帕金森病肠道微生物相关研究进展 章节述评
文/陈生弟教授 上海交通大学医学院附属瑞金医院主任医师
帕金森病(Parkinson’s disease,PD)是仅次于阿尔茨海默病的最常见的神经退行性疾病,也是全球最常见的运动障碍性疾病。PD是一种多因素疾病,遗传、环境因素以及衰老与其相关,确切的发病机制仍未完全明了。目前认为,线粒体功能障碍、氧化应激、细胞内异常蛋白质聚集和降解障碍是PD的重要发病机制。尽管PD的诊断主要基于锥体外系症状(包括静止性震颤、运动迟缓、肌强直及姿势平衡障碍),但研究表明,非运动症状(包括便秘等胃肠功能紊乱、睡眠障碍、嗅觉减退、抑郁等)常常早于临床诊断,甚至可以早于临床确诊的数十年1。
越来越多的证据表明,肠道微生物组可以通过微生物-肠-脑轴影响中枢神经系统,对健康或患病的大脑产生直接及间接的影响。胃肠功能障碍是 PD 中最常见的非运动症状之一,可以在病程早期出现,提示肠道菌群改变可能是PD发生发展的病理生理机制之一2。因此研究人员对干预肠道菌群治疗PD产生了浓厚的兴趣。
近期,英国伦敦国王学院医院帕金森基金会卓越中心主任Vinod Metta教授团队在Journal of Neurology上发表的研究论文“帕金森病的胃肠道功能紊乱:肠道微生物、益生菌和粪菌移植的分子病理学和启示”,指出了肠道菌群失调与帕金森病在多种临床途径中均有重要的相互作用,包括发病机制、早期诊断生物标记物、临床表型及潜在治疗靶点,并提出调节肠道菌群在治疗 PD 运动和非运动症状方面具有巨大的潜力3。
此前一年,德国波鸿鲁尔大学波鸿圣约瑟夫医院神经内科Aiden Haghikia教授团队在Cells上发表的研究论文 “通过饮食干预和肠道水疗对肠道微生物组的干预影响可能改善帕金森病的运动症状”表明,非药物性肠道菌群调节干预措施(包括含有 SCFA 和灌肠的饮食干预)对PD患者有积极的治疗作用4。
PD的发生发展伴随着肠道菌群失调和微生物代谢物的改变,说明肠道菌群与PD之间存在复杂的相互作用关系。迄今为止,导致PD的发病机制仍不明确,且治疗主要以控制症状为主,没有最佳的延缓疾病进展乃至治愈的方法。究其根本,可能是因为大部分PD患者在出现运动症状后才确诊并接受治疗,而此时中枢神经系统已出现了神经元功能障碍和不可逆的神经元丢失。因此,通过早于临床症状的肠道菌群改变来探索和研发PD早期诊断生物标志物及潜在的治疗靶点具有十分重要的临床意义。
研究表明,通过调节微生物-肠-脑轴干预靶点而开发的治疗药物在多种神经系统疾病中可能具有临床价值,包括改善认知能力、治疗自闭症、治疗肠道菌群失调导致的心理和精神异常、多发性硬化等5,6。基于目前的研究,尽管肠道微生物菌群与PD的关系存在未知的机制,基于微生物-肠-脑轴的干预仍对PD有积极的治疗作用。肠道微生物靶向干预联合传统药物治疗可能比单纯传统药物治疗更有效6。当然,这一领域的研究尚处于起步阶段,仍存在许多局限和挑战。因此,需要进行更深入的研究和探索,以期为PD的诊治开创新的天地。
参考文献
1. Edwards LL, Quigley EM, Pfeiffer RF. Gastrointestinal dysfunction in Parkinson’s disease: frequency and pathophysiology. Neurology. 1992; 42: 726-732
2. Mertsalmi TH, Aho VTE, Pereira PAB, et al. More than constipation-bowel symptoms in Parkinson’s disease and their connection to gut microbiota. Euro J Neurol. 2017, 24: 1375–1383
3. Metta V, Leta V, Mrudula KR, et al. Gastrointestinal dysfunction in Parkinson’s disease: molecular pathology and implications of gut microbiome, probiotics, and fecal microbiota transplantation. J Neurol. 2021 Apr 21.
4. Tobias Hegelmaier, Marco Lebbing,Alexander Duscha, et al. Interventional Influence of the Intestinal Microbiome Through Dietary Intervention and Bowel Cleansing Might Improve Motor Symptoms in Parkinson’s Disease. Cells. 2020 Feb 6;9(2):376.
5. Scheperjans F, Aho V, Pereira PA, et al. Gut microbiota are related to Parkinson’s disease and clinical phenotype. Mov Disord. 2015; 30: 350-358
Zheng SY, Li HX, Xu RC, Miao WT, Dai MY, Ding ST, Liu HD. Potential roles of gut microbiota and microbial metabolites in Parkinson's disease. Ageing Res Rev. 2021 Aug;69:101347. doi: 10.1016/j.arr.2021.101347. Epub 2021 Apr 24.