一项新研究发现,在运动症状出现之前,特定的肠道细菌模式可以标记帕金森病风险。
这一发现可能使帕金森病的检测提前,在预防试验和支持措施可能更有效的时候进行干预。
帕金森病与肠道细菌
这项新研究的最初线索来自464人的粪便样本,包括已确诊患者、有遗传风险的志愿者和健康对照组。
通过分析这些证据,伦敦大学学院(UCL)神经学教授安东尼·H·V·沙皮拉将肠道细菌与帕金森病风险联系起来。
沙皮拉的团队在已确诊患者中观察到最明显的模式,而无症状的遗传风险志愿者则携带较温和的版本。
这种中间状态使该发现可作为进一步测试的预警信号,而非独立诊断依据。
早期线索的重要性
帕金森病通常在震颤、僵硬或运动迟缓已经限制日常生活后才显现。
当关键神经细胞死亡导致帮助控制运动的大脑化学物质多巴胺下降时,损伤逐渐累积。
全球模型预测到2050年,可能有2520万人患有帕金森病,主要是因为人口老龄化。
更早的预警信号可以为预防试验争取先机,但仍需将真实风险与干扰因素区分开来。
基因与微生物的交汇
遗传学使这一新发现更具说服力,因为与细胞废物清理相关的GBA1基因变异可使帕金森病风险增加高达30倍。
细胞依赖该清理系统回收脂肪和蛋白质,因此错误可能在多年内对神经造成压力。
然而,约20%的携带者会发展为帕金森病,医生缺乏足够信息判断谁会患病。
"我们首次在帕金森病患者肠道中识别出的细菌,也在那些有遗传风险但尚未出现症状的人体内发现,"沙皮拉表示。
模式的形成
在肠道微生物组(消化道中的微生物混合物)中,已确诊患者的微生物种类有超过四分之一发生了变化。
研究团队发现176种细菌水平不同,意味着与健康志愿者相比,某些细菌数量上升而其他下降。
在无症状携带者中,142种细菌朝着相同方向变化,形成中间模式。
在另外638名患者和319名健康志愿者中的相似模式加强了这一信号,尽管预测仍需多年的随访。
症状强化信号
临床细节强化了这一模式,因为变化最大的微生物组与更严重的身体和运动变化相匹配。
研究人员观察到更多的自主神经功能障碍,包括消化和排尿等身体功能问题,以及便秘和抑郁。
在患者中,微生物变化与疾病持续时间的关联比左旋多巴(大脑转化为多巴胺的药物)的剂量更强。
这种联系排除了简单的药物效应,将关注点保持在疾病进展的生物学上。
健康人群的发现
没有已知遗传风险的健康志愿者中,约五分之一也表现出类似帕金森病的微生物。
通过计算最能区分患者与对照组志愿者的16种物种,研究团队创建了一个粗略的风险评分。
与低分者相比,高分者报告了更多的便秘、焦虑、抑郁和自主神经症状。
这些差异并不意味着五分之一的人会患上帕金森病,因为基因、年龄和环境仍然很重要。
饮食提供线索
饮食习惯为研究提供了实用线索,尽管不是已证实的疗法。饮食均衡多样的参与者携带与较高风险相关的微生物组模式的可能性较低。
富含纤维的饮食或药物可能会改变哪些微生物繁盛,从而可能改变肠道内壁的炎症。
"这一发现不仅开辟了通过细菌识别帕金森病风险人群的途径,还为通过饮食改变或药物改变细菌群落以降低帕金森病风险提供了可能,"沙皮拉表示。
局限性保持谨慎
几项局限性使该发现尚不能成为临床可用的筛查测试。
单次采样仅捕捉人们在某一时间点的状况,因此无法显示谁后来发展为帕金森病。
粪便分析中仅出现43名无症状携带者,使该遗传风险结果虽有希望但仍显脆弱。
在医生能够使用肠道细菌指导个体护理之前,必须对更大群体进行长期研究。
可能的途径
生物学为粪便信号提供了被认真对待的理由,而不仅仅是一个统计匹配。
帕金森病可能涉及α-突触核蛋白,一种可能错误折叠并聚集的蛋白质,存在于大脑以外的神经中。
最近在小鼠身上的研究表明,肠道免疫细胞可以将受损蛋白质信号携带至大脑。
这并不能证明相同途径会引发人类疾病,但它解释了为什么肠道信号可能早期出现。
后续发展
粪便细菌、遗传风险、症状、饮食和免疫生物学现在指向同一个早期窗口。
未来的筛查将需要重复采样、多样化的志愿者以及证明改变微生物可以改变结果的证据。
该研究发表在《自然医学》上。
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