韋昱彬

帕金森氏癥是一種神經系統退行性疾病,由于中腦黑質多巴胺能神經元的變性死亡,引起紋狀體多巴胺含量顯著性減少而致病。有約 3%的 65 歲以上人群、5%的 85 歲以上人群患有帕金森氏癥,數量僅次于阿茲海默癥。盡管發病部位是大腦,但越來越多的證據表明:帕金森氏癥可能起源于腸道。
4 月 27 日,瑞典卡羅林斯卡學院和美國北卡羅來納大學的研究人員在《自然 · 遺傳》發表了一項研究結果,確定了各種腦部疾病背后的細胞類型,為神經和精神疾病新療法的開發提供了新的思路。一個有趣的發現是,帕金森氏癥可能起源于腸道的神經細胞。
研究主導人、美國北卡羅來納大學教授帕特里克·沙利文表示,“正如所料,我們發現多巴胺能神經元與帕金森氏癥有關,更令人驚訝的是,我們發現腸神經元似乎也在這種疾病中起著重要作用,這支持了帕金森氏癥的腸起源說。”
研究人員將小鼠基因表達研究與人類全基因組數據結合起來,系統地識別了各種大腦疾病(包括帕金森氏癥)中受影響的細胞類型,并分析了健康受試者和不同發病階段帕金森氏癥患者的腦組織。研究人員發現,帕金森氏癥與膽堿能神經元、單胺能神經元顯著相關。此外,腸神經元也與帕金森氏癥有關,這一結果表明其可能起源于腸道,佐證了早前海科·布拉克所提出的 “帕金森氏癥可能源于腸道并通過迷走神經轉移至大腦” 的假說。
此外,當研究人員分析健康人和帕金森氏癥患者在不同疾病階段的腦組織差異時,他們發現,大腦中的少突膠質細胞在早期就參與了疾病,甚至可能起到致病作用。卡羅林斯卡學院研究人員朱利安·比盧瓦表示:“這表明,少突膠質細胞可能將成為治療干預帕金森氏癥的靶點。”“這些發現為腸神經元、膽堿能和單胺類神經元以及少突膠質細胞在帕金森氏癥病因中扮演的角色,提供了遺傳學證據。”研究人員寫道。
人們普遍認為帕金森氏癥的病因是錯折疊的α-突觸核蛋白在多巴胺能神經元異常聚集,從而導致神經元活動受損。腦中多巴胺水平的降低會導致大腦的異常活動,引發震顫、肌肉僵硬、運動困難和平衡問題。除了運動或運動相關的癥狀外,帕金森氏癥還可能與認知缺陷、抑郁、冷漠、嗅覺喪失、咀嚼和吞咽困難、睡眠障礙、便秘、排尿困難、體位性低血壓和疲勞有關。

盡管確切病因尚無定論,但帕金森氏癥的 “腸起源說” 由來已久。早在 1817 年,英國醫生詹姆斯·帕金森就首次提出了帕金森氏癥與腸道之間的聯系。他指出,對便秘的治療導致1/6的帕金森氏癥患者的活動能力得到改善。此后,許多研究發現便秘是帕金森氏癥患者的主要癥狀之一,而且便秘常常在運動相關癥狀發作之前就已經出現。
2003 年,德國神經解剖學家海科·布拉克及其同事提出,對已死亡帕金森氏癥患者大腦的解剖證實,錯折疊的α-突觸核蛋白可通過迷走神經從胃腸道擴散到中腦黑質致密區(SNc),并殺死多巴胺能神經元。2019 年 6 月,Neuron 雜志發表的一項研究證實了海科·布拉克及其同事的假設。在這項新研究中,Dawson 和 Han Seok Ko 通過在健康小鼠的腸道中注射錯折疊α-突觸核蛋白,并在注射 1個月、3個月、7個月和 10 個月后收集腦組織樣本,結果表明,α-突觸核蛋白在迷走神經連接的腸道區域積聚,并隨時間逐漸擴散到各個大腦區域。迷走神經切斷術可以抑制α-突觸核蛋白的擴散、減少神經細胞的死亡。
此外,關于帕金森氏癥相關的行為改變,研究發現,在迷走神經完整的小鼠中,腸道注射錯折疊α- 突觸核蛋白會導致精細運動不受控制,并誘發焦慮行為;除了大腦以外,α-突觸核蛋白也可以擴散到心臟,這解釋了帕金森氏癥患者可能存在心臟問題的原因。

越來越多證據表明,帕金森氏癥可能不只有一種病源。2019 年 11 月,丹麥奧爾胡斯大學研究人員發表在 Journal of Parkinson's Disease 雜志的一項研究認為,帕金森氏癥可分為兩類:腦源性和腸源性。在腸源性患者中,帕金森氏癥起源于腸道的周圍神經系統,最終擴散到大腦;而在腦源性患者中,帕金森氏癥起源于大腦或通過嗅覺系統進入大腦,并逐漸傳播至腦干和周圍神經系統。

海科·布拉克及其同事對帕金森氏癥患者進行大腦解剖的結果顯示,病理性病變在腸道和鼻子的周圍神經系統中發展,并通過迷走神經傳播到大腦;但在某些情況下,迷走神經連接到腦干的大腦“切入點”(例如腦干底部的迷走神經背側運動核)沒有發現病變,這表明部分帕金森氏癥患者的疾病不是起源于周圍神經系統,而是起源于大腦。
范登伯格博士解釋道:“帕金森氏癥的腦起源說和腸起源說之前通常是排他的,但是,很多證據表明這兩種解釋都是正確的。因此我們需要考慮腦源性和腸源性帕金森氏癥同時存在的可能性。”針對腸道的干預治療,例如益生菌治療、糞便移植、微生態制藥等,可能對患有腦源性帕金森氏癥的患者無效。因此,致病根源的研究、疾病亞型的鑒定和個性化醫療的發展,對于治療帕金森氏癥患者而言至關重要。(摘自美《深科技》)(編輯/多洛米)