Cell Reports Medicine|袁俊亮/赵荣生团队揭示肠道菌群调控胆汁酸TCDCA参与帕金森病血脑屏障损伤新机制

10月15日,北京大学第六医院袁俊亮团队联合北京大学第三医院赵荣生团队在国际学术期刊Cell Reports Medicine发表题为Microbiota‑regulated TCDCA associates with Parkinson’s disease severity and promotes BBB dysfunction through VSMC TGR5 signaling in mice 的研究成果,揭示肠道菌群调控的胆汁酸代谢物牛磺鹅去氧胆酸(TCDCA)参与帕金森病病理进展,阐明TCDCA通过血管平滑肌细胞TGR5信号通路破坏血脑屏障的分子机制,并证实高胆盐水解酶(BSH)活性罗伊氏乳杆菌可缓解模型小鼠的帕金森病样表型,为帕金森病的生物标志物开发和微生物干预策略提供新思路。

帕金森病是常见的神经退行性疾病,其肠道功能紊乱常在运动症状出现之前发生,肠‑脑轴被认为参与疾病发生发展,但介导肠脑互作的关键微生物代谢分子尚不明确。胆汁酸作为肠道菌群重要代谢产物,参与调控免疫、细胞凋亡及血脑屏障稳态。本研究通过临床队列结合动物模型、细胞实验系统探究胆汁酸在帕金森病中的病理角色。

研究团队首先利用发现队列与验证队列的血浆代谢组、粪便宏基因组数据发现:帕金森病患者循环TCDCA水平显著升高,并且TCDCA水平与患者的UPDRS‑III运动评分、Hoehn‑Yahr 疾病分期呈正相关;较健康对照,患者粪便中编码胆盐水解酶BSH的微生物基因丰度下降,与循环TCDCA水平呈负相关,提示肠道菌群BSH介导的胆汁酸去结合功能受损,可能是造成TCDCA蓄积的重要原因。

进一步动物实验证实,补充外源性TCDCA会加重鱼藤酮诱导帕金森模型小鼠的运动、胃肠道功能损伤,加剧血脑屏障通透性升高、血管平滑肌细胞凋亡以及多巴胺能神经元丢失。机制层面,TCDCA激活血管平滑肌细胞TGR5受体,上调PKCα磷酸化,启动线粒体凋亡通路,进而造成脑血管结构破坏与血脑屏障功能损伤。

研究进一步开展益生菌干预探索:筛选得到具有高效BSH活性的罗伊氏乳杆菌。在疾病小鼠模型中,补充该菌株能够降低小鼠体内TCDCA水平,保护肠道与血脑屏障完整性,抑制全身及中枢神经炎症,改善帕金森病样病理改变;而 BSH基因缺失的突变菌株则失去上述保护效应,提示该益生菌的保护作用依赖 BSH介导的胆汁酸代谢调控。

该研究构建了“肠道菌群‑TCDCA‑血管平滑肌TGR5‑血脑屏障”轴调控通路,提示TCDCA有潜力作为帕金森病病情评估的候选标志物,同时为基于肠道微生物的帕金森病干预策略提供实验依据。

北京大学第三医院赵喆博士为本论文第一作者;北京大学第六医院袁俊亮主任医师、北京大学第三医院赵荣生主任药师为该论文共同通讯作者。研究工作得到国家自然科学基金、科技创新2030“脑科学与类脑研究”重大项目子课题、北京市高创计划人才项目等多项课题的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2026.103098

通讯作者简介

袁俊亮,医学博士,哈佛大学医学院麦克莱恩医院(Mclean Hospital)博士后,主任医师,博士生导师,北京大学第六医院神经内科主任,国家临床重点专科(神经内科)学科带头人,Neuropsychiatric Research杂志主编,中国精神专科医院神经内科联盟主席。第一/通讯作者在Immunity、Cell Reports Medicine、Military Medical Research、The Lancet Regional Health‑Western Pacific、Nature Communications、iMeta、Alzheimer's & Dementia(3 篇)、Molecular Psychiatry等杂志发表 SCI 论文 50 余篇。

赵荣生,二级教授、主任药师,博士生导师,北京大学第三医院工会主席、药学部主任,英国曼彻斯特大学荣誉教授。主持国家自然科学基金等各级课题40余项,发表论文380余篇,获授权国家发明专利26项,实现科研成果转化1000余万元;荣获吴阶平‑保罗・杨森医学药学奖等。

第一作者简介

赵喆,医学博士,北京大学第三医院药学部临床药师,入选北京科协“高创计划”青年人才托举工程、医工领域“未来人才”培养计划等人才项目。研究方向为肠道菌群在疾病中的作用及机制,主持国家自然青年科学基金等十余项纵向科研项目。以第一作者身份在Cell Reports Medicine、iMeta等国内外知名期刊发表SCI文章15篇。