一项新研究发现，某种常见肠道细菌产生的特定物质可抵达大脑，导致多巴胺能神经元损失——这是帕金森病的典型特征。该研究发表于《自然·通讯》期刊，首次建立从肠道微生物到神经退行性病变的直接化学联系，为理解乃至治疗该疾病开辟新途径。
此项研究由韩国成均馆大学医学院李允钟教授与浦项科技大学高阿罗教授共同领导，联合中国及瑞典研究机构科学家完成。团队基于日益增多的证据展开探索：人体消化道内庞大的微生物群落（即肠道微生物组）可能与帕金森病存在关联。
既往研究虽发现帕金森病患者肠道菌群结构异常，但具体致病微生物及其影响大脑的机制长期不明。研究人员聚焦于寻找特定细菌代谢产物——这类物质可从肠道进入大脑并直接参与疾病病理进程。
研究团队首先重新分析了491名帕金森病患者与234名健康对照者的基因数据。分析证实患者肠道中变异链球菌水平显著升高，且其肠道微生物组中尿刊酸还原酶基因丰度更高。该酶负责生成名为咪唑丙酸的代谢物。在另65名患者与65名健康者的血浆样本验证中，患者体内咪唑丙酸浓度明显更高。
为确定因果关系，研究人员将变异链球菌植入无菌小鼠（在无菌环境中培育、无原生肠道菌群）肠道。对照组则接受经热灭活的细菌，以检验细菌代谢活性的必要性。活菌定植小鼠在中脑特定区域出现多巴胺能神经元显著损失，并伴随脑部炎症标志——星形胶质细胞与小胶质细胞被激活。行为学测试显示其运动能力受损。而接受灭活菌的小鼠未出现此类症状。
科学家检测发现，活菌定植小鼠的血液与脑组织中咪唑丙酸水平均升高，证实该肠道产生的物质可穿越血脑屏障进入中枢神经系统。这表明咪唑丙酸本身可能是神经损伤的驱动因素。
为验证其特异性作用，团队将变异链球菌的尿刊酸还原酶基因植入无害大肠杆菌（本身不产咪唑丙酸）。当改造菌株定植无菌小鼠后，动物开始生成咪唑丙酸并出现帕金森病典型症状：多巴胺神经元损失、脑部炎症及运动障碍。实验证明该酶及其产物足以诱发病理变化。
研究团队进一步探明脑细胞内分子机制：咪唑丙酸激活了关键细胞信号通路mTORC1（参与细胞生长、衰老及神经退行过程）。在变异链球菌定植小鼠脑中，该通路特异性激活于多巴胺能神经元。当使用mTORC1抑制剂雷帕霉素治疗时，即使脑内咪唑丙酸水平仍高，小鼠仍避免了神经元损失与运动问题，证实咪唑丙酸通过此通路产生毒性。
帕金森病另一特征是脑内α-突触核蛋白异常聚集。研究发现，在预先注射α-突触核蛋白"种子"的小鼠模型中，若同时定植变异链球菌，蛋白聚集体形成加速、神经元损失加重且运动障碍恶化，表明细菌代谢物会加剧疾病核心蛋白病理。
最后，研究人员将纯化咪唑丙酸直接注入小鼠血液或脑部。两种途径均导致多巴胺神经元特异性损失及运动障碍，而雷帕霉素可阻断此损伤，确证该代谢物是直接致病因子。
研究存在局限：实验基于小鼠模型，人类机制可能不同；需进一步探究多巴胺神经元为何对咪唑丙酸特别敏感；长期人群研究将确定该代谢物水平升高是疾病风险因素还是结果。
这些发现为新疗法打开大门。例如开发抑制肠道尿刊酸还原酶的药物，可能降低咪唑丙酸产量，从而延缓或预防疾病进展。
高阿罗教授表示："本研究阐明了肠道微生物如何影响大脑并促成帕金森病发展的机制，凸显了以肠道菌群为靶点的治疗策略潜力，为疾病治疗提供新方向。"
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