Serum Bile Acids Improve Prediction of Alzheimer's Progression in a Sex-Dependent Manner.
alzheimer's disease
bile acid
cholesterol
mild cognitive impairment
sex difference
Journal
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
ISSN: 2198-3844
Titre abrégé: Adv Sci (Weinh)
Pays: Germany
ID NLM: 101664569
Informations de publication
Date de publication:
13 Dec 2023
13 Dec 2023
Historique:
revised:
01
11
2023
received:
12
09
2023
medline:
14
12
2023
pubmed:
14
12
2023
entrez:
14
12
2023
Statut:
aheadofprint
Résumé
Sex disparities in serum bile acid (BA) levels and Alzheimer's disease (AD) prevalence have been established. However, the precise link between changes in serum BAs and AD development remains elusive. Here, authors quantitatively determined 33 serum BAs and 58 BA features in 4 219 samples collected from 1 180 participants from the Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. The findings revealed that these BA features exhibited significant correlations with clinical stages, encompassing cognitively normal (CN), early and late mild cognitive impairment, and AD, as well as cognitive performance. Importantly, these associations are more pronounced in men than women. Among participants with progressive disease stages (n = 660), BAs underwent early changes in men, occurring before AD. By incorporating BA features into diagnostic and predictive models, positive enhancements are achieved for all models. The area under the receiver operating characteristic curve improved from 0.78 to 0.91 for men and from 0.76 to 0.83 for women for the differentiation of CN and AD. Additionally, the key findings are validated in a subset of participants (n = 578) with cerebrospinal fluid amyloid-beta and tau levels. These findings underscore the role of BAs in AD progression, offering potential improvements in the accuracy of AD prediction.
Identifiants
pubmed: 38093507
doi: 10.1002/advs.202306576
doi:
Types de publication
Journal Article
Langues
eng
Sous-ensembles de citation
IM
Pagination
e2306576Subventions
Organisme : National Science Foundation
ID : R01AG046171
Organisme : National Science Foundation
ID : RF1AG051550
Organisme : National Science Foundation
ID : RF1AG057452
Organisme : National Science Foundation
ID : R01AG059093
Organisme : National Science Foundation
ID : RF1AG058942
Organisme : National Science Foundation
ID : U01AG061359
Organisme : National Science Foundation
ID : U19AG063744
Organisme : National Science Foundation
ID : FNIH: #DAOU16AMPA
Informations de copyright
© 2023 The Authors. Advanced Science published by Wiley-VCH GmbH.
Références
a) L. Dumitrescu, L. L. Barnes, M. Thambisetty, G. Beecham, B. Kunkle, W. S. Bush, K. A. Gifford, L. B. Chibnik, S. Mukherjee, P. L. De Jager, W. Kukull, P. K. Crane, S. M. Resnick, C. D. Keene, T. J. Montine, G. D. Schellenberg, Y. Deming, M. J. Chao, M. Huentelman, E. R. Martin, K. Hamilton-Nelson, L. M. Shaw, J. Q. Trojanowski, E. R. Peskind, C. Cruchaga, M. A. Pericak-Vance, A. M. Goate, N. J. Cox, J. L. Haines, H. Zetterberg, et al., Brain 2019, 142, 2581;
b) S. Yan, C. Zheng, M. D. Paranjpe, Y. Li, W. Li, X. Wang, T. L. S. Benzinger, J. Lu, Y. Zhou, Brain 2021, 144, 3201.
a) W. Lirong, Z. Mingliang, L. Mengci, G. Qihao, R. Zhenxing, Z. Xiaojiao, C. Tianlu, Proteomics 2022, 22, e2100324;
b) J. Wang, R. Wei, G. Xie, M. Arnold, A. Kueider-Paisley, G. Louie, S. Mahmoudian Dehkordi, C. Blach, R. Baillie, X. Han, P. L. De Jager, D. A. Bennett, R. Kaddurah-Daouk, W. Jia, Sci. Rep. 2020, 10, 14059;
c) M. Cui, Y. Jiang, Q. Zhao, Z. Zhu, X. Liang, K. Zhang, W. Wu, Q. Dong, Y. An, H. Tang, D. Ding, X. Chen, Association 2020, 16, 779;
d) M. Kim, S. Snowden, T. Suvitaival, A. Ali, D. J. Merkler, T. Ahmad, S. Westwood, A. Baird, P. Proitsi, A. Nevado-Holgado, A. Hye, I. Bos, S. Vos, R. Vandenberghe, C. Teunissen, M. Ten Kate, P. Scheltens, S. Gabel, K. Meersmans, O. Blin, J. Richardson, E. De Roeck, K. Sleegers, R. Bordet, L. Rami, P. Kettunen, M. Tsolaki, F. Verhey, I. Sala, A. Lléo, et al., Alzheimer's and dementia: the j. of the Alzheimer's Asso. 2019, 15, 817.
a) J. B. Toledo, M. Arnold, G. Kastenmüller, R. Chang, R. A. Baillie, X. Han, M. Thambisetty, J. D. Tenenbaum, K. Suhre, J. W. Thompson, L. S. John-Williams, S. MahmoudianDehkordi, D. M. Rotroff, J. R. Jack, A. Motsinger-Reif, S. L. Risacher, C. Blach, J. E. Lucas, T. Massaro, G. Louie, H. Zhu, G. Dallmann, K. Klavins, T. Koal, S. Kim, K. Nho, L. Shen, R. Casanova, S. Varma, C. Legido-Quigley, et al., Alzheimer's and dementia: the j. of the Alzheimer's Asso. 2017, 13, 965;
b) D. K. Barupal, R. Baillie, S. Fan, A. J. Saykin, P. J. Meikle, M. Arnold, K. Nho, O. Fiehn, R. Kaddurah-Daouk, 2019, 11, 619;
c) K. Borkowski, A. Y. Taha, T. L. Pedersen, P. L. De Jager, D. A. Bennett, M. Arnold, R. Kaddurah-Daouk, J. W. Newman, Sci. Rep. 2021, 11, 18964;
d) R. Kaddurah-Daouk, H. Zhu, S. Sharma, M. Bogdanov, S. G. Rozen, W. Matson, N. O. Oki, A. A. Motsinger-Reif, E. Churchill, Z. Lei, D. Appleby, M. A. Kling, J. Q. Trojanowski, P. M. Doraiswamy, S. E. Arnold, Transl. Psychiatry 2013, e244;
e) R. Kaddurah-Daouk, S. Rozen, W. Matson, X. Han, C. M. Hulette, J. R. Burke, P. M. Doraiswamy, K. A. Welsh-Bohmer, Alzheimer's & dementia: the journal of the Alzheimer's Association 2011, 7, 309;
f) A. A. Motsinger-Reif, H. Zhu, M. A. Kling, W. Matson, S. Sharma, O. Fiehn, D. M. Reif, D. H. Appleby, P. M. Doraiswamy, J. Q. Trojanowski, R. Kaddurah-Daouk, S. E. Arnold, Acta Neuropathol Commun 2013, 1, 28;
g) K. Nho, A. Kueider-Paisley, M. Arnold, S. MahmoudianDehkordi, S. L. Risacher, G. Louie, C. Blach, R. Baillie, X. Han, G. Kastenmuller, P. M. Doraiswamy, R. Kaddurah-Daouk, A. J. Saykin, Brain Comm. 2021, 3, fcab139;
h) M. Arnold, K. Nho, A. Kueider-Paisley, T. Massaro, K. Huynh, B. Brauner, S. MahmoudianDehkordi, G. Louie, M. A. Moseley, J. W. Thompson, L. S. John-Williams, J. D. Tenenbaum, C. Blach, R. Chang, R. D. Brinton, R. Baillie, X. Han, J. Q. Trojanowski, L. M. Shaw, R. Martins, M. W. Weiner, E. Trushina, J. B. Toledo, P. J. Meikle, D. A. Bennett, J. Krumsiek, P. M. Doraiswamy, A. J. Saykin, R. Kaddurah-Daouk, G. Kastenmüller, Nat. Commun. 2020, 11, 1148.
a) X. Zheng, T. Chen, R. Jiang, A. Zhao, Q. Wu, J. Kuang, D. Sun, Z. Ren, M. Li, M. Zhao, S. Wang, Y. Bao, H. Li, C. Hu, B. Dong, D. Li, J. Wu, J. Xia, X. Wang, K. Lan, C. Rajani, G. Xie, A. Lu, W. Jia, C. Jiang, W. Jia, Cell Metab. 2021, 791.
b) X. Zheng, T. Chen, A. Zhao, Z. Ning, J. Kuang, S. Wang, Y. You, Y. Bao, X. Ma, H. Yu, J. Zhou, M. Jiang, M. Li, J. Wang, X. Ma, S. Zhou, Y. Li, K. Ge, C. Rajani, G. Xie, C. Hu, Y. Guo, A. Lu, W. Jia, W. Jia, Nat. Commun. 2021, 12, 1487;
c) W. Jia, M. Wei, C. Rajani, X. Zheng, Protein Cell 2021, 12, 411.
a) S. MahmoudianDehkordi, M. Arnold, K. Nho, S. Ahmad, W. Jia, G. Xie, G. Louie, A. Kueider-Paisley, M. A. Moseley, J. W. Thompson, L. St John Williams, J. D. Tenenbaum, C. Blach, R. Baillie, X. Han, S. Bhattacharyya, J. B. Toledo, S. Schafferer, S. Klein, T. Koal, S. L. Risacher, M. A. Kling, A. Motsinger-Reif, D. M. Rotroff, J. Jack, T. Hankemeier, D. A. Bennett, P. L. De Jager, J. Q. Trojanowski, L. M. Shaw, et al., Alzheimer's & dementia: the journal of the Alzheimer's Association 2019, 15, 76;
b) K. Nho, A. Kueider-Paisley, S. MahmoudianDehkordi, M. Arnold, S. L. Risacher, G. Louie, C. Blach, R. Baillie, X. Han, G. Kastenmüller, W. Jia, G. Xie, S. Ahmad, T. Hankemeier, C. M. van Duijn, J. Q. Trojanowski, L. M. Shaw, M. W. Weiner, P. M. Doraiswamy, A. J. Saykin, R. Kaddurah-Daouk, Association 2019, 15, 232;
c) P. Baloni, C. C. Funk, J. Yan, J. T. Yurkovich, A. Kueider-Paisley, K. Nho, A. Heinken, W. Jia, S. Mahmoudiandehkordi, G. Louie, A. J. Saykin, M. Arnold, G. Kastenmuller, W. J. Griffiths, I. Thiele, R. Kaddurah-Daouk, N. D. Price, Cell Rep Med 2020, 1, 100138.
V. R. Varma, Y. Wang, Y. An, S. Varma, M. Bilgel, J. Doshi, C. Legido-Quigley, J. C. Delgado, A. M. Oommen, J. A. Roberts, D. F. Wong, C. Davatzikos, S. M. Resnick, J. C. Troncoso, O. Pletnikova, R. O'Brien, E. Hak, B. N. Baak, R. Pfeiffer, P. Baloni, S. Mohmoudiandehkordi, K. Nho, R. Kaddurah-Daouk, D. A. Bennett, S. M. Gadalla, M. Thambisetty, PLoS Med. 2021, e1003615.
W. Jia, C. Rajani, R. Kaddurah-Daouk, H. Li, Expert Insights 2019, 40, 1496.
a) R. Chang, E. Trushina, K. Zhu, S. S. A. Zaidi, B. M. Lau, A. Kueider-Paisley, S. Moein, Q. He, M. L. Alamprese, B. Vagnerova, A. Tang, R. Vijayan, Y. Liu, A. J. Saykin, R. D. Brinton, R. Kaddurah-Daouk, Association 2022;
b) X. Xiang, J. T. Backman, P. J. Neuvonen, M. Niemi, Basic Clin. Pharmacol. Toxicol. 2012, 110, 245;
c) G. Xie, Y. Wang, X. Wang, A. Zhao, T. Chen, Y. Ni, L. Wong, H. Zhang, J. Zhang, C. Liu, P. Liu, W. Jia, J. Proteome Res. 2015, 14, 850.
R. C. Petersen, Lancet Neurol. 2010, 9, 4.
T. Phelps, E. Snyder, E. Rodriguez, H. Child, P. Harvey, Biol Sex Differ. 2019, 10, 52.
A. A. Gafar, H. M. Draz, A. A. Goldberg, M. A. Bashandy, S. Bakry, M. A. Khalifa, W. AbuShair, V. I. Titorenko, J. T. Sanderson, PeerJ 2016, 4, e2445.
a) Q. Jin, O. Noel, M. Nguyen, L. Sam, G. S. Gerhard, Eur J. Cancer Prev. 2018, 27, 553;
b) N. S. Horowitz, J. Hua, M. A. Powell, R. K. Gibb, D. G. Mutch, T. J. Herzog, Gynecol. Oncol. 2007, 107, 344.
a) J. G. Markle, D. N. Frank, S. Mortin-Toth, C. E. Robertson, L. M. Feazel, U. Rolle-Kampczyk, M. von Bergen, K. D. McCoy, A. J. Macpherson, J. S. Danska, Science 2013, 339, 1084;
b) E. Org, M. Mehrabian, B. W. Parks, P. Shipkova, X. Liu, T. A. Drake, A. J. Lusis, Gut Microbes. 2016, 7, 313.
S. S. Zhang Bingjie, G. Tianwei, H. Ting, L. Jiayi, S. Jie, W. Hongdong, B. Yan, Z. Dalong, The J. of Steroid Biochem. and Mol. Bio. 2019, 189, 171.
a) H. Schuldes, J. H. Dolderer, G. Zimmer, J. Knobloch, R. Bickeboller, D. Jonas, B. G. Woodcock, Eur J. Cancer 2001, 37, 660.
b) W. S. Lee, J. H. Jung, R. Panchanathan, J. W. Yun, D. H. Kim, H. J. Kim, G. S. Kim, C. H. Ryu, S. C. Shin, S. C. Hong, Y. H. Choi, J. M. Jung, J. Cancer Prev. 2017, 22, 16.
a) Z. Xue-Shan, P. Juan, W. Qi, R. Zhong, P. Li-Hong, T. Zhi-Han, J. Zhi-Sheng, W. Gui-Xue, L. Lu-Shan, Clin. Chim. Acta 2016, 456, 107;
b) R. van der Kant, V. F. Langness, C. M. Herrera, D. A. Williams, L. K. Fong, Y. Leestemaker, E. Steenvoorden, K. D. Rynearson, J. F. Brouwers, J. B. Helms, H. Ovaa, M. Giera, S. L. Wagner, A. G. Bang, L. S. B. Goldstein, Cell Stem Cell 2019, 24, 363;
c) M. C. Polidori, L. Pientka, P. Mecocci, J. Alzheimers Dis. 2012, 32, 521.
a) L. St John-Williams, C. Blach, J. B. Toledo, D. M. Rotroff, S. Kim, K. Klavins, R. Baillie, X. Han, S. Mahmoudiandehkordi, J. Jack, T. J. Massaro, J. E. Lucas, G. Louie, A. A. Motsinger-Reif, S. L. Risacher, J. Saykin, G. Kastenmuller, M. Arnold, T. Koal, M. A. Moseley, L. M. Mangravite, M. A. Peters, J. D. Tenenbaum, J. W. Thompson, R. Kaddurah-Daouk, Sci. Data 2017, 4, 170140;
b) L. St John-Williams, S. Mahmoudiandehkordi, M. Arnold, T. Massaro, C. Blach, G. Kastenmuller, G. Louie, A. Kueider-Paisley, X. Han, R. Baillie, A. A. Motsinger-Reif, D. Rotroff, K. Nho, A. J. Saykin, S. L. Risacher, T. Koal, M. A. Moseley, J. D. Tenenbaum, J. W. Thompson, Sci. Data 2019, 6, 212.
G. Xie, L. Wang, T. Chen, K. Zhou, Z. Zhang, J. Li, B. Sun, Y. Guo, X. Wang, Y. Wang, H. Zhang, P. Liu, J. K. Nicholson, W. Ge, W. Jia, Anal. Chem. 2021, 5709.