帕金森病(Parkinson's disease, PD)传统上被认为是一种中枢神经系统疾病,其特征是黑质多巴胺能神经元的进行性丧失和路易小体的形成。然而,近年来的研究揭示了肠道微生物组在帕金森病发病机制中的潜在作用。美国加州理工学院的研究人员在《细胞》(Cell)杂志上发表的一项动物研究显示,这种常见的神经退行性疾病可能与肠道微生物的变化密切相关。这一发现可能为帕金森病的治疗提供全新的策略。
研究人员首先培育了两组过度表达α-突触核蛋白(α-synuclein)的转基因小鼠,这种蛋白被认为是帕金森病的“罪魁祸首”之一。两组小鼠的唯一区别是:一组拥有完整的肠道菌群,另一组是无菌小鼠(germ-free mice)。结果发现,无菌小鼠不仅没有表现出帕金森病的典型症状,而且在运动机能测试(如跑步、爬杆)中的表现显著优于肠道菌群完整的小鼠。
进一步实验显示,当给无菌小鼠喂食由肠道菌群分解膳食纤维产生的短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs),或者移植来自帕金森病患者的粪便微生物时,这些小鼠出现了帕金森病症状。这表明,肠道微生物组及其代谢产物在帕金森病的发病中起到了关键作用。
研究人员由此得出结论:肠道微生物组是帕金森病的重要推手。肠道菌群的组成变化或细菌本身的变化,可能促使甚至导致运动机能恶化——这是帕金森病的主要症状。该研究的通讯作者、加州理工学院微生物学家萨尔基斯·马兹马尼恩(Sarkis Mazmanian)指出:“对于许多神经退行性疾病,传统治疗方法都是让药物在大脑中发挥作用。而新发现意味着医生可能要从肠道着手治疗帕金森病,例如调节短链脂肪酸水平、服用益生菌或清除有害微生物。相比现有疗法,新的治疗策略更简单、更安全,且副作用更少。”
帕金森病是一种常见于中老年人的神经退行性疾病,主要症状包括静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍。目前的医疗手段(如左旋多巴)只能缓解症状,但不能阻止疾病进展,也无法治愈。因此,基于肠道微生物的干预策略为帕金森病的治疗开辟了新的方向。
参考文献:Sampson, T. R., et al. (2016). Gut Microbiota Regulate Motor Deficits and Neuroinflammation in a Model of Parkinson's Disease. Cell, 167(6), 1469-1480.e12.