科学家发现口腔细菌引发帕金森病新机制:从牙齿到大脑的致病路径

B站影视 电影资讯 2025-09-25 15:59 3

摘要:韩国研究团队的一项突破性发现正在重新定义我们对帕金森病成因的理解。浦项科技大学生命科学系的高雅拉教授团队与成均馆大学医学院、首尔大学医学院的研究人员合作,首次揭示了口腔细菌如何通过肠道-大脑轴引发帕金森病的具体分子机制。这项发表在《自然通讯》期刊上的研究发现,

信息来源:https://medicalxpress.com/news/2025-09-oral-bacteria-linked-parkinson-gut.html

韩国研究团队的一项突破性发现正在重新定义我们对帕金森病成因的理解。浦项科技大学生命科学系的高雅拉教授团队与成均馆大学医学院、首尔大学医学院的研究人员合作,首次揭示了口腔细菌如何通过肠道-大脑轴引发帕金森病的具体分子机制。这项发表在《自然通讯》期刊上的研究发现,导致蛀牙的变形链球菌一旦在肠道定植,就能产生特殊代谢产物,最终导致大脑中多巴胺神经元的损失和帕金森病典型症状的出现。

帕金森病是全球65岁以上人群中发病率为1-2%的主要神经退行性疾病,以震颤、僵硬和运动迟缓为主要特征。尽管此前研究已经观察到帕金森患者的肠道微生物群与健康人存在差异,但具体的致病微生物和代谢机制一直未被明确阐述。这项新研究不仅确定了关键的致病细菌,更重要的是揭示了从口腔到大脑的完整致病链条。

研究团队通过对比分析发现,帕金森患者肠道中变形链球菌的丰度显著增加。这种原本居住在口腔中的细菌能够产生尿刊酸还原酶和咪唑丙酸这两种关键物质,而这些物质在患者的肠道和血液中均呈现异常升高的水平。更令人担忧的是,咪唑丙酸能够穿越血脑屏障进入大脑,直接攻击负责产生多巴胺的神经元。

从分子机制到临床症状的完整证据链

口腔细菌在肠道定植后,代谢物在大脑中积累并诱发帕金森病的示意图。图片来源:浦项科技大学

为了验证这一发现的准确性,研究团队设计了精密的动物实验。他们将变形链球菌引入小鼠肠道,或者通过基因工程技术让大肠杆菌表达尿刊酸还原酶。实验结果清晰地显示了咪唑丙酸从肠道到大脑的传播路径:小鼠血液和大脑组织中的咪唑丙酸水平显著升高,随后出现了帕金森病的所有典型病理特征。

这些病理变化包括多巴胺神经元的大量丢失、神经炎症的加剧、运动功能的明显损害,以及α-突触核蛋白聚集体的增加。α-突触核蛋白是帕金森病病理过程中的核心蛋白,其异常聚集被认为是疾病进展的关键驱动因素。实验小鼠表现出的这些症状与人类帕金森患者的临床表现高度一致,为口腔细菌致病理论提供了强有力的证据支持。

更为重要的是,研究团队还发现了这一致病过程的关键调控点。他们确定mTORC1信号蛋白复合体是咪唑丙酸发挥毒性作用的必要条件。当研究人员使用mTORC1抑制剂治疗实验小鼠时,神经炎症、神经元丢失、α-突触核蛋白聚集和运动功能障碍都得到了显著改善。这一发现不仅揭示了致病机制,更为治疗策略的开发指明了方向。

高雅拉教授在解释研究意义时表示:"我们的研究提供了口腔微生物在肠道中如何影响大脑并促进帕金森病发展的机制性理解。这突出了靶向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。"

肠道-大脑轴理论的重要验证

这项研究为近年来备受关注的肠道-大脑轴理论提供了重要的实验证据。肠道-大脑轴是指肠道与大脑之间通过神经、内分泌和免疫途径进行双向交流的复杂网络系统。越来越多的证据表明,肠道微生物的改变与多种神经系统疾病的发生发展密切相关,包括帕金森病、阿尔茨海默病、抑郁症等。

变形链球菌从口腔迁移到肠道的过程反映了现代生活方式对人体微生物生态系统的深刻影响。不良的口腔卫生习惯、抗生素的滥用、饮食结构的改变等因素都可能导致口腔细菌在肠道异常定植。这种微生物生态失衡不仅影响消化系统健康,更可能对远端器官如大脑产生意想不到的影响。

咪唑丙酸作为细菌代谢产物能够穿越血脑屏障这一发现,揭示了微生物代谢产物在神经系统疾病中的重要作用。血脑屏障是保护大脑免受血液中有害物质侵害的重要屏障,但某些小分子代谢产物能够突破这一防线,直接影响神经元功能。这提示我们需要从全新的角度审视神经系统疾病的病因学。

治疗策略的革新与临床前景

这一发现为帕金森病的预防和治疗开辟了全新的思路。传统的帕金森病治疗主要集中在症状管理和神经保护方面,如多巴胺替代疗法、深部脑刺激等。而基于肠道微生物的治疗策略则可能从疾病的根源入手,通过调节微生物生态系统来预防或延缓疾病进展。

口腔健康的重要性在这项研究中得到了前所未有的强调。定期的口腔检查、专业的牙齿清洁、正确的刷牙和使用牙线等口腔卫生措施,可能不仅仅是保护牙齿和牙龈健康,更是预防帕金森病等神经系统疾病的重要手段。这种预防策略的成本效益比极高,且几乎没有副作用。

益生菌治疗作为调节肠道微生物的重要手段,也可能在帕金森病的预防和治疗中发挥作用。通过补充有益菌群,抑制有害细菌的生长,可能有助于维持肠道微生物生态的平衡。然而,益生菌的选择、剂量和给药方式等问题还需要进一步的临床研究来确定。

针对mTORC1信号通路的药物开发也显示出巨大潜力。mTORC1抑制剂如雷帕霉素已经在临床上用于多种疾病的治疗,这为快速转化应用提供了可能。不过,由于mTORC1在细胞生长和代谢中的重要作用,如何在抑制其有害作用的同时保持正常生理功能,将是药物开发面临的主要挑战。

未来的临床试验可能需要采用多学科协作的方式,整合口腔科、消化科、神经科等多个专业的专家,共同制定综合性的治疗方案。个性化医疗的理念也将在这一领域得到充分体现,通过分析每个患者的微生物组成和代谢特征,制定针对性的治疗策略。

这项研究还可能推动相关诊断技术的发展。通过检测血液或粪便中咪唑丙酸的水平,或者分析肠道中变形链球菌的丰度,可能有助于早期识别帕金森病的高危人群,实现疾病的早期干预。

随着对肠道-大脑轴理解的不断深入,我们有理由相信,基于微生物的神经系统疾病治疗策略将成为未来医学发展的重要方向,为千万患者带来新的希望。

来源:人工智能学家

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