大約90%的帕金森病為“散發(fā)性”，其病因不明。2030年，我國將成為世界帕金森病人數(shù)最多國家，嚴(yán)重威脅人民健康和生活質(zhì)量，探索帕金森病病因，對研發(fā)對因防治新方法，具有迫切性及重大意義。
噬菌體可能是腸道菌群與中腦多巴胺神經(jīng)元帕金森病變之間的“微生物橋梁”（北大供圖）
日前，北京大學(xué)科研人員發(fā)現(xiàn)，長年便秘引起的腸道菌群噬菌體激增、農(nóng)村環(huán)境噬菌體大量廣泛分布，可能是便秘者、及農(nóng)村環(huán)境帕金森病高發(fā)的原因。及時排便、糾正便秘，農(nóng)村旱廁改造、及環(huán)衛(wèi)優(yōu)化等可能對預(yù)防帕金森病發(fā)揮作用；該研究也為一種抗病毒、抗噬菌體藥金剛烷胺（amantadine）的抗帕金森病藥理機(jī)制，提供了新參考。相關(guān)成果文章于4月30日刊發(fā)于《研究》期刊。
論文通訊作者、北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院研究員鄭瑞茂告訴《中國科學(xué)報》，該研究首次提出“噬菌體群”（phagebiota）的概念，并提出新觀點(diǎn)，噬菌體群對神經(jīng)系統(tǒng)施加長期影響，可能是導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的重要原因。來自于腸道及環(huán)境的噬菌體群，可能長年與腦組織共生，并由此持續(xù)輕微地抑制中腦黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元功能，最終引發(fā)神經(jīng)細(xì)胞凋亡導(dǎo)致帕金森病。這可能是長年便秘、農(nóng)村環(huán)境導(dǎo)致散發(fā)性帕金森病的重要原因。
目前，全球成規(guī)模的帕金森患者腦黑質(zhì)測序數(shù)據(jù)庫，僅存于英國、瑞士、荷蘭、美國四個國家。與北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)信息學(xué)系周源研究員合作，該團(tuán)隊獲得了這些測序的原始數(shù)據(jù)；含118例帕金森患者人腦黑質(zhì)測序數(shù)據(jù)和111例健康人腦黑質(zhì)測序?qū)φ諗?shù)據(jù)。利用這些人類資源，經(jīng)生信分析和實(shí)驗驗證，該團(tuán)隊得到一個超出預(yù)期的發(fā)現(xiàn)：一種特殊的病毒“噬菌體”參與帕金森病發(fā)??；腦內(nèi)“噬菌體群”可能是引發(fā)神經(jīng)退行性疾病的重要病因。
噬菌體是寄生在細(xì)菌內(nèi)部的一類病毒，也是地球上分布最多、最廣范的病毒。研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，荷蘭、英國、瑞士的帕金森病人腦黑質(zhì)二代測序數(shù)據(jù)庫可檢出病毒基因片段，這些病毒包括以腸道菌群為宿主的噬菌體。畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的荷蘭，帕金森病人腦內(nèi)檢出的噬菌體和其他病毒種類多于其他國家。
基因表達(dá)相關(guān)性分析顯示，在帕金森患者腦內(nèi)，噬菌體基因表達(dá)與帕金森病相關(guān)基因表達(dá)呈顯著負(fù)相關(guān)。盡管噬菌體種類不同，但這些噬菌體均可影響帕金森病相關(guān)基因，包括多巴胺合成、cGAS-STING、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡等功能相關(guān)基因。這些分析揭示，噬菌體可能干擾腦黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元基因表達(dá)、抑制多巴胺生物合成、參與引發(fā)氧化應(yīng)激及細(xì)胞凋亡，增加帕金森病患病風(fēng)險、或引發(fā)帕金森病。
鄭瑞茂表示，未來的深入研究，如腦噬菌體群、噬菌體與真核細(xì)胞互作機(jī)制及其與疾病相關(guān)研究、抗噬菌體藥物研發(fā)等，均可能為防治帕金森病等神經(jīng)退行性疾病提供新參考與新手段。
北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院趙云博士研究生為該論文第一作者，熊暢賢碩士研究生，為共同第一作者，周源研究員為共同通訊作者。
團(tuán)隊得到國家科技重大專項、國家自然科學(xué)基金、北京市自然科學(xué)基金、北京大學(xué)百人計劃科研基金等的支持。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.34133/research.0657
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