一项新研究表明，源自大脑外部的微生物可能影响神经退行性疾病的最早阶段。通过揭示将微生物活动与神经元损伤联系起来的生物途径，这项研究挑战了关于帕金森病如何发展的传统观点。迁移到肠道的口腔细菌可生成代谢物，这些代谢物到达大脑并加速帕金森病的发展。
这又是一个每天认真刷牙的理由。韩国研究人员发现了强有力的证据，表明口腔细菌可以在肠道定植，影响大脑中的神经元，并可能引发帕金森病。
帕金森病是一种普遍的神经系统疾病，其特征是震颤、肌肉僵硬和运动迟缓。它影响大约65岁以上人口的1%至2%，是与老龄化相关的最常见脑部疾病之一。
早期研究已表明，帕金森病患者的肠道微生物组与健康个体不同，但哪些微生物参与其中以及它们如何影响疾病尚不明确。
特定细菌和代谢物凸显作用
新发现有助于阐明这种联系。研究人员发现，帕金森病患者肠道微生物组中变形链球菌（Streptococcus mutans，一种通常与龋齿相关的细菌）水平升高。一旦在肠道中定植，这种细菌会产生一种称为尿刊酸还原酶（UrdA）的酶和一种名为咪唑丙酸（ImP）的代谢副产物。
这两种物质在患者的肠道和血液中浓度更高。证据表明，ImP可以在体内循环，到达大脑，并导致多巴胺生成神经元的损失。
这些发现的研究由POSTECH生命科学系的Ara Koh教授和博士候选人Hyunji Park领导的协作团队进行。他们与成均馆大学医学院的Yunjong Lee教授和博士候选人Jiwon Cheon，以及首尔大学医学院的Han-Joon Kim教授合作。
该团队共同确定了口腔细菌在肠道定植后释放的化学副产物如何在触发帕金森病中发挥作用。他们的研究结果最近发表在《自然通讯》上。
大脑中代谢物积累和帕金森病诱导的示意图显示了肠道中口腔细菌定植后的过程。在小鼠模型中，研究人员将S. mutans引入肠道或设计表达UrdA的大肠杆菌。结果，小鼠血液和脑组织中的ImP水平升高，并出现了帕金森病症状的标志性特征：多巴胺能神经元损失、神经炎症加剧、运动功能受损以及作为疾病进展核心的α-突触核蛋白聚集增加。
信号通路将微生物与神经元联系起来
进一步实验表明，这些效应取决于信号蛋白复合物mTORC1的激活。用mTORC1抑制剂治疗小鼠显著减少了神经炎症、神经元损失、α-突触核蛋白聚集和运动功能障碍。这表明，靶向口腔-肠道微生物组及其代谢物可能为帕金森病提供新的治疗策略。
"我们的研究提供了对肠道中的口腔微生物如何影响大脑并促进帕金森病发展的机制理解，"Ara Koh教授说。"它突显了将肠道微生物群作为治疗策略的潜力，为帕金森病治疗提供了新方向。"
参考文献："肠道微生物产生的咪唑丙酸驱动帕金森病病理"，作者：Hyunji Park, Jiwon Cheon, Hyojung Kim, Jihye kim, Jihyun Kim, Jeong-Yong Shin, Hyojin Kim, Gaeun Ryu, In Young Chung, Ji Hun Kim, Doeun Kim, Zhidong Zhang, Hao Wu, Katharina R. Beck, Fredrik Bäckhed, Han-Joon Kim, Yunjong Lee和Ara Koh，2025年9月5日，《自然通讯》。
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