综述:胃肠道健康与疾病中的多巴胺能信号传导

【字体: 时间:2025年09月10日 来源:Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology 51

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  (编辑推荐)本文系统阐述了多巴胺(DA)在中枢神经系统(CNS)与外周的代谢通路及其对胃肠道(GI)功能的调控机制,重点探讨了肠神经系统(ENS)中DA信号在运动功能、黏膜屏障和微生物组互作中的双重作用,为帕金森病(PD)"肠-脑轴"假说和炎症性肠病(IBD)治疗提供新视角。

  

多巴胺代谢的双重版图

多巴胺(DA)作为经典神经递质,其合成始于酪氨酸羟化酶(TH)催化生成L-多巴,最终由芳香族氨基酸脱羧酶(AADC)转化为DA。值得注意的是,肠道嗜铬细胞和肠神经元同样具备完整DA合成能力,肠腔DA浓度甚至可达脑内黑质区域的106倍。这种外周DA主要通过单胺氧化酶(MAO)和儿茶酚-O-甲基转移酶(COMT)降解,其代谢终产物高香草酸(HVA)在粪便中的含量已成为评估肠道DA活性的重要生物标志物。

肠神经系统的DA交响曲

在肠神经系统(ENS)中,DA通过D1样(D1/D5)和D2样(D2/D3/D4)受体调控胃肠运动。实验显示D2受体敲除小鼠会出现胃排空延迟和结肠传输加速的"分离现象",而D1受体激活则通过抑制胆碱能神经元引发阶段性收缩减弱。更令人惊讶的是,肠上皮细胞紧密连接蛋白occludin的表达受DA浓度依赖性调节,10-8M DA即可使跨上皮电阻(TEER)提升35%。

微生物组的DA暗语

最新研究发现,特定肠道菌株如大肠杆菌K-12能代谢DA为去甲变肾上腺素(NMN),这种转化显著增强其对鼠伤寒沙门氏菌的定植抵抗能力。在克罗恩病(CD)患者队列中,粪便DA水平与普雷沃菌属丰度呈显著负相关(r=-0.62, p<0.01),提示DA可能通过调节Th17/Treg平衡影响疾病进程。动物实验证实,D3受体拮抗剂处理可使DSS诱导结肠炎小鼠的菌群α多样性指数升高1.8倍。

PD肠-脑轴的警示信号

α-突触核蛋白(α-syn)病理学研究显示,PD患者肠神经丛中DA神经元丢失早于黑质病变出现。临床追踪发现,便秘患者在10年内发展为PD的风险比增加4.5倍(HR=4.5, 95%CI 2.7-7.5)。有趣的是,左旋多巴(L-DOPA)治疗虽改善运动症状,但30%患者出现胃轻瘫加重,这可能与外周DA过度激活D2受体有关。

治疗策略的十字路口

针对IBD的临床试验显示,D1受体激动剂SKF38393可使溃疡性结肠炎患者Mayo评分降低2.3分(p=0.03)。而在神经退行性疾病领域,肠道选择性MAO-B抑制剂已进入II期试验,旨在保留中枢DA的同时调节肠道微环境。未来研究需解决DA受体亚型时空表达特异性和微生物-DA代谢组学等关键问题。

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