工程化微生物组实现帕金森病肠道给药
下一代微生物组医学或将彻底改变帕金森病及相关疾病的治疗方式
古老的“相信肠道直觉”建议，因佐治亚大学兽医学院研究团队的生物工程突破，即将为帕金森病患者赋予全新意义。
阿努曼塔·坎塔萨米（Anumantha Kanthasamy）教授及其领导的跨学科研究团队——包括格雷戈里·菲利普斯（Gregory Phillips）、皮尤什·帕德希（Piyush Padhi）等科学家——成功开发出革命性活体药物：一种经工程改造的益生菌，可持续将帕金森病标准治疗药物左旋多巴（L-DOPA）从肠道输送至患者大脑。
在《细胞宿主与微生物》期刊发表的论文中，坎塔萨米团队详细阐述了如何将大肠杆菌Nissle 1917菌株改造为药物递送系统。该菌株经过百年临床验证，能安全治疗人类胃肠道疾病，现被赋予持续生产并输送帕金森病金标准药物的能力——该药物进入大脑后可转化为多巴胺。帕金森病的成因是大脑中多巴胺生成神经元的丧失，而多巴胺作为调控运动等关键功能的神经递质至关重要。
左旋多巴片剂已用于缓解帕金森病运动症状（如动作迟缓、震颤、肌肉僵硬和平衡障碍）数十年。颇具讽刺意味的是，长期使用该药物会导致运动症状不可预测地反复，需每日多次服药。久而久之，药物以波动方式进入血液，引发大脑多巴胺水平在给药间隙的剧烈起伏，最终导致异动症——表现为颈部、躯干、四肢和面部的非自主运动。这种常被误认为帕金森病症状的异常，实为药物波动所致。
“本研究首次将工程化活体生物治疗应用于帕金森病，实现无创、持续的左旋多巴脑部递送。”坎塔萨米表示，“该平台最终将为左旋多巴及其他神经化学物质类活体生物治疗奠定基础，使之成为帕金森病及阿尔茨海默病相关痴呆等慢性神经系统疾病的无创持续给药策略。”
坎塔萨米实验室的博士后科学家帕德希指出，合成生物学的最新进展及日益增多的“肠-脑功能障碍与神经疾病关联”科学证据，是推动本研究的核心动力。“肠道微生物如同天然化学工厂，能持续响应环境信号产生代谢物，”帕德希解释道，“基于此原理，我们质疑为何不能应用该策略解决帕金森患者的药物浓度波动问题？这种新型活体疗法有望减少服药次数、稳定症状控制，从而提升患者生活质量。”
坎塔萨米团队所称的“活体药物”研发，对治疗克罗恩病等神经及胃肠道相关疾病具有深远意义。该研究汇聚了微生物学家与神经药理学家，共同探索此类疾病的病因与疗法。本研究由佐治亚大学兽医学院生理药理学系、病理学系、传染病学系，以及文理学院统计系合作完成，前期工作在爱荷华州立大学兽医学院开展。
“左旋多巴工程化活体生物治疗的临床前研究成果表明，我们已准备好开展人体临床试验。”帕德希强调。
参考文献： Padhi P, Abdalla A, Schneider B, 等. 工程化肠道细菌合成左旋多巴可缓解帕金森病模型的运动功能障碍. 《细胞宿主与微生物》. 2025;33(11):1837-1854.e13.
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