线粒体和微生物群的关系
能否使用生物信息学和计算生物学方法将元基因组和元数据结合起来以个性化患者治疗。
线粒体疾病患者的胃肠 (GI) 运动障碍越来越受到重视，通常包括吞咽困难、腹痛、腹胀、细菌过度生长、便秘，严重时还需要手术。 尽管提出的胃肠道动力障碍发展的病理机制仍然多种多样，但潜在的机制包括胃肠道内平滑肌的线粒体功能障碍和内脏肌病。 此外，胃肠道内的细菌，称为“肠道微生物群”，也被确定为导致胃肠道运动障碍的关键因素。
目的：本研究的目的是评估肠道微生物群对线粒体疾病患者临床疾病表现的作用。
目标：这是一项可行性研究，旨在评估：
- 与健康对照相比，临床疾病严重程度如何影响线粒体患者的肠道微生物群。
- 如何改进线粒体疾病的诊断和治疗方法。
方法：这是一项试点研究，是纽卡斯尔线粒体研究生物库的一部分。 粪便样本将从英国医学研究委员会 (MRC) 线粒体中心的 m.3243 A>G 突变 (N=20) 的线粒体脑肌病乳酸性酸中毒和中风样发作 (MELAS) 表型携带者身上收集疾病患者队列（RES/0211/7552，世界上最大的线粒体患者队列）和线粒体诊所以及年龄和性别匹配的健康对照（N=20）。 将从粪便样本中提取 DNA，并对 16S rRNA 基因（V4 区域）进行测序。 这些数据将使用生物信息学管道和计算生物学进行分析。
长期目标：生成有关肠道菌群如何影响临床疾病表现的新信息。 然后可以使用此信息来构建旨在优化诊断和治疗的预测模型。 这种方法也有可能用作衰老和与线粒体不能正常工作相关的疾病的模型，例如糖尿病、癌症和帕金森病。 这项研究有可能降低 NHS 的成本并改善患者护理和他们的生活质量。
研究概览
地位
条件
详细说明
背景 线粒体疾病是一组重要的遗传性神经代谢疾病，总是表现出多器官受累，不断进展，并导致显着的发病率和死亡率。 它们可能表现为离散的临床综合征，例如线粒体脑肌病、乳酸性酸中毒和中风样发作 (MELAS)、慢性和进行性外眼肌麻痹 (CPEO) 以及母系遗传性耳聋和糖尿病 (MIDD)，或者更常见的是具有广泛的重叠谱临床特征，包括肥厚型心肌病和胃肠道 (GI) 运动障碍。 线粒体疾病患者因胃肠道 (GI) 运动障碍引起的症状越来越多，通常包括吞咽困难、腹痛、腹胀、细菌过度生长、便秘，在严重的情况下，还会出现类似急腹症的假性肠梗阻。 最近，当我们对 86 名线粒体患者进行胃肠道症状调查时，证实了这种情况的高发率。 65% 的患者出现胃肠动力障碍症状，包括便秘、早饱、腹痛和腹胀（准备发表）。 尽管提出的胃肠道动力障碍发展的病理机制仍然多种多样，但潜在的机制包括胃肠道内平滑肌的线粒体功能障碍和内脏肌病。 此外，胃肠道内的细菌，称为“肠道微生物群”，也被确定为导致胃肠道运动障碍的关键因素。
基本原理 迄今为止，对于线粒体疾病患者几乎没有有效的治疗方法，并且可用的治疗方法主要是支持性质的，没有经过证实的治疗效果，并且对肠道微生物群、线粒体疾病、胃肠道运动障碍与患者健康和质量之间的联系知之甚少生活。 治疗包括各种抗生素和泻药，它们是通用的，并非针对特定疾病。 药物的长期影响尚不清楚，这些药物对线粒体疾病中的胃肠道和肠道微生物群的影响目前尚不清楚。 优化支持性治疗策略和设计新方法以改善临床管理至关重要。 尽管技术的进步现在提供了比以往更多的生物学信息，但所生成数据的复杂性和数量超出了分析、解释和将这些信息转化回临床管理的能力，这突出了提高临床分析能力的必要性。 使用生物信息学和计算生物学将与肠道微生物群相关的宏基因组学数据和元数据（患者特征；表型/基因型）相结合，是一种识别和预测哪些因素（如药物、表型和基因型）诱发肠道微生物群失调的方法。
阐明线粒体疾病中肠道微生物群的复杂性和工作原理提供了一种独特的方法和对一般生物学的更深入理解，目前原发性线粒体疾病缺乏这种方法。 这项研究将有助于肠道微生物组领域，并提供对复杂微生物：微生物和微生物群-宿主相互作用的新见解。 此处产生的新见解将为干预性研究奠定基础，这些干预性研究旨在控制肠道微生物组并减轻线粒体疾病患者的疾病负担，以及与线粒体功能障碍相关的潜在疾病，如肥胖、糖尿病和神经退行性疾病，如痴呆和帕金森病疾病。
目标
工作假设是线粒体疾病患者经历胃肠道动力障碍，肠道微生物群加剧了临床疾病的严重程度。 本研究旨在提供有关以下方面的新信息：
- 与健康对照相比，临床疾病严重程度如何影响线粒体患者的肠道微生物群。
- 如何改进线粒体疾病的诊断和治疗方法。
研究类型
注册 (实际的)
联系人和位置
学习地点
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Tyne And Wear
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Newcastle upon Tyne、Tyne And Wear、英国、NE2 4HH
- Grainne Gorman
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
取样方法
研究人群
描述
纳入标准：
线粒体患者
- 筛查时年龄 >18 岁的男性和女性
- 患者必须患有 m.3243 A>G 突变的遗传性疾病（通过评估血液和尿液样本中的异质性来确认）。
- 在任何研究相关活动之前提供知情同意的能力。
- 遵守协议的能力和意愿，包括所有任命。
- 能够用英语阅读和交谈。
健康对照
- 筛查时年龄 >18 岁的男性和女性
- 在任何研究相关活动之前提供知情同意的能力。
- 遵守协议的能力和意愿，包括所有任命。
- 能够用英语阅读和交谈。
排除标准：
- 既往有禁忌症病史，包括中风、脑损伤或肿瘤。
- 由医生确定的异常临床结果。
- 患者无能力提供知情同意。
- 患者不愿意遵守方案，包括所有预约。
- 语言障碍使患者无法用英语阅读和交谈。
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 观测模型：队列
- 时间观点：横截面
队列和干预
团体/队列 |
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线粒体病患者
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健康对照组
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研究衡量的是什么？
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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16S rRNA基因
大体时间：6个月
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将从粪便样本中提取 DNA，并对 16S rRNA 基因（V4 区域）进行测序。
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6个月
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Grainne Gorman, MD、Consultant Neurologist and Clinical Senior Lecturer
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
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