腸道菌群噬菌體或為帕金森病“幕后黑手”

大約90%的帕金森病為“散發性”，其病因不明。2030年，我國將成為世界帕金森病人數最多國家，嚴重威脅人民健康和生活質量，探索帕金森病病因，對研發對因防治新方法，具有迫切性及重大意義。

日前，北京大學科研人員發現，長年便秘引起的腸道菌群噬菌體激增、農村環境噬菌體大量廣泛分布，可能是便秘者、及農村環境帕金森病高發的原因。及時排便、糾正便秘，農村旱廁改造、及環衛優化等可能對預防帕金森病發揮作用；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制，提供了新參考。相關成果文章于4月30日刊發于《研究》期刊。

論文通訊作者、北京大學基礎醫學院研究員鄭瑞茂告訴《中國科學報》，該研究首次提出“噬菌體群”（phagebiota）的概念，并提出新觀點，噬菌體群對神經系統施加長期影響，可能是導致神經退行性疾病的重要原因。來自于腸道及環境的噬菌體群，可能長年與腦組織共生，并由此持續輕微地抑制中腦黑質多巴胺神經元功能，最終引發神經細胞凋亡導致帕金森病。這可能是長年便秘、農村環境導致散發性帕金森病的重要原因。

目前，全球成規模的帕金森患者腦黑質測序數據庫，僅存于英國、瑞士、荷蘭、美國四個國家。與北京大學基礎醫學院醫學信息學系周源研究員合作，該團隊獲得了這些測序的原始數據；含118例帕金森患者人腦黑質測序數據和111例健康人腦黑質測序對照數據。利用這些人類資源，經生信分析和實驗驗證，該團隊得到一個超出預期的發現：一種特殊的病毒“噬菌體”參與帕金森病發病；腦內“噬菌體群”可能是引發神經退行性疾病的重要病因。

噬菌體是寄生在細菌內部的一類病毒，也是地球上分布最多、最廣范的病毒。研究團隊發現，荷蘭、英國、瑞士的帕金森病人腦黑質二代測序數據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。畜牧業發達的荷蘭，帕金森病人腦內檢出的噬菌體和其他病毒種類多于其他國家。

基因表達相關性分析顯示，在帕金森患者腦內，噬菌體基因表達與帕金森病相關基因表達呈顯著負相關。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基因，包括多巴胺合成、cGAS-STING、氧化應激、細胞凋亡等功能相關基因。這些分析揭示，噬菌體可能干擾腦黑質多巴胺神經元基因表達、抑制多巴胺生物合成、參與引發氧化應激及細胞凋亡，增加帕金森病患病風險、或引發帕金森病。

鄭瑞茂表示，未來的深入研究，如腦噬菌體群、噬菌體與真核細胞互作機制及其與疾病相關研究、抗噬菌體藥物研發等，均可能為防治帕金森病等神經退行性疾病提供新參考與新手段。

北京大學基礎醫學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。

團隊得到國家科技重大專項、國家自然科學基金、北京市自然科學基金、北京大學百人計劃科研基金等的支持。