帕金森病大约90%为病因不明的“散发性”。散发性帕金森病，与长年便秘、农村环境和肠道菌群有关，但机制不清。北京大学基础医学院郑瑞茂研究员团队与周源研究员团队合作揭示：脑内噬菌体群长年影响中脑多巴胺神经元功能，可能是造成帕金森病的原因之一。该研究，为世界首篇论文，汇集全球人脑库资源、结合生信分析与实验验证，揭示噬菌体参与帕金森病发病。并提出“噬菌体群”（phagebiota）参与神经退行性疾病发病的新观点。2025年4月30日，该研究以“The Discovery of Phages in the Substantia Nigra and Its Implication for Parkinson’s Disease”为题，在线发表于科学期刊Research。该研究，为长年便秘、农村环境帕金森病高发，提供了机制。其提示：及时排便、纠正便秘，农村旱厕改造、环卫优化及抗噬菌体药物（金刚烷胺等），可能对预防帕金森病发挥作用。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”。

存在于英国、瑞士、荷兰、美国的帕金森患者脑黑质测序数据库为该研究提供了数据支持。二代测序时，脑组织里的病毒mRNA也会被测序，并记录于测序原始数据；分析病毒基因表达和人类基因表达之间的关系，即可探知病毒是否干扰人类基因正常表达，并引发帕金森病。郑瑞茂研究员团队与医学信息学系周源研究员合作，获得了这些测序的原始数据。利用这些人类资源，经生信分析和实验验证，该团队得到一个出乎预料的发现：一种特殊的病毒“噬菌体”（bacteriophages）参与帕金森病发病过程。脑内“噬菌体群”（phagebiota）可能是引发神经退行性疾病的病因。

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。在充满细菌群落的地方，如：旱厕、动物粪便、人类肠道等均存在大量噬菌体。研究发现，帕金森病人中脑区黑质核团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（图1）。

图1：不同国家的帕金森病患者脑黑质均检出噬菌体及病毒及噬菌体基因表达

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负相关。研究揭示：不同种类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、细胞凋亡等相关基因。噬菌体可干扰脑黑质多巴胺神经元基因表达、参与抑制多巴胺生物合成、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（图2、图3）。

图2：帕金森病患者脑黑质噬菌体扰乱多巴胺神经元功能

图3：帕金森患者脑黑质区多巴胺合成及病毒免疫等通路基因表达呈抑制状态

图4：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”

目前，已有研究证实噬菌体可影响哺乳动物真核细胞功能。噬菌体可穿过血脑屏障。该研究提出“噬菌体群”（phagebiota）参与神经退行性疾病发病的新观点：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。进一步的深入研究，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，郑瑞茂研究员为通讯作者。该研究是在北京大学人体解剖与组织胚胎学系、北京大学神经科学研究所、教育部神经科学重点实验室、国家卫生健康委员会神经科学重点实验室、北京大学医学生物信息学系平台上完成的。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等支持。

原文链接：

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