[发明专利]检测阿尔兹海默症肠道菌群标志物的表达丰度的方法和装置

说明书

本发明提供了检测阿尔兹海默症肠道菌群标志物的表达丰度的方法和装置，所述方法包括以下步骤：(1)根据阿尔兹海默症肠道菌群标志物设计特异性引物，以待测样本的DNA为模板进行PCR扩增，得到PCR扩增产物；(2)将所述PCR扩增产物构建文库并进行高通量测序，得到的测序数据进行质控和OTU聚类，并计算OTU序列的相对丰度；(3)将OTU序列与16S rRNA参考基因组进行比对，确定OTU序列的菌属类型，得到不同菌属的相对丰度。本发明基于高通量测序检测阿尔兹海默症肠道菌群标志物，以菌群丰度水平作为检测指标，实现了灵敏、准确、辅助判断阿尔兹海默症的效果。

技术领域

本发明属于生物技术领域，涉及检测阿尔兹海默症肠道菌群标志物的表达丰度的方法和装置。

背景技术

阿尔兹海默症(Alzheimer's disease，AD)又称老年痴呆症，是一种发生于老年期的进行性发展的中枢神经系统退行性变性疾病，以渐进性记忆障碍、认知功能下降和日常生活能力丧失为特征，伴随有人格改变等神经精神症状，严重影响社交与生活能力。由于阿尔兹海默症的发病机制尚未完全明确，而且早期症状较为隐秘，阿尔兹海默症患者容易被漏诊或错诊。因此寻找高灵敏度、高准确度的生物标志物，对于阿尔兹海默症的早期诊断和药物干预具有重要意义。目前，AD的诊断主要依靠记忆量表、PET以及脑脊液和血液中的Aβ、磷酸化tau等病理指标，但是这些诊断指标在临床中的应用仍然存在争议，对于AD的早期诊断尚缺乏有效的检测依据。

最近研究发现，肠道菌群失衡与多种神经精神疾病如帕金森、抑郁症、自闭症的发生发展有关，80％以上的AD患者存在肠道菌群失衡现象，提示肠道菌群稳态与神经退行性疾病的发病进程密切相关。有报道称，AD患者的肠道菌群组成与健康同龄人不同，在AD患者的血液中可以检测到细菌毒素和炎症因子水平的上升，提示菌群失衡可能与免疫炎症的发生相关联，而免疫激活又可能通过血液循环进一步导致中枢神经系统炎症。随着年龄的增长，肠黏膜屏障通透性增加，使得一些机会致病菌及其代谢产物穿过屏障侵入内部组织器官，从而诱发慢性肠道及全身炎症。

CN110693917A公开了Akkermansia Muciniphila在制备抗抑郁药物或者保健品中的应用，通过对抑郁小鼠模型给予Akkermansia Muciniphila菌移植，提升了小鼠的运动距离并减少悬尾实验和强迫游泳实验的不动时间，显著缓解了小鼠的抑郁状态，显示出了很好的抗抑郁疗效，且未见副作用。

然而，目前尚没有关于肠道菌群和AD发病关系的系统性研究。

发明内容

针对现有技术的不足和实际需求，本发明提供了检测阿尔兹海默症肠道菌群标志物的表达丰度的方法和装置，所述肠道菌群标志物与AD发病密切相关，可以作为AD早期诊断生物标志物提高诊断准确性，在疾病的早期预警、病理分型以及预测发展阶段等方面具有重要意义。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种阿尔兹海默症肠道菌群标志物，所述阿尔兹海默症肠道菌群标志物包括梭状杆菌属(Clostridium)、艾克曼菌属(Akkermansia)、Allobaculum、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、Devosia、颤螺菌属(Oscillospira)、Odoribacter或瘤胃球菌属(Ruminococcus)中的任意一种或至少两种的组合。

优选地，所述阿尔兹海默症肠道菌群标志物包括梭状杆菌属(Clostridium)、艾克曼菌属(Akkermansia)、Allobaculum、苏黎世杆菌属(Turicibacter)、Devosia、颤螺菌属(Oscillospira)、Odoribacter和瘤胃球菌属(Ruminococcus)。

第二方面，本发明提供了一种检测第一方面所述的阿尔兹海默症肠道菌群标志物的表达丰度的方法，所述方法包括以下步骤：