帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，其主要特征是中脑多巴胺能神经元的选择性丧失和α-突触核蛋白（α-Syn）的异常聚集。目前，针对PD的研究发现大多数PD病例为散发性，这暗示着环境因素与PD的发生有着密切联系。
除了分析大脑本身，研究者近年来还将目光聚焦在了人类的肠道中。一些证据表明，肠道菌群可通过“肠-脑轴”影响大脑健康，但具体哪些细菌、代谢物参与了PD的病理过程仍不清楚。
最近，韩国浦项科技大学、成均馆大学的研究者合作在《自然-通讯》发表全新论文，首次揭示了一种名为咪唑丙酸（Imidazole Propionate, ImP）的肠道微生物代谢物，可能是帕金森病发生的关键分子。这种小分子物质不仅能进入血液循环，还能穿越血脑屏障，激活特定的信号通路，从而引发一系列帕金森病样的病理变化。更加意想不到的是，原本在口腔中常见、可以导致龋齿的细菌——变形链球菌进入肠道定植后，会显著提升ImP的水平，增强致病能力。这项研究揭示了帕金森病的一种全新起源。
研究中，作者首先分析了来自490名PD患者和234名健康对照者的粪便样本数据。他们发现，在帕金森病患者的肠道微生物组中，变形链球菌的丰度显著升高；负责合成ImP的关键酶——尿刊酸还原酶（UrdA） 的编码基因
urdA在患者肠道中也更为富集。这提示，PD患者的肠道内可能存在一个“ImP生产流水线”，而变形链球菌很可能是该生产线上的一个关键角色。
为了验证这一推测，研究者选取了一批无菌小鼠进行实验。他们将变形链球菌直接移植到了小鼠的肠道中，结果一段时间后小鼠的血液和大脑内的ImP水平显著升高。这些小鼠表现出了典型的PD病理特征：例如大脑黑质致密部（SNpc）中产生多巴胺的神经元数量明显减少；星形胶质细胞和小胶质细胞被激活，神经炎症升高；还表现出类似PD患者的运动迟缓特征。
图片来源：123RF
除了直接移植变形链球菌，研究者尝试改造了一些大肠杆菌，让它们也能表达
urdA。随后，他们将改造大肠杆菌也移植到无菌小鼠肠道中。结果这些小鼠表现出了相同的PD病理特征，这意味着UrdA本身是驱动病理过程的核心因素。
但过多的UrdA会造成哪些影响呢？研究者进一步分析了产生病理特征小鼠的大脑，他们发现黑质区域的多巴胺能神经元中的mTORC1通路被异常激活了。作为细胞能量和代谢感受的核心调控器，mTORC1的异常激活与衰老和多种神经退行性疾病有关。得到这一信息后，研究人员尝试给小鼠使用了mTORC1的特异性抑制剂雷帕霉素。结果显示，变形链球菌诱导的神经毒性、胶质细胞增生和运动障碍均得到了有效缓解。
这些发现不仅表明口腔、肠道微生物可成为重要的PD隐患，更为PD的诊断与治疗提供新的方向。例如早期风险评估中，可以检测肠道微生物的
urdA基因丰度或血液中的ImP水平；而特异性抑制UrdA酶的药物，可以通过减少ImP的产生来减轻PD症状。
参考资料：
[1] Park, H., Cheon, J., Kim, H. et al. Gut microbial production of imidazole propionate drives Parkinson’s pathologies. Nat Commun 16, 8216 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-63473-4
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