在潮湿、沼泽环境中发现的一种常见微生物可能在通过分泌触发脑细胞内蛋白质形成有毒团块的化合物来预防疾病。
该研究结果是由赫尔辛基大学和东芬兰大学的一个研究小组基于以下研究结果得出的:较早的调查表明志愿者的神经退行性疾病的严重程度随着浓度的增加而增加脱硫弧菌属他们粪便中的细菌菌株。
现在,研究人员展示了从基因编辑蠕虫中细菌的存在到与帕金森病相一致的大脑物理变化的潜在途径,研究人员希望有一天能够改善人类疾病的早期诊断,甚至减缓其进展。
“我们的研究结果使得筛查这些有害物质的携带者成为可能脱硫弧菌属细菌,”说资深作者 Per Saris 是芬兰赫尔辛基大学的微生物学家。
“因此,可以采取措施将这些菌株从肠道中清除,从而有可能减轻和减缓帕金森病患者的症状。”
自从英国医生詹姆斯·帕金森首先描述了这种疾病作为大约两个世纪前的一种神经系统疾病,研究人员一直在寻求解释为什么有些人随着年龄的增长会严重丧失精细运动控制能力。
从生理学角度来说,被称为路易体的小内含物会积聚在帕金森病患者大脑特定区域的细胞中。
最近,对这些微观材料团块的研究表明它们主要由一种称为 α-突触核蛋白的蛋白质,通常参与神经递质的释放。
这种聚集如何导致帕金森病的病理学仍然不完全清楚,尽管人们怀疑这些被称为原纤维的浓度的存在对于神经细胞的健康功能并不是很好。
α-突触核蛋白聚集的最初原因也是一个谜。尽管帕金森病可以在家族中遗传,但遗传学似乎只能解释约占所有病例的 10% 至 15%。
这使得环境条件成为一个可能的嫌疑对象,研究发现了我们所发现的细菌种类。预测一个人有或至少有的可能性,帕金森氏症的症状。
通过 Saris 2021 年的研究,研究人员终于找到了可以重点关注的一个主要嫌疑人的证据。
“这种疾病主要是由环境因素引起的,即暴露在环境中脱硫弧菌属引起帕金森病的细菌菌株,”说纱丽。
在这项新研究中,Saris 和他的团队采集了 10 名帕金森病患者及其健康配偶的粪便样本,并分离出任何菌株脱硫弧菌属展示。
与属于完全不同属的两个不同对照组细菌一起,将提取的测试微生物喂入转基因样本中。线虫,已被修饰以表达人类 α-突触核蛋白。
基于线虫头部显微镜观察的统计分析揭示了那些被喂食的线虫脱硫弧菌属确实更有可能产生 α-突触核蛋白团块,而且这些团块更有可能更大。
很明显,脱硫弧菌属从帕金森病患者身上收集的菌株也能更好地聚集蛋白质线虫比从其合作伙伴那里收集的信息。
更重要的是,这些蠕虫的死亡数量通常比对照组的要多。
当然,蠕虫和人类之间存在着天壤之别。虽然同样的实验永远无法在健康人样本中重复,但研究将继续密切关注方法脱硫弧菌属在我们自己的肠道中可能会引发 α-突触核蛋白聚集体的形成,这些聚集体可以在体内迁移。
随着时间的推移,我们甚至可能能够使用针对消化系统及其周围神经而不是大脑的疗法来控制帕金森病的进展。
“一旦脱硫弧菌属细菌从肠道中被消除,α-突触核蛋白聚集体不再在肠道细胞中形成,它们从肠道细胞通过迷走神经像朊病毒蛋白一样进入大脑,”萨里斯建议。
这项研究发表于细胞和感染微生物学前沿。