腸道菌群與帕金森病的奇妙聯系

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越來越多的證據表明這一令人痛苦的神經系統疾病與腸道中的微生物存在關聯，而迷走神經或許是兩者間的橋梁。

一切可能從微弱的癥狀開始：奇怪的麻木感、面部的輕微抽搐以及難以言明的肌肉僵硬。隨著時間流逝，便出現了震顫的癥狀。

全世界約1000萬人患有帕金森病，這種可怕的神經疾病會逐漸殺死腦中的神經元。隨著疾病的發展，它可能引發一系列嚴重癥狀，包括劇烈的震顫和折磨人的肌肉痙攣，以及可怕的夢魘和持續的腦霧。盡管醫療能夠緩解部分癥狀，研究者仍不清楚這一疾病確切的發病機制。但令人驚訝的是，越來越多的研究發現疾病的元兇竟然和我們腸道中的細菌有關。

每個人在胃、小腸和結腸中都有成千上萬的微生物物種。這些微生物統稱為腸道微生物組，它們往往是善解人意的寄居者——依靠通過人體消化系統的食物而存活，并回報人體：它們會大量產生必需的營養物質，譬如煙酸（這一重要的營養素幫助我們將食物轉換為能量），也會分解人體本身無法消化的植物纖維，使之能夠為人體所用。

研究人員報告稱，帕金森病在腦中進展的同時，患者腸道中的細菌種群也會發生劇變，提示其參與疾病發病機制的可能。2022年發表于《自然-通訊》（Nature Communications）的一篇文章對此進行了闡述：研究人員對724名受試的糞便細菌的混合基因組進行測序后發現，在患者的腸道中菌群具有獨特的改變。

帕金森病患者顯著缺少一種特定的菌種——普雷沃氏菌，該菌種能夠協助人體分解植物來源的纖維（這種腸道菌群的改變能夠解釋帕金森病患者時常出現便秘癥狀）。該研究同時發現兩種有害的腸桿菌屬數量增加（該菌屬包括沙門氏菌、大腸桿菌等）。

研究的共同作者、埃默里大學醫學院的生物學家蒂姆 · 桑普森（Tim Sampson）表示，帕金森病患者出現的這些菌群改變可能通過一系列的生物化學反應，最終導致神經細胞損傷。

初看起來，細菌和腦部疾病的關聯并不明顯。腸道菌群的改變如何導致一種破壞性極強的神經退行性疾病呢？這種關聯似乎是反直覺的，但桑普森認為關鍵在于腦和腸道的微妙聯系。

腸壁內部存在著一個神經元網絡，被稱作腸神經系統，人體通過這一系統感知腸道中的情況并做出反應。該系統控制肌肉運動、局部血流、黏液分泌以及其他必要的消化功能。

由于腸神經系統位于腸壁內部，便與腸腔（包含微生物組的腸道腔體）有了密切的關聯，能夠直接與細菌產生的生物化學物質交互。其中卷曲蛋白（Curli）這種黏性蛋白就可能與帕金森病有關。

正常情況下，卷曲蛋白會使腸道菌產生生物膜——一種保護微生物的黏膠狀毯樣結構——讓微生物定植于腸道中。但如果卷曲蛋白分子接觸到神經細胞產生的一種常見蛋白質——α突觸核蛋白——那么蛋白質就會錯誤折疊并產生危險的聚集物。這種聚積一旦發生，便會在整個神經系統中廣泛出現，在細胞間跳躍并最終通過迷走神經（腦和腸道間主要的信號通道）進入腦中。

加州大學洛杉磯分校的胃腸病學家和神經科學家埃默蘭 · 邁爾（Emeran Mayer）表示，在人類的一些帕金森病病例中，微生物組變化會激活上述這一病理過程，他近期在《醫學年度綜述》（Annual Review of Medicine）上作為共同作者發表了一項腸-腦關聯的綜述。

近年來，越來越多科學家猜測迷走神經在這種神經退行性疾病中起到關鍵作用。邁爾提到，一項于2017年發表于《神經病學》（Neurology）雜志的研究發現，如果切斷迷走神經，帕金森病的患病風險就會下降。這是一項很確著的證據，表明退行性物質顯然是通過迷走神經傳遞的。

在過去幾十年中，一系列動物研究證明迷走神經可以作為一種物理通道，使得分子通過其在腸道和腦之間移動。盡管這種神經超級高速道路在帕金森病中相當重要，但卻不清楚該神經系統是否為導致疾病本身的關鍵因素。

除了通過迷走神經傳遞的聚積物之外，其他原因譬如脂質、維生素和腸道菌產生的其他有機物都能夠通過血流進入腦中，并可能進一步產生炎癥和損傷組織。耶魯大學的神經免疫學家大衛 · 哈夫勒（David Hafler）表示，還有腸道中激活的免疫細胞可能導致帕金森病患者的神經受到損害和功能失調。

這些被稱作T細胞的免疫細胞能夠從腸道中遷移出來，進入血流并穿透血腦屏障，最終殺滅腦中的神經元。哈夫勒認為，這類自身免疫反應是一些神經疾病如多發性硬化的推動因素，因此帕金森病也會有類似的機制。對于這兩種疾病，腸道微生物組的變化都是潛在的驅動因素。

目前這一猜想已經有了強有力的證據。2016年，桑普森發現了腸道微生物和帕金森病之間存在直接聯系。桑普森將帕金森病患者的糞便樣本移植到無菌小鼠（該動物模型沒有天然存在的微生物組）的腸道中，發現這些動物很快出現了帕金森病的癥狀。如今，桑普森和同事繼續利用新的腸道微生物遺傳學技術進行研究，并在《自然-通訊》中發表了一篇論文，他們將目標鎖定在了一些微生物群類中，并確定了具體的種群。

桑普森的研究結果提醒我們，帕金森病終究是一種多種細菌以復雜的方式相交互引起的疾病——并不存在唯一的罪魁禍首。同樣不清楚的是，微生物組變化是帕金森病的根本原因，還是加速腦中已發生損害的促進因素。微生物組的復雜性令人驚異：成百上千種的細菌參與其中，而每一種又產生大量化學物質，影響消化、免疫系統和身體機能。下一步需要分析篩選這些細菌組分，并鑒定它們如何參與疾病的發生發展。

因此，即使微生物組和帕金森病之間的關聯引人入勝，在我們能夠以此造福患者之前還有很長的路要走。邁爾和許多研究者正對這一關聯展開研究，同時提醒患者警惕目前大量通過改變微生物組“治療”帕金森病的說法，包括藥物、補品甚至糞便移植（將健康人的腸道菌移植進入患者的腸道）。

“許多人利用銷售補品賺了很多錢，他們會告訴你這樣能減緩認知功能衰退或是預防帕金森病，”邁爾說，“但是我們并不確定微生物組在帕金森病中的因果作用。我們在動物研究中發現了這一現象，所以這是間接證據——我們還不能明確在人體中，微生物或是它們產生的信號分子是帕金森病的主要原因。”

邁爾和其他研究者會一步一個腳印、一個微生物一個微生物地推進，直到破解這一難題。

資料來源 Knowable Magazine