2021年2月24日，中国医学科学院药物研究所“天然药物活性物质与功能”国家重点实验室蒋建东研究员/王琰研究员、基础医学研究所曹雪涛院士为共同通讯作者在国际著名期刊Signal Transduction and Targeted Therapy在线发表了“Oral berberine improves brain dopa/dopamine levels to ameliorate Parkinsons’ disease by regulating gut microbiota”论文，首次阐明了小檗碱（BBR）通过肠道菌增加脑中多巴/多巴胺水平而改善帕金森氏病。

多巴胺主要在脑神经元细胞中合成。该论文发现了肠道菌中存在苯丙氨酸-酪氨酸-多巴-多巴胺的合成通路，而口服BBR可能通过二氢小檗碱（肠菌硝基还原酶产生的还原型BBR）提供氢原子并促进二氢生物蝶呤（BH₂）转化成四氢生物蝶呤（BH₄）；增加的BH₄增强了酪氨酸羟化酶（TH）活性，从而加速肠道细菌产生左旋多巴。肠道菌产生的左旋多巴通过循环进入大脑，并转化为多巴胺。
为了验证BBR可能激活了“肠-脑”通路，粪肠球菌/屎肠球菌分别被移植到了帕金森氏病（PD）小鼠。这两种细菌显著增加了小鼠脑中多巴胺，并改善了PD症状；而BBR与细菌合用比单独使用细菌显示更好的治疗效果。此外，采用2,4,6-三甲基吡喃四氟硼酸铵（TMP-TFB）衍生化的多巴胺MALDI-MS质谱成像方法测定了口服肠球菌的小鼠脑中纹状体多巴胺水平升高，而BBR增强了脑多巴胺的成像强度。这些结果表明，BBR是肠球菌中TH的激动剂，并可能导致肠道中左旋多巴的产生。28例高脂血症患者的临床研究进一步证实，口服BBR可通过肠道细菌增加血和粪便中左旋多巴。因此，BBR可能通过维生素样作用上调肠道菌中左旋多巴的生物合成，从而改善大脑功能。机制如下图所示。

中国医学科学院医学与健康科技创新工程（No.2016-I2M-3-011），NSFC（No.81573493）和北京市药物代谢重点实验室资助了该研究。王琰（通讯作者之一)和吉林大学第一医院佟倩教授、药物所马殊荣（2016级直博生）和赵朕雄（2015级博士已毕业）共同担任第一作者。


原文链接：https://www.nature.com/articles/s41392-020-00456-5