帕金森病是一種多發(fā)于中老年人的神經(jīng)退行性疾病。其主要病理特征包括大腦黑質(zhì)多巴胺神經(jīng)元凋亡以及α-突觸核蛋白異常聚集并沉淀形成包涵體,即路易小體。最近的研究發(fā)現(xiàn),腸道菌群失調(diào)可能會(huì)致使α-突觸核蛋白發(fā)生錯(cuò)誤折疊,并通過(guò)腸-腦軸影響各級(jí)神經(jīng)系統(tǒng)，且臨床研究發(fā)現(xiàn)帕金森病患者往往早在運(yùn)動(dòng)功能出現(xiàn)障礙之前幾年出現(xiàn)便秘和其他胃腸道問(wèn)題。因此,腸道菌群失調(diào)可能是帕金森病潛在的致病因素。
中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所王琰教授等團(tuán)隊(duì)在Signal Transduction and Targeted Therapy（IF=13）雜志發(fā)表了題為“Oral berberine improves brain dopa/dopamine levels to ameliorate Parkinson’s disease by regulating gut microbiota”的研究論文。該研究運(yùn)用現(xiàn)代質(zhì)譜分析技術(shù)，揭示了腸道菌代謝物對(duì)藥效分子機(jī)制的重要影響。結(jié)果表明口服小檗堿（BBR）可能通過(guò)維生素樣作用上調(diào)腸道微生物群中左旋多巴的生物合成，從而改善大腦功能。
LCMS-8050
LCMS-IT-TOF
小檗堿增加體內(nèi)腸道微生物群多巴/多巴胺生成。左旋多巴是治療帕金森病的一線(xiàn)藥物，因?yàn)樗梢源┻^(guò)血腦屏障，然后通過(guò)多巴脫羧酶的作用轉(zhuǎn)化為多巴胺，而多巴胺在帕金森病中是缺乏的。使用液相色譜法和串聯(lián)質(zhì)譜法可以在生物樣品中定量和定性檢測(cè)到低分子量化合物多巴和多巴胺。部分研究?jī)?nèi)容如下：
a. ICR小鼠口服BBR后0、6、12和24小時(shí)的糞便中多巴/多巴胺顯著增加；b.BBR治療后血漿中多巴/多巴胺呈劑量和時(shí)間依賴(lài)性增加；c. 多巴/多巴胺在BBR治療后腦中多巴/多巴胺呈劑量和時(shí)間依賴(lài)性增加；d.ICR小鼠腹腔注射BBR，均未增加糞便、血漿和大腦中多巴/多巴胺的水平，與口服BBR的結(jié)果不同；e. 小鼠腦內(nèi)15N多巴胺和多巴胺的質(zhì)譜研究；f. 腸道15N-Tyr是腦內(nèi)合成15N多巴胺的原料。用抗生素預(yù)處理小鼠3天可減弱BBR對(duì)15N多巴胺產(chǎn)生的影響，口服BBR可顯著增加腦內(nèi)15N多巴胺。
本研究首先發(fā)現(xiàn)腸道微生物群是體內(nèi)多巴/多巴胺的新來(lái)源，第二，小檗堿通過(guò)觸發(fā)腸道微生物群中四氫生物蝶呤的生物合成來(lái)增強(qiáng)酪氨酸羥化酶產(chǎn)生左旋多巴。由于小檗堿已做為非處方藥物使用多年，它可能在調(diào)節(jié)腸-腦對(duì)話(huà)和改善人類(lèi)大腦功能方面具有立即適用的潛力。
文章通訊作者王琰教授表示：藥物代謝涉及的生物樣本基質(zhì)比較復(fù)雜，生物樣本的大批量、長(zhǎng)時(shí)間分析非?？简?yàn)質(zhì)譜儀的穩(wěn)定性和抗污染能力。島津LCMS-8050在本實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期對(duì)微量的腸道菌代謝物的連續(xù)定量分析過(guò)程中表現(xiàn)出色，為多項(xiàng)重大項(xiàng)目的研究提供了有力支撐。LCMS-IT-TOF系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)多重碰撞及精確質(zhì)量數(shù)采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)體內(nèi)藥物及代謝產(chǎn)物更精確的分子結(jié)構(gòu)鑒定。
參考文獻(xiàn)：Yan Wang, Zhen-Xiong Zhao, Jian-Dong Jiang, et al. Oral berberine improves brain dopa/dopamine levels to ameliorate Parkinson’s disease by regulating gut microbiota. Signal Transduction and Targeted Therapy (2021)6:77
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