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）
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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