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在一項新的研究中，來自加拿大蒙特利爾大學和麥吉爾大學的研究人員證實在一種缺乏一個與人類帕金森病（Parkinson’s disease, PD）相關的基因的小鼠模型中，腸道感染能夠導致類似於這種疾病的病理特徵。這一發現擴展了他們近期的一項指出帕金森病具有主要的免疫成分的研究，這為開發治療這種疾病的策略提供了新的途徑。相關研究結果於2019年7月17日在線發表在Nature期刊上，論文標題為「Intestinal infection triggers Parkinson’s disease-like symptoms in Pink1−/− mice」。論文通訊作者為蒙特利爾大學的Michel Desjardins和Louis-Eric Trudeau，麥吉爾大學的Heidi McBride和Samantha Gruenheid。
1990年至2016年，世界上帕金森病患者的數量增加了一倍多，從250萬增加到610萬。一個相對保守的預測是未來30年內，患者人數將增加一倍，大約到2050年時，全球將有1200多萬名患者。
圖片來自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1405-y。
大約10％的帕金森病病例是由於編碼PINK1和Parkin等蛋白的基因發生突變造成的，這些蛋白與線粒體（細胞中產生能量的細胞器）有關。具有這些突變的患者在更早的年齡患上帕金森病。然而，在小鼠模型中，這些相同的突變不會產生疾病症狀，這導致許多科學家們得出結論，小鼠可能不適合用於研究帕金森病。
作為研究帕金森病的兩位專家，Trudeau和McBride認為這項新研究的結果可能解釋了這種差異：這些動物通常是在無菌設施中飼養的，這些條件不能代表經常接觸傳染性微生物的人類遇到的情況。Gruenheid相信，腸道感染與帕金森病之間存在的關聯性將促進對與這種疾病發生相關的免疫反應開展進一步研究，這將允許人們開發和測試新的治療方法。
帕金森病是由大腦中一部分神經元–稱為多巴胺能神經元—的進行性死亡引起的。這些神經元的喪失是在PD患者中觀察到的典型運動症狀（包括震顫和僵硬）的原因。導致這些多巴胺能神經元死亡的原因尚不清楚。
Trudeau說道，「大多數現有的帕金森病模型都基於這樣一種信念，即由於有毒物質在神經元內部積聚，它們會死亡。然而，這並不能解釋這樣一個事實，即帕金森病病理學特徵在患者出現運動障礙和任何明顯的神經元喪失幾年前就開始出現。」
針對這一點的原因可能可以用這項新研究的結果來解釋。這些研究人員發現在缺乏一個與帕金森病相關的基因的小鼠中，在年輕小鼠中引起輕微腸道症狀的細菌感染足以在這些小鼠的生命後期出現帕金森病樣症狀。
這些帕金森病樣症狀可能通過服用一種用於治療帕金森病患者的稱為左旋多巴（L-DOPA）的藥物暫時地逆轉。Desjardins和論文共同第一作者、蒙特利爾大學醫院研究中心的Diana Matheoud指出在正常小鼠中，免疫系統對腸道感染作出了適當的反應；然而，在缺乏與帕金森病相關的基因PINK1的小鼠中，免疫系統反應過度，引起「自身免疫反應」，即一種導致免疫系統攻擊有機體中健康細胞的過程。這些研究結果表明多巴胺能神經元並不是死於有毒物質的積累，免疫細胞參與殺死它們。
這些研究人員發現在遭受腸道感染的突變小鼠中，自身反應性的毒性T細胞存在於大腦中並且能夠攻擊培養皿中的健康神經元。Matheoud和論文共同第一作者、麥吉爾大學微生物學研究生Tyler Cannon強調道，這些結果強烈表明，某些形式的帕金森病是一種自身免疫性疾病，可能在患者注意到任何運動症狀的數年前就開始在腸道內發生，這突出了一個事實：預防性治療存在著一個時間窗。