作者:崔雪芹 来源:中国科学报 发布时间:2025/5/1 5:31:11
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科研人员发现噬菌体参与引发帕金森病

 

大约90%的帕金森病为“散发性”,其病因不明。2030年,我国将成为世界帕金森病人数最多国家,严重威胁人民健康和生活质量,探索帕金森病病因,对研发对因防治新方法,具有迫切性及重大意义。

噬菌体可能是肠道菌群与中脑多巴胺神经元帕金森病变之间的“微生物桥梁”(北大供图)

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日前,北京大学科研人员发现,长年便秘引起的肠道菌群噬菌体激增、农村环境噬菌体大量广泛分布,可能是便秘者、及农村环境帕金森病高发的原因。及时排便、纠正便秘,农村旱厕改造、及环卫优化等可能对预防帕金森病发挥作用;该研究也为一种抗病毒、抗噬菌体药金刚烷胺(amantadine)的抗帕金森病药理机制,提供了新参考。相关成果文章于4月30日刊发于《研究》期刊。

论文通讯作者、北京大学基础医学院研究员郑瑞茂告诉《中国科学报》,该研究首次提出“噬菌体群”(phagebiota)的概念,并提出新观点,噬菌体群对神经系统施加长期影响,可能是导致神经退行性疾病的重要原因。来自于肠道及环境的噬菌体群,可能长年与脑组织共生,并由此持续轻微地抑制中脑黑质多巴胺神经元功能,最终引发神经细胞凋亡导致帕金森病。这可能是长年便秘、农村环境导致散发性帕金森病的重要原因。

目前,全球成规模的帕金森患者脑黑质测序数据库,仅存于英国、瑞士、荷兰、美国四个国家。与北京大学基础医学院医学信息学系周源研究员合作,该团队获得了这些测序的原始数据;含118例帕金森患者人脑黑质测序数据和111例健康人脑黑质测序对照数据。利用这些人类资源,经生信分析和实验验证,该团队得到一个超出预期的发现:一种特殊的病毒“噬菌体”参与帕金森病发病;脑内“噬菌体群”可能是引发神经退行性疾病的重要病因。

噬菌体是寄生在细菌内部的一类病毒,也是地球上分布最多、最广范的病毒。研究团队发现,荷兰、英国、瑞士的帕金森病人脑黑质二代测序数据库可检出病毒基因片段,这些病毒包括以肠道菌群为宿主的噬菌体。畜牧业发达的荷兰,帕金森病人脑内检出的噬菌体和其他病毒种类多于其他国家。

基因表达相关性分析显示,在帕金森患者脑内,噬菌体基因表达与帕金森病相关基因表达呈显著负相关。尽管噬菌体种类不同,但这些噬菌体均可影响帕金森病相关基因,包括多巴胺合成、cGAS-STING、氧化应激、细胞凋亡等功能相关基因。这些分析揭示,噬菌体可能干扰脑黑质多巴胺神经元基因表达、抑制多巴胺生物合成、参与引发氧化应激及细胞凋亡,增加帕金森病患病风险、或引发帕金森病。

郑瑞茂表示,未来的深入研究,如脑噬菌体群、噬菌体与真核细胞互作机制及其与疾病相关研究、抗噬菌体药物研发等,均可能为防治帕金森病等神经退行性疾病提供新参考与新手段。

北京大学基础医学院赵云博士研究生为该论文第一作者,熊畅贤硕士研究生,为共同第一作者,周源研究员为共同通讯作者。

团队得到国家科技重大专项、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、北京大学百人计划科研基金等的支持。

相关论文信息:

https://doi.org/10.34133/research.0657



 
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