肠道里的“小分子”,竟能悄悄伤害大脑神经
肠道里的“小分子”,竟能悄悄伤害大脑神经
帕金森病(Parkinson’s Disease, PD)是仅次于阿尔茨海默病的第二常见神经退行性疾病,患者会出现手抖、僵硬、动作迟缓等运动症状,其根本原因是大脑中多巴胺神经元的逐渐死亡和α-突触核蛋白(α-Syn)的异常聚集。肠道中的某些细菌可能通过产生特定的代谢物,通过“肠-脑轴”影响大脑健康。然而,具体是哪些细菌、哪些代谢物在起作用?
1. 口腔细菌闯入肠道,制造危险信号
通过对490名帕金森患者和234名健康老年人的肠道菌群进行基因组分析,研究人员发现,患者肠道中变形链球菌(Streptococcus mutans)的含量显著升高。这种细菌通常存在于口腔,但在帕金森患者的肠道中也异常活跃。
更关键的是,该菌携带的一种名为urdA的酶,能够将组氨酸代谢产物转化为咪唑丙酸(ImP)。研究显示,urdA基因在帕金森患者肠道中明显多于健康人群。
2. 代谢物穿过血脑屏障,精准打击多巴胺神经元
为了验证ImP是否真的能影响大脑,研究团队在无菌小鼠肠道中定植了能产生ImP的变形链球菌。结果发现:ImP能通过血液循环进入大脑;小鼠出现多巴胺神经元死亡、胶质细胞激活(神经炎症标志)、运动协调能力下降等典型帕金森症状;若使用加热灭活的细菌(无法产生ImP),则不会引发病变。
3. 咪唑丙酸通过mTORC1通路触发神经毒性
进一步的分子机制研究表明,咪唑丙酸能 选择性激活中脑多巴胺神经元中的mTORC1信号通路,导致神经元损伤和死亡。更具突破性的是,当研究人员给予mTORC1抑制剂雷帕霉素(Rapamycin)时,小鼠的神经退行性病变和运动障碍明显缓解,为潜在治疗靶点提供了新的证据。
4. 代谢物加剧帕金森核心病理
除了直接损伤神经元,咪唑丙酸还会与帕金森病标志性蛋白——α-突触核蛋白(α-Syn)异常聚集相互作用,加剧神经毒性和运动障碍。在人群层面,研究者检测了患者血液,发现帕金森病人群的咪唑丙酸水平显著高于健康人群,这一结果再次验证了其临床相关性。
这项研究明确了,来自口腔的变异链球菌在肠道定植后,能通过代谢产物咪唑丙酸推动帕金森病病理进程。为未来帕金森病的诊断与治疗提供了新方向,例如靶向调节微生物代谢物或应用mTORC1抑制剂。
参考资料:1.Park, H., Cheon, J., Kim, H. et al. Gut microbial production of imidazole propionate drives Parkinson’s pathologies. Nat Commun 16, 8216 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-63473-4
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