肠道菌群与帕金森病的奇妙联系

传值/编译

越来越多的证据表明这一令人痛苦的神经系统疾病与肠道中的微生物存在关联，而迷走神经或许是两者间的桥梁。

一切可能从微弱的症状开始：奇怪的麻木感、面部的轻微抽搐以及难以言明的肌肉僵硬。随着时间流逝，便出现了震颤的症状。

全世界约1000万人患有帕金森病，这种可怕的神经疾病会逐渐杀死脑中的神经元。随着疾病的发展，它可能引发一系列严重症状，包括剧烈的震颤和折磨人的肌肉痉挛，以及可怕的梦魇和持续的脑雾。尽管医疗能够缓解部分症状，研究者仍不清楚这一疾病确切的发病机制。但令人惊讶的是，越来越多的研究发现疾病的元凶竟然和我们肠道中的细菌有关。

每个人在胃、小肠和结肠中都有成千上万的微生物物种。这些微生物统称为肠道微生物组，它们往往是善解人意的寄居者——依靠通过人体消化系统的食物而存活，并回报人体：它们会大量产生必需的营养物质，譬如烟酸（这一重要的营养素帮助我们将食物转换为能量），也会分解人体本身无法消化的植物纤维，使之能够为人体所用。

研究人员报告称，帕金森病在脑中进展的同时，患者肠道中的细菌种群也会发生剧变，提示其参与疾病发病机制的可能。2022年发表于《自然-通讯》（Nature Communications）的一篇文章对此进行了阐述：研究人员对724名受试的粪便细菌的混合基因组进行测序后发现，在患者的肠道中菌群具有独特的改变。

帕金森病患者显著缺少一种特定的菌种——普雷沃氏菌，该菌种能够协助人体分解植物来源的纤维（这种肠道菌群的改变能够解释帕金森病患者时常出现便秘症状）。该研究同时发现两种有害的肠杆菌属数量增加（该菌属包括沙门氏菌、大肠杆菌等）。

研究的共同作者、埃默里大学医学院的生物学家蒂姆 · 桑普森（Tim Sampson）表示，帕金森病患者出现的这些菌群改变可能通过一系列的生物化学反应，最终导致神经细胞损伤。

初看起来，细菌和脑部疾病的关联并不明显。肠道菌群的改变如何导致一种破坏性极强的神经退行性疾病呢？这种关联似乎是反直觉的，但桑普森认为关键在于脑和肠道的微妙联系。

肠壁内部存在着一个神经元网络，被称作肠神经系统，人体通过这一系统感知肠道中的情况并做出反应。该系统控制肌肉运动、局部血流、黏液分泌以及其他必要的消化功能。

由于肠神经系统位于肠壁内部，便与肠腔（包含微生物组的肠道腔体）有了密切的关联，能够直接与细菌产生的生物化学物质交互。其中卷曲蛋白（Curli）这种黏性蛋白就可能与帕金森病有关。

正常情况下，卷曲蛋白会使肠道菌产生生物膜——一种保护微生物的黏胶状毯样结构——让微生物定植于肠道中。但如果卷曲蛋白分子接触到神经细胞产生的一种常见蛋白质——α突触核蛋白——那么蛋白质就会错误折叠并产生危险的聚集物。这种聚积一旦发生，便会在整个神经系统中广泛出现，在细胞间跳跃并最终通过迷走神经（脑和肠道间主要的信号通道）进入脑中。

加州大学洛杉矶分校的胃肠病学家和神经科学家埃默兰 · 迈尔（Emeran Mayer）表示，在人类的一些帕金森病病例中，微生物组变化会激活上述这一病理过程，他近期在《医学年度综述》（Annual Review of Medicine）上作为共同作者发表了一项肠-脑关联的综述。

近年来，越来越多科学家猜测迷走神经在这种神经退行性疾病中起到关键作用。迈尔提到，一项于2017年发表于《神经病学》（Neurology）杂志的研究发现，如果切断迷走神经，帕金森病的患病风险就会下降。这是一项很确着的证据，表明退行性物质显然是通过迷走神经传递的。

在过去几十年中，一系列动物研究证明迷走神经可以作为一种物理通道，使得分子通过其在肠道和脑之间移动。尽管这种神经超级高速道路在帕金森病中相当重要，但却不清楚该神经系统是否为导致疾病本身的关键因素。

除了通过迷走神经传递的聚积物之外，其他原因譬如脂质、维生素和肠道菌产生的其他有机物都能够通过血流进入脑中，并可能进一步产生炎症和损伤组织。耶鲁大学的神经免疫学家大卫 · 哈夫勒（David Hafler）表示，还有肠道中激活的免疫细胞可能导致帕金森病患者的神经受到损害和功能失调。

这些被称作T细胞的免疫细胞能够从肠道中迁移出来，进入血流并穿透血脑屏障，最终杀灭脑中的神经元。哈夫勒认为，这类自身免疫反应是一些神经疾病如多发性硬化的推动因素，因此帕金森病也会有类似的机制。对于这两种疾病，肠道微生物组的变化都是潜在的驱动因素。

目前这一猜想已经有了强有力的证据。2016年，桑普森发现了肠道微生物和帕金森病之间存在直接联系。桑普森将帕金森病患者的粪便样本移植到无菌小鼠（该动物模型没有天然存在的微生物组）的肠道中，发现这些动物很快出现了帕金森病的症状。如今，桑普森和同事继续利用新的肠道微生物遗传学技术进行研究，并在《自然-通讯》中发表了一篇论文，他们将目标锁定在了一些微生物群类中，并确定了具体的种群。

桑普森的研究结果提醒我们，帕金森病终究是一种多种细菌以复杂的方式相交互引起的疾病——并不存在唯一的罪魁祸首。同样不清楚的是，微生物组变化是帕金森病的根本原因，还是加速脑中已发生损害的促进因素。微生物组的复杂性令人惊异：成百上千种的细菌参与其中，而每一种又产生大量化学物质，影响消化、免疫系统和身体机能。下一步需要分析筛选这些细菌组分，并鉴定它们如何参与疾病的发生发展。

因此，即使微生物组和帕金森病之间的关联引人入胜，在我们能够以此造福患者之前还有很长的路要走。迈尔和许多研究者正对这一关联展开研究，同時提醒患者警惕目前大量通过改变微生物组“治疗”帕金森病的说法，包括药物、补品甚至粪便移植（将健康人的肠道菌移植进入患者的肠道）。

“许多人利用销售补品赚了很多钱，他们会告诉你这样能减缓认知功能衰退或是预防帕金森病，”迈尔说，“但是我们并不确定微生物组在帕金森病中的因果作用。我们在动物研究中发现了这一现象，所以这是间接证据——我们还不能明确在人体中，微生物或是它们产生的信号分子是帕金森病的主要原因。”

迈尔和其他研究者会一步一个脚印、一个微生物一个微生物地推进，直到破解这一难题。

资料来源 Knowable Magazine