷酶活性的酶將淀粉轉化為單糖時，它們也會分解亞麻苦甙，然后將氰化物釋放到體內。

　　論文共同通訊作者、美國國立兒童醫院遺傳醫學研究中心主任Eric Vilain博士說，“知道誰的風險更大，可能進行有針對性的干預，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措施是改變腸道微生物組以提高保護水平。然而，這是一項艱難的任務，可能會產生意想不到的后果和其他副作用。”

　　在此之前，人們對konzo病的易感性和嚴重性的確切生物學機制仍然知之甚少。這是首個揭示以有毒木薯為主要食物來源的人群腸道微生物組的研究。

　　論文共同**作者、美國國立兒童醫院研究員Matthew S. Bramble博士說，“考慮到環境和營養不良的作用，腸道微生物組并非這種疾病的**原因，但它是一個必要的調節因素。如果沒有腸道微生物，亞麻苦甙和其他生氰糖苷對人類幾乎不構成任何風險。”

　　為了了解不利的生存環境對腸道菌群的影響及其與這種衰弱的多因素神經系統疾病的關系，這些作者使用鳥槍宏基因組測序法比較了來自剛果民主共和國的180名兒童的腸道微生物組概況。這種方法評估了細菌的多樣性，并檢測了各種環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。金沙薩是一個飲食多樣化且沒有konzo病的城市地區；馬西-馬寧巴是一個農村地區，以木薯飲食為主，konzo病發病率低；卡亨巴是一個以木薯飲食為主的地區，konzo病發病率高。

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

　　論文共同通訊作者、剛果民主共和國國家生物醫學研究所專家科學家、俄勒岡健康與科學大學神經學教授Desire Tshala-Katumbay博士說，“這項研究克服了在低資源環境下進行研究的許多挑戰。它將開辟新的途徑來預防konzo病，這是撒哈拉以南非洲許多兒童的一種毀滅性疾病。”

　　對于下一步，這些作者將研究來自卡亨巴的konzo病易發地區的兄弟姐妹對，其中只有一個兄弟姐妹受到該疾病的影響。

　　論文共同**作者、美國國立兒童醫院博士生Neerja Vashist說，“研究兄弟姐妹將幫助我們控制無法以其他方式控制的因素，如家庭中的木薯制備。在這項研究中，每個樣本都有大約500萬個DNA讀長（reads），所以在我們的后續研究中，我們計劃將每個樣本的讀長數量增加到超過4000萬個，并且增加整個研究隊列的規模。這項研究設計將允許我們確認我們觀察到的趨勢在更大范圍內保持，同時增強我們全面描述腸道微生物組的能力。”