过去的一年里,全球肠道领域的研究成果颇丰,取得了许多令人瞩目的进展。2025年肠道大会之际,我们基于《热心肠日报》中收录的2024年5月以来的一年期间(2024年5月1日至2025年4月30日)发表的肠道相关领域论文,进行了多维度评选,形成了《热心肠日报》2024-2025年度榜单。
此次榜单评选涵盖了3294篇发表在320个不同期刊上的研究文献,累计影响因子达到66503.6,平均影响因子为20.2。其中,发表在Cell、Nature、Science上的文章有193篇,发表在医学顶刊NEJM、Lancet、JAMA、BMJ上的文章有54篇。
本榜单仅代表热心肠研究院基于自身数据所做的优选,可能存在主观因素干扰等不足,仅供参考。欢迎在文末留言提出批评、建议和意见。
Nature[IF:48.5]
① 本研究通过空间转录组学、空间蛋白质组学和单分子荧光原位杂交技术,重建了成年人类近端小肠的空间表达图谱,揭示了上皮细胞、间质细胞和免疫细胞类型的分区表达和细胞类型代表性;② 迁移的肠上皮细胞在绒毛底部进行脂滴组装和铁吸收,而在绒毛尖端则进行乳糜微粒生物合成和铁释放;③ 绒毛尖端细胞具有促免疫特性,招募γδ T细胞和巨噬细胞至尖端,这与小鼠中的免疫抑制作用形成对比;④ 人类小肠含有丰富的锯齿状和分支状绒毛,这些结构在圆形褶皱的顶部富集;⑤ 研究揭示了成年人类小肠沿隐窝-绒毛轴线存在显著的空间异质性,特别是在免疫细胞的分布和功能上与小鼠存在显著差异,还揭示了人类小肠绒毛顶端的免疫活性微环境,以及在圆形褶皱顶部富集的锯齿状和分支状绒毛的独特形态特征,为理解成年人的肠道生物学提供了详细的资源。
A spatial expression atlas of the adult human proximal small intestine
2024-08-07 , doi: 10.1038/s41586-024-07793-3
Nature[IF:48.5]
① 该研究构建了肠道免疫类器官(IIOs)模型,并结合单细胞转录组学,探究了由癌症靶向生物制剂引发的肠道炎症;② 将人肠上皮类器官与自体组织驻留记忆T(TRM)细胞结合,通过自组织形成IIOs,部分TRM细胞能整合进上皮组织中并监测肠道屏障;③ TRM细胞表现出特有的基因表达模式,调控其细胞运动和粘附能力,从而协调其迁移和与上皮细胞的互作;④ 在IIOs中模拟了由癌症靶向生物制剂引发的肠道炎症,发现炎症与活化的CD8+ T细胞群的出现相关,这些细胞逐渐获得上皮内和细胞毒性特征;⑤ 这些效应CD8+ T细胞的出现是由Th1样CD4+细胞先导并增强的,Th1样CD4+细胞最初产生细胞因子,随后自身也具有细胞毒性;⑥ 利用IIOs发现Rho通路可作为减轻免疫治疗相关肠道炎症的潜在治疗靶点;⑦ IIOs能够有效再现肿瘤发生、感染及自身免疫性疾病中的组织驻留免疫应答,为未来相关研究和治疗开发提供了重要工具。
Human organoids with an autologous tissue-resident immune compartment
2024-08-14 , doi: 10.1038/s41586-024-07791-5
Nature[IF:48.5]
① 这项研究表明,短期禁食后重新进食可通过多胺增强肠道干细胞(ISC)功能和促进肿瘤形成;② 小鼠中,短期禁食(1天)后重新进食1天可以显著增加小肠和结肠中Lgr5+ ISC的增殖和再生能力,但也会增加Apc突变背景下的肿瘤发生率;③ 机制上,重新进食强烈激活了ISC中的mTORC1信号通路,mTORC1激活促进鸟氨酸转氨酶(OAT)的表达,进而提高了鸟氨酸水平,以促进多胺合成,多胺通过促进真核翻译起始因子5A(eIF5A)的羟腐胺赖氨酸化修饰,增强ISC蛋白质合成,从而提高ISC的增殖和肿瘤形成能力;④ 抑制mTORC1通路、多胺代谢或蛋白质合成能够有效阻止禁食后再进食所引发的再生和致癌效应;⑤ 这些结果提示,在利用禁食和再进食作为健康和再生策略时,需谨慎考虑并测试禁食-再进食周期,以避免增加癌症风险。
Short-term post-fast refeeding enhances intestinal stemness via polyamines
2024-08-21 , doi: 10.1038/s41586-024-07840-z
Nature[IF:48.5]
① 上海交通大学医学院附属瑞金医院的王卫庆和王计秋作为通讯作者、刘瑞欣作为共同第一作者发表研究,揭示了迷走神经运动背核(DMV)在控制肠道脂肪吸收中的关键作用,天然化合物葛根素可调节该脑-肠轴以减少脂肪吸收,为肥胖和代谢疾病的治疗提供了新的潜在靶点;② 通过化学遗传学方法发现,激活/抑制DMV神经元可减少/促进小肠(尤其空肠)的脂肪吸收,从而降低/增加体重;③ 投射到空肠的DMV神经元,在调节微绒毛长度和脂肪吸收效率方面发挥重要作用,其抑制可缩短空肠微绒毛长度,从而降低脂肪吸收率;④ 天然化合物葛根素可模拟DMV-迷走神经-空肠轴的抑制效果,减少脂肪吸收;⑤ 机制上,葛根素结合到GABAA受体α1亚基,发挥正向变构调节剂作用,从而抑制DMV神经元的活性,在DMV中敲除Gabra1可消除葛根素抑制脂肪吸收的作用。
A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption
2024-09-11 , doi: 10.1038/s41586-024-07929-5
Nature[IF:48.5]
① 肠道簇细胞(tuft cells)被认为是一类终末分化细胞,而这项对人类肠道簇细胞的研究发现,簇细胞还能作为储备性干细胞,在肠道损伤修复中发挥重要作用;② 结合对人类肠道样本和肠道类器官的分析,研究鉴定出4种不同的人类簇细胞状态,其中两种(tuft-1和tuft-2)与鼠类中的对应细胞重叠,而tuft-3与细胞周期相关,tuft-4与免疫调节及上皮再生相关;③ 簇细胞的发育依赖Wnt信号,且在暴露于IL-4和IL-13时,可通过已分化的簇细胞的自我增殖(而不是LGR5+ 干细胞的分化)来迅速增加簇细胞数量;④ 除了成人肠道中,胎儿肠道中也存在增殖性的簇细胞,可能参与肠道在发育阶段的扩展和形成;⑤ 单个簇细胞能够形成包含所有肠上皮细胞类型的类器官,证明其具备干细胞样的分化潜能;⑥ 人类簇细胞能够在放射损伤后存活,并保持产生所有其他上皮细胞类型的能力,缺乏簇细胞的类器官无法从放射损伤中恢复。
Tuft cells act as regenerative stem cells in the human intestine
2024-10-02 , doi: 10.1038/s41586-024-07952-6
Nature[IF:48.5]
① 这项研究通过空间转录组和单细胞RNA测序等方法,绘制了小鼠肠道在稳态和扰动下的空间和细胞景观,发现肠道的区域化以具有稳健性和恢复性的结构细胞状态为特征,且肠道通过免疫和结构细胞的相互作用,在空间上以局部特异性的方式适应环境压力;② 肠道的空间基因表达模式呈现区域化特征,在稳态调节因子(如微生物群和昼夜节律)的影响下,其整体空间特性也是稳健的;③ 在空间上,中结肠展现了独特的微生物适应性,包括肠上皮细胞、杯状细胞和成纤维细胞等结构细胞的特异转录响应,这些变化由微生物和免疫系统协同驱动;④ 2型固有淋巴细胞(ILC2)在调节中结肠对微生物群的适应性中起着关键作用,其响应微生物群并产生IL-4、IL-5和IL-13等细胞因子影响结构细胞的状态;⑤ 在肠道急性炎症期间,肠道空间转录特征发生显著变化,但能随时间恢复,体现了肠道景观的稳健性和适应性特征在面对急性炎症损伤时的恢复能力;⑥ 该研究揭示了肠道区域化的适应机制及其在炎症恢复中的动态调控,为理解炎症性肠病等疾病的发生机制提供了新视角。
Spatially restricted immune and microbiota-driven adaptation of the gut
2024-11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08216-z
Nature[IF:48.5]
① 该研究构建了人类胃肠道的全生命周期转录组图谱,并揭示了肠道炎症疾病中由炎症诱导的上皮干细胞变化,这种变化改变了黏膜结构,并进一步促进炎症;② 通过整合已发表和未发表的scRNA-seq数据集,利用新开发的质控流程,建立了覆盖整个胃肠道的发育和成年期、包含136种细胞类型的健康细胞参考图谱,并进一步整合了12种胃肠道疾病的数据集,构建了一个包含160万个细胞的研究资源(gutcellatlas.org);③ 对该细胞图谱的分析,发现肠道炎症疾病(例如:炎症性肠病、乳糜泻)中存在一种源于肠干细胞的上皮化生细胞,命名为INFLAREs,其呈现类似幽门腺和十二指肠腺细胞的转录特征(如表达MUC6),可能在疾病中发挥双重作用;④ INFLAREs可分泌抗菌蛋白和黏蛋白,可能参与黏膜修复;⑤ 但INFLAREs也上调炎症相关基因,能够通过CXCL系列趋化因子招募T细胞和中性粒细胞,还能通过MHCII与CD4+ T细胞直接互作,可能加剧慢性炎症;⑥ 这些发现为理解肠道炎症疾病的发病机制提供了新视角,并可能为靶向治疗提供依据。
Single-cell integration reveals metaplasia in inflammatory gut diseases
2024-11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-07571-1
Nature[IF:48.5]
① 肠上皮需要精确调控以平衡组织修复和避免肿瘤发生,这项研究发现肝X受体(LXR)通路可能是实现这一平衡的重要机制,在促进组织修复的同时限制肿瘤生成;② 过分析两种肠道损伤模型的RNA测序数据集,并运用药理学、转录组学和遗传学工具,发现LXR激活是肠道损伤后的一种组织适应反应,能够在肠道再生和肿瘤形成之间进行调节;③ 肠上皮细胞中的 LXR 激活可诱导双调蛋白(Areg)以增强肠道上皮再生,在受损肠隐窝中上调的CYP27A1是产生LXR配体的关键酶,CYP27A1的缺失会损害再生能力,而外源性LXR激动剂可部分逆转该缺陷;④ 同时,LXR激活还能抑制肿瘤生长,该作用依赖于适应性免疫系统(尤其B细胞和CD8 T细胞),在小鼠肿瘤模型中,Cyp27a1的缺失会导致肿瘤生长加快,而LXR激动剂可减少肿瘤数量和大小;⑤ 结直肠癌患者的样本显示,CYP27A1和LXR靶基因表达下降,同时B细胞和CD8 T细胞相关基因特征也被抑制;⑥ LXR的这一双重功能为开发针对慢性肠道疾病的安全治疗策略提供了新视角。
Liver X receptor unlinks intestinal regeneration and tumorigenesis
2024-11-20 , doi: 10.1038/s41586-024-08247-6
Nature[IF:48.5]
① 本研究揭示了不同交感神经群体对内脏(消化系统)的器官特异性神经支配,以及对内脏功能的模块化调控;② 通过多模态转录组分析,研究者在腹腔-肠系膜上神经节(CG-SMG)中识别出具有不同分子特征的交感神经群体;③ 不同交感神经群体的轴突投射到不同的器官/区域,例如,一类神经元靶向胃肠道,另一类靶向分泌区域(包括胰腺和胆道);④ 与这种组合性神经支配模式相一致地,不同CG-SMG神经群体也存在功能分离,一类调控胃肠道转运,另一类则独立于肠道运动而控制消化及胰高血糖素分泌;⑤ 这些发现为理解交感神经系统如何精确调节内脏器官功能提供了新的视角。
Organ-specific sympathetic innervation defines visceral functions
2024-11-27 , doi: 10.1038/s41586-024-08269-0
Nature[IF:48.5]
① 妊娠和哺乳期间,母体会发生适应性变化以满足自身健康和后代发育的需求,本研究揭示了母体肠上皮扩张的现象,以及RANK(核因子κB受体激活因子)及其配体RANKL在该过程中的关键作用,为理解孕期母体和子代健康提供了新视角;② 怀孕哺乳期间,小鼠小肠绒毛显著扩张,小肠绒毛长度增加、表面积增大,呈现更扁平的片状结构,从而适应孕期营养需求的增加;③ 小鼠实验、小鼠和人类肠道类器官实验表明,RANK-RANKL是参与小肠绒毛扩张的重要分子途径;④ 催乳素驱动肠道固有层特定细胞(间充质细胞、T细胞)的RANKL表达增多,RANKL与肠上皮表达的RANK相互作用,激活抗凋亡基因以减少肠上皮细胞死亡,并通过BMP受体信号调控肠干细胞微环境,从而促进肠上皮扩张;⑤ RANK驱动的母体肠道扩张对于子代健康发育至关重要,肠上皮缺失RANK的母鼠在孕期无法有效扩大肠道表面积,其后代体重减轻,并在代谢应急后出现葡萄糖不耐受;⑥ 怀孕哺乳期间的肠上皮扩张是可逆的,但RANK持续过度激活最终导致干细胞耗竭和功能障碍,并防止Apc突变小鼠的肠道肿瘤形成。
RANK drives structured intestinal epithelial expansion during pregnancy
2024-12-04 , doi: 10.1038/s41586-024-08284-1
Nature[IF:48.5]
① 本研究采用空间转录组学等技术,在单转录本水平上揭示了肠道微环境如何塑造肠道内的组织驻留记忆CD8 T细胞(TRM)的多样性;② 小肠组织结构的空间信号支持两种不同的TRM细胞状态:位于肠绒毛上部的分化TRM和位于肠绒毛下部的祖细胞样TRM;③ 这种多样性是由特定的组织微环境驱动的,涉及不同的配体-受体活性、细胞因子梯度和特化的细胞接触;④ 通过TGFβ和CXCL9/CXCL10信号的基因扰动实验,研究确认了这些信号不仅影响TRM的空间分布,还通过微环境中的局部信号梯度决定TRM早期命运分化;⑤ 人类小肠TRM的空间分布模式与小鼠中一致,表明这些机制具有跨物种的普遍性;⑥ TRM的位置和功能状态紧密相关,该研究为理解免疫细胞与组织微环境的相互作用提供了新框架。
Tissue-resident memory CD8 T cell diversity is spatiotemporally imprinted
01-22 , doi: 10.1038/s41586-024-08466-x
Nature[IF:48.5]
① 北京大学李毓龙团队与合作者发表研究,揭示了小肠隐窝-绒毛轴上不同位置的肠嗜铬(EC)细胞在信号感知、神经递质释放和生理功能方面的特性和差异;② 研究者建立了一种荧光报告小鼠模型,能定量测量活体肠道中EC细胞释放和传播血清素(5-HT)的情况;③ 研究发现,位于肠隐窝的EC细胞有两种5-HT释放模式,都依赖于感受器TRPA1通道,但有不同生理作用:一种是持续性低水平5-HT释放,能激活肠上皮细胞的5-HT4受体,调节肠道离子分泌,另一种是由电亲性化学刺激物触发的5-HT大量释放,这能激活肠道感觉神经纤维的5-HT3受体,向神经系统传递信号;④ 肠道黏液层正常发挥屏障保护作用时,只有强刺激物(如丙烯醛)才能穿透屏障并诱导EC细胞释放5-HT,而当黏液层受损时(如炎症性肠病、感染情况下),弱刺激物(如某些膳食成分)也可进入隐窝,激活TRPA1,增强肠道应激反应;⑤ 不同于隐窝EC细胞,位于肠绒毛的EC细胞主要依赖于TRPM2通道感知活性氧,而后通过释放5-HT和ATP向肠道感觉神经纤维发出应激信号;⑥ 这些发现揭示了肠道EC细胞的拓扑分化及其在肠道屏障、感觉调节及疾病发生中的作用,为胃肠疾病的治疗提供了新的潜在靶点。
Topological segregation of stress sensors along the gut crypt–villus axis
02-12 , doi: 10.1038/s41586-024-08581-9
Cell[IF:42.5]
① 肠道中,扁平的上皮弯曲成周期性的褶皱,形成绒毛,指状突起,有利于吸收营养,本研究揭示了哺乳动物肠道上皮折叠形成绒毛的力学机制;② 细胞水平上,PDGFRA+亚上皮间充质细胞通过肌动蛋白II依赖的力量产生足够的模式化曲率,影响邻近组织界面;③ 这一对称性的破坏过程需要改变细胞与细胞外基质的相互作用,这些作用是由基质金属蛋白酶介导的组织液化所实现的;④ 计算模型、体外和体内实验表明,这些细胞特征在组织层面表现为界面张力的差异,通过类似于薄液膜主动脱湿的过程促进间质细胞聚集和界面弯曲,;⑤ 研究确定了一种力学机制,同时对肠道上皮进行编程和折叠,以启动绒毛形成,对理解肠道形态发生的分子和力学基础具有重要意义。
Patterning and folding of intestinal villi by active mesenchymal dewetting
2024-05-22 , doi: 10.1016/j.cell.2024.04.039
Cell[IF:42.5]
① 该研究重新定义了肠上皮再生的细胞层级结构,发现表达成纤维细胞生长因子结合蛋白1(Fgfbp1)的多能干细胞在肠道上皮再生起关键作用;② 研究首先通过单细胞测序,在隐窝上部原本认为是短暂扩增(TA)细胞的区域中,鉴定出由Fgfbp1标记的、有别于Lgr5+细胞的增殖细胞;③ 通过时间分辨的细胞命运映射和Fgfbp1-CreERT2系谱追踪,确定了这些隐窝上部的Fgfbp1+细胞是多能干细胞,可以产生包括隐窝底部Lgr5+细胞在内的所有肠道细胞谱系;④ 在稳态条件下,Fgfbp1+细胞能够维持肠道上皮再生,即使在Lgr5+细胞耗竭后,Fgfbp1+细胞仍能继续发挥再生作用;⑤ Fgfbp1+细胞分泌的FGFBP1蛋白对于隐窝增殖和上皮稳态至关重要;⑥ 这些发现推翻了之前认为Lgr5+细胞是唯一维持肠上皮再生的干细胞的观点,提出了组织再生起源于隐窝上部Fgfbp1+细胞的新模型。
Time-resolved fate mapping identifies the intestinal upper crypt zone as an origin of Lgr5+ crypt base columnar cells
2024-06-06 , doi: 10.1016/j.cell.2024.05.001
Cell[IF:42.5]
① Lgr5+隐窝基底柱状(CBC)细胞一直被认为是唯一的肠干细胞区系,而这项研究发现干性潜能也存在于隐窝基底之外的峡部区域;② 该研究将单细胞图谱与小鼠谱系示踪模型相结合起来,采用一种不依赖于先前建立的标记物的无偏倚的、数据驱动的方法,分析了肠隐窝上皮细胞的组构;③ 结果表明,Lgr5的表达不仅限于干细胞和祖细胞,也在其他肠道细胞类型中表达;④ 肠隐窝的干性潜能不仅存在于Lgr5+ CBC细胞中,反而隐窝峡部区域的Lgr5低表达细胞具有最高的干性潜能;⑤ 肠道损伤后,存活的隐窝峡部细胞可指导肠道再生,在在Lgr5+细胞消失后补偿其功能并分化为Lgr5+细胞;⑥ 此外,分化的肠上皮细胞在再生过程中不会去分化为干细胞,不是肠道再生的主要驱动力;⑦ 这些发现挑战了传统的肠干细胞模型,提出了一种新的肠上皮细胞组织模型,表明干性潜力不仅限于CBC细胞,还包括隐窝峡部细胞。
Isthmus progenitor cells contribute to homeostatic cellular turnover and support regeneration following intestinal injury
2024-06-06 , doi: 10.1016/j.cell.2024.05.004
Cell[IF:42.5]
① 浙江大学医学院/附属邵逸夫医院/良渚实验室王迪和浙江大学爱丁堡大学刘琬璐作为共同通讯发表了一项研究,本研究绘制了小肠两侧营养供给环境的高分辨率图谱,揭示了营养吸收和宿主防御的差异性调控机制;② 研究通过体内示踪大分子营养物质和空间代谢组学,展示了营养吸收的时空动态和细胞类型特异性,以及肠绒毛内区域特定的代谢异质性;③ 发现肠腔侧的谷氨酸主要供给杯状细胞,支持粘液的产生,而血管侧通过调节真菌代谢物来放松上皮屏障;④ 不规律的饮食模式,如跳过早餐的习惯,会增加代谢疾病的风险,原因是诱导了上皮细胞对脂质吸收的记忆;⑤ 这项研究加深了我们对小肠如何被其独特的营养环境在时空上调控的理解。
A two-front nutrient supply environment fuels small intestinal physiology through differential regulation of nutrient absorption and host defense
2024-10-19 , doi: 10.1016/j.cell.2024.08.012
Cell[IF:42.5]
① 本研究发现,III型干扰素(IFN-λ)通过诱导肠上皮细胞中的Z-DNA结合蛋白1(ZBP1)来触发细胞焦亡,从而干扰肠道损伤后的肠黏膜修复,该发现对于炎症性肠病(IBD)或接受放疗的患者的治疗策略具有重要意义;② 小鼠中,结肠炎或放射性肠道损伤诱导IFN-λ上调,IFN-λ能够延迟肠黏膜损伤修复;③ 机制上,肠道损伤和修复过程中形成的Z-DNA被ZBP1感知,IFN-λ通过诱导ZBP1的上调来驱动肠上皮细胞中Caspase-8/GSDMC依赖的细胞焦亡,从而延缓肠道修复;④ IFN-λ/ZBP1/Caspase-8/GSDMC轴在IBD患者中活跃,表明该轴可能参与了IBD的病理过程。
Type III interferons induce pyroptosis in gut epithelial cells and impair mucosal repair
2024-11-04 , doi: 10.1016/j.cell.2024.10.010
Cell[IF:42.5]
① 研究对象与方法:研究以怀孕母鼠小肠为对象,结合组织学、分子和电生理学方法,揭示生殖诱导的肠道重塑机制。② 核心发现与关键结果:妊娠触发肠道独特生长模式,包括部分不可逆的小肠延长和可逆的绒毛增生,由SGLT3a驱动的前体细胞扩增主导,且独立于饮食或微生物变化。③ 肠道重塑特征:小肠长度在妊娠第7天开始延长,产后部分恢复;绒毛增宽增高达20%-30%,产后7天完全复原,依赖肠上皮前体细胞增殖及迁移加速。④ SGLT3a的作用机制:肠细胞特异性表达的SGLT3a(钠-质子敏感型SGLT3a转运体)通过检测钠和质子,非自主性支持Fgfbp1阳性前体细胞扩增,但不参与葡萄糖吸收等消化功能。⑤ 与其它机制的差异:肠道生长由生殖激素调控,而非单纯饮食或微生物变化;钠补充可模拟妊娠对绒毛增生的促进作用,而高糖饮食不影响SGLT3a表达。⑥ 分子调控网络:单细胞和空间转录组显示,妊娠上调肠细胞代谢基因(如脂肪酸、胆酸代谢),并重塑细胞区域分布,底部绒毛细胞比例增加。⑦ 应用潜力:SGLT3a介导的生长程序或可优化妊娠护理,如通过调控钠信号预防产后肠道延长的长期代谢影响。
Growth of the maternal intestine during reproduction
03-19 , doi: 10.1016/j.cell.2025.02.015
Cell[IF:42.5]
① 研究设计与方法:通过单细胞RNA测序、光遗传学及遗传学工具,揭示肠神经元Piezo1(机械力感知通道Piezo1)在肠道中的功能。② 核心发现概述:胆碱能肠神经元通过Piezo1感知肠道压力,调控肠道运动并抑制异常炎症,维持机械与免疫稳态。③ Piezo1表达定位:Piezo1在约50%胆碱能运动神经元中表达,与ChAT高度共定位,而Piezo2主要存在于外周感觉神经元。④ 机械力调控机制:Piezo1缺失导致肠道对压力刺激的运动反应减弱,减缓玻璃珠推进速度,且无法通过运动或炎症加速肠蠕动。⑤ 炎症保护作用:Piezo1缺陷小鼠在结肠炎模型中出现严重炎症、黏液减少及单核细胞浸润,因乙酰胆碱释放减少导致免疫失衡。⑥ 功能验证方法:光遗传激活Piezo1+神经元加速肠道运动,而化学遗传抑制则延迟蠕动,证明其功能必要性。⑦ 临床意义拓展:Piezo1通过调控胆碱能信号连接机械力与免疫应答,为肠道运动障碍及炎症性肠病提供潜在治疗靶点。
Enteric neuronal Piezo1 maintains mechanical and immunological homeostasis by sensing force
03-24 , doi: 10.1016/j.cell.2025.02.031
Cell[IF:42.5]
① 研究对象与方法:生物工程策略研究上皮组织几何对细菌感染的影响。通过微接触打印(μCP)构建几何约束的上皮单层,并结合3D肠道芯片模型,分析细菌感染的空间分布与力学机制。② 核心发现:组织几何驱动细菌感染的时空模式。细胞牵引力受几何约束调控,触发Piezo1通道与细菌共定位,加速边缘区域入侵,揭示机械力在感染中的关键作用。③ 关键机制:细胞牵引力调控Piezo1定位。几何约束的上皮单层在细胞密集区域产生更高牵引应力,诱导Piezo1在边缘区聚集,与细菌入侵位点共定位并激活钙离子信号,促进感染。④ 3D模型验证:肠道隐窝结构优先感染细菌。在3D肠道芯片中,细菌与Piezo1在隐窝共定位,利用靶向该区域的纳米颗粒可使抗生素疗效提升100倍,验证结构依赖性药物递送策略。⑤ 临床应用:Piezo1敲低抑制感染与加速愈合。在动物模型中,Piezo1缺陷组伤口细菌负荷降低,结合靶向纳米颗粒可显著减少耐药菌(如VRE)的肠道感染,展现机械生物学疗法潜力。
Tissue geometry spatiotemporally drives bacterial infections
04-21 , doi: 10.1016/j.cell.2025.03.042
Cell[IF:42.5]
① 研究对象与方法:通过小鼠模型研究肠道寄生虫感染中1型免疫网络的机制,聚焦CD8⁺T细胞与肠道基质细胞互作。② 核心发现:1型免疫网络通过干扰素γ(IFNγ)信号协调基质细胞响应,招募中性粒细胞限制组织损伤,并维持肠道功能,实现疾病耐受。③ CD8⁺T细胞激活机制:寄生虫破坏肠道屏障后,肠道菌群通过MyD88依赖途径,以不依赖于抗原的方式激活驻留CD8+ T细胞快速产生IFN-γ。④ IFNγ信号功能:IFNγ直接作用于肠基质细胞,通过诱导CXCL5分泌招募中性粒细胞,限制寄生虫导致的组织损伤,并抑制平滑肌细胞过度增殖,防止肠道动力障碍。⑤ 疾病耐受关键:IFNγ-基质信号网络在不影响寄生虫清除的情况下,通过维持肠道运动和屏障功能防止高剂量感染引发的致命性肠梗阻。⑥ 临床意义:研究揭示了1型免疫在组织保护中的新功能,为感染后肠道功能紊乱提供治疗靶点。
A type 1 immune-stromal cell network mediates disease tolerance against intestinal infection
04-22 , doi: 10.1016/j.cell.2025.03.043
Science[IF:45.8]
① 本研究全面描述并验证了人类肠内分泌细胞(EEC)的传感器(受体)功能,揭示了其在调节激素分泌中的作用,为调控食欲、肠道运动、胰岛素敏感性和粘膜免疫提供了潜在药物靶标;② 研究开发了一个胃内分泌细胞分化平台,补充了现有的肠道类器官培养技术;③ 发现CD200是泛EEC的表面标记物,可用于对原代人胃肠道组织进行深度转录组分析,并构建了人类EEC的单细胞转录组图谱,验证了类器官和组织中EEC的受体表达概况;④ 构建了一个包含22个受体缺陷型类器官谱系的生物库,通过配体诱导分泌实验,研究了这些受体在激素分泌中的作用,例如,识别了多种控制GLP-1分泌的GPCR和通道蛋白,包括磺脲类药物受体ABCC8和色氨酸受体CasR。
Description and functional validation of human enteroendocrine cell sensors
2024-10-17 , doi: 10.1126/science.adl1460
Science[IF:45.8]
① 肠干细胞(ISC)需要感知其微环境中的生化和物理信号以维持稳态,本研究揭示了ISC响应机械信号的机制,表明机械敏感的PIEZO离子通道通过感知隐窝底部较高的刚性微环境和组织张力,调节ISC中的NOTCH和WNT信号,从而调控ISC的自我更新、增殖和分化;② 在肠上皮细胞中条件性敲除Piezo1和Piezo2,导致ISC干性丧失并大量增殖,引起ISC耗竭,且细胞分化异常,分泌细胞减少,进而使小鼠快速死亡;③ 单细胞RNA测序和3D器官培养分析表明,敲除Piezo导致ISC中NOTCH信号过度激活、WNT信号被抑制,从而影响ISC稳态和功能;④ 原子力显微镜测量显示ISC所在的隐窝底部微环境有更高的刚度;⑤ 结合类器官系统与生物工程基质和拉伸装置,揭示了PIEZO通道感知细胞外机械刺激以调节ISC。
PIEZO-dependent mechanosensing is essential for intestinal stem cell fate decision and maintenance
2024-11-29 , doi: 10.1126/science.adj7615
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:51]
① 簇细胞在粘膜组织的 2 型免疫和抗微生物反应中发挥着重要作用,这篇综述概述了肠道簇细胞,深入探讨了它们的表型、功能以及在肠道免疫和其他状态中的作用;② 簇细胞是粘膜组织中的关键角色,协调类型2免疫和其他抗微生物反应,以促进对腔内信号的快速适应;③ 簇细胞分化受多种外界信号的影响,包括微生物代谢产物、细胞因子和典型的肠隐窝微环境信号,这可能是它们基因表达程序具有异质性的原因;④ 在特定配体刺激下,小肠簇细胞从其已知的效应分子库(包括IL-25、白三烯、前列腺素D2和乙酰胆碱)中生成特定输出;⑤ 肠道簇细胞中的经典味觉信号组分如GNAT3(也称为Gαgus)、PLCβ2、IP3R2、钙离子通量和TRPM5,对于连接输入的琥珀酸-SUCNR1和输出的IL-25至关重要;⑥ 簇细胞既是反应的启动者也是响应者,它们能与上皮细胞和免疫细胞进行双向通信,并通过某些效应分子生成反馈循环;⑦ 肠腔琥珀酸的中心调节作用日益凸显,将反应性簇细胞与潘氏细胞及其抗菌谱、微生物组、膳食纤维和三毛滴虫属原生生物一起构成了一个相互连接的网络。
Tuft cells in the intestine, immunity and beyond
2024-09-26 , doi: 10.1038/s41575-024-00978-1
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:51]
① 这篇综述探讨了饮食和代谢变化对肠道干细胞(ISCs)的影响,特别关注了在肠道肿瘤发生中的作用;② 肠道是一个高度特化、持续更新的组织,LGR5+ ISCs位于肠隐窝基部,能够生成所有成熟的肠上皮细胞系,并受到饮食、微量营养素和代谢产物的影响;③ 与成熟的分化细胞类型相比,LGR5+ ISCs表现出独特的代谢程序;④ 促肥胖的高脂饮食能通过多种机制增加LGR5+ ISCs自我更新,并可能通过相同机制促进肠道肿瘤发生,这些机制包括PPAR信号通路、脂肪酸氧化、神经酰胺产生、胆固醇依赖的膜重塑和胆汁酸池的改变;⑤ 饮食干预,如热量限制、间歇性禁食和生酮饮食,可增强干细胞功能,并通过增加克隆竞争和改变脂肪酸氧化,以及对酮体代谢的下游影响,可能对肠道肿瘤有益;⑥ 饮食不仅影响肠上皮,还广泛影响微生物组成、浸润免疫细胞和间充质细胞群等,进而影响肠干细胞的命运决定和屏障组成。
Dietary and metabolic effects on intestinal stem cells in health and disease
2024-10-02 , doi: 10.1038/s41575-024-00980-7
Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology[IF:51]
① 淋巴管对于液体吸收和将外周免疫细胞运送到淋巴结至关重要,有七种不同的转运体可促进钠和氨基酸的吸收,肠上皮细胞的跨细胞转运通过一系列细胞内分区穿过细胞,在基底侧膜外排促使配体穿过上皮屏障,到达下层组织或进入血液;② 膳食中的脂类经胰腺酶消化后形成脂肪酸、单酰甘油和游离胆固醇,脂质消化产物由一组协调良好的蛋白质重新酯化,并与载脂蛋白B受体组装成前胆固醇小体或储存为细胞内脂滴转运到高尔基体成熟,通过外泌作用排出,并由淋巴系统运输;③ 乳糜微粒含有许多膳食和内源性脂质、亲脂性药物和环境外源性物质,其携带的亲脂性药物具有绕过肝脏首过代谢的优点,肠淋巴还携带脂溶性维生素、食物抗原、葡萄糖和肠促胰岛素激素;④ 肠淋巴还携带共生微生物群产物,在回肠和结肠的淋巴中浓度最高,肠淋巴还含有肠道免疫细胞,包括CD103+树突状细胞(DC),⑤ 随着肥胖、糖尿病、癌症和慢性自身免疫性疾病的日益流行,未来仍需进行大量研究来确定控制肠道淋巴脂质吸收的细胞内在和外在机制。
Transport functions of intestinal lymphatic vessels
2024-11-04 , doi: 10.1038/s41575-024-00996-z
Lancet Gastroenterology & Hepatology[IF:38.6]
① 核心主题概述:肠道屏障作为肠道免疫系统与肠腔环境的界面,在维持健康和疾病发生中起核心作用。② 物理屏障结构:由肠道上皮细胞及黏液组成,通过紧密连接(claudin、occludin)和黏蛋白(MUC2、MUC6)调控渗透性,抵御病原体侵袭。③ 化学屏障机制:抗菌肽(如α-防御素)、分泌型IgA(sIgA)和黏液层构成化学屏障,抑制病原微生物黏附与增殖。④ 屏障功能失调与IBD:肠道菌群失调、Toll样受体(TLR)信号异常及紧密连接蛋白(如claudin-2过度表达)导致屏障渗漏,引发炎症性肠病(IBD)如克罗恩病和溃疡性结肠炎。⑤ 跨器官疾病关联:肠道屏障缺陷促进细菌移位,加剧肝病(如原发性硬化性胆管炎)、类风湿性关节炎及神经退行性疾病(如帕金森病、阿尔茨海默病)的炎症进程。⑥ 治疗策略进展:通过益生菌(如Akkermansia muciniphila)、短链脂肪酸(SCFA)及纳米载体修复屏障,或靶向MLCK1等分子调控通路,成为IBD和肠外疾病的新疗法。⑦ 临床应用探索:乳杆菌、粪菌移植及维生素D补充剂等临床试验显示改善屏障功能潜力,但仍需验证其长期疗效与机制。
The intestinal barrier: a pivotal role in health, inflammation, and cancer
03-11 , doi: 10.1016/S2468-1253(24)00390-X
Cell Metabolism[IF:30.9]
① 清华大学王一国、上海交通大学王计秋、浙江大学孟卓贤与团队,首次揭示了肠道分泌的激素——肠促生存素(Famsin)促进胰高血糖素分泌及其在维持血糖稳态中的关键作用;② famsin通过与受体OLFR796(人类中的OR10P1)结合,在在胰岛α细胞的内质网中引发钙释放,这一过程触发了胰高血糖素的分泌,从而通过胰高血糖素信号促进肝脏葡萄糖的产生;③ famsin信号传导的缺陷减少肝脏葡萄糖的产生并降低了血糖水平,强调了 famsin-胰高血糖素轴在血糖稳态中的重要性;④ 在高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型中,famsin信号的缺乏通过减少胰高血糖素的分泌来改善血糖控制和增强胰岛素敏感性;⑤ 研究确立了 famsin 作为胰高血糖素分泌的关键调节因子,并为理解维持血糖稳态的复杂肠道-胰岛-肝脏器官间交叉互作提供新的视角。
A famsin-glucagon axis mediates glucose homeostasis
2024-12-19 , doi: 10.1016/j.cmet.2024.11.008
Nature Immunology[IF:27.6]
① 中国科学院生物物理研究所范祖森、郑州大学刘本宇、范新娟与团队发表研究,揭示了肠道GABA能神经元调控3型固有淋巴细胞(ILC3)的机制;② 神经递质GABA(γ-氨基丁酸)通过作用于ILC3的Gabbr1和Gabbr2受体,抑制ILC3的增殖和促炎因子IL-17A的产生,减轻肠道炎症;③ Gabbr1缺失或GABA能神经元功能障碍,会导致ILC3过度活化,加重结肠炎症;④ 机制上,GABA信号通过降低转录因子C/EBP-β的LIP异构体表达,解除对Igfbp7(胰岛素样生长因子结合蛋白7)表达的抑制(即增高Igfbp7表达),而Igfbp7蛋白通过自分泌方式作用于Igf1R受体,从而抑制ILC3的增殖和IL-17A生成;⑤ 临床数据表明,GABA-C/EBP-β-IGFBP7通路在炎症性肠病(IBD)患者中被抑制,且与肠道炎症严重程度高度相关;⑥ 该研究揭示了GABA信号在维持肠道免疫稳态中的关键作用,并为IBD的潜在治疗策略提供了新思路。
Enteric GABAergic neuron-derived γ-aminobutyric acid initiates expression of Igfbp7 to sustain ILC3 homeostasis
03-03 , doi: 10.1038/s41590-025-02081-2
Nature Biomedical Engineering[IF:26.6]
① 超声波在软组织中产生压缩和剪切机械力,这项研究通过小鼠结肠隐窝的体内外实验发现,低强度聚焦超声可以激活机械敏感的RET信号通路和细胞增殖;② 在离体的小鼠结肠组织和活体小鼠中,使用数小时的超声照射时,聚焦超声可诱导结肠隐窝细胞中的RET磷酸化,这与增殖和干细胞标记物相关;③ RET途径的激活是非热效应的,与声压成线性关系,并且与辐射力引起的组织剪切应变无关;④ 研究结果显示,超声波可以用来调节细胞增殖,特别是在再生医学的背景下,并强调了遵守当前医疗成像超声安全规定的必要性。
Acoustic-pressure-driven ultrasonic activation of the mechanosensitive receptor RET and of cell proliferation in colonic tissue
2024-12-20 , doi: 10.1038/s41551-024-01300-9
Nature[IF:48.5]
① 上海交通大学医学院附属瑞金医院的王卫庆和王计秋作为通讯作者、刘瑞欣作为共同第一作者发表研究,揭示了迷走神经运动背核(DMV)在控制肠道脂肪吸收中的关键作用,天然化合物葛根素可调节该脑-肠轴以减少脂肪吸收,为肥胖和代谢疾病的治疗提供了新的潜在靶点;② 通过化学遗传学方法发现,激活/抑制DMV神经元可减少/促进小肠(尤其空肠)的脂肪吸收,从而降低/增加体重;③ 投射到空肠的DMV神经元,在调节微绒毛长度和脂肪吸收效率方面发挥重要作用,其抑制可缩短空肠微绒毛长度,从而降低脂肪吸收率;④ 天然化合物葛根素可模拟DMV-迷走神经-空肠轴的抑制效果,减少脂肪吸收;⑤ 机制上,葛根素结合到GABAA受体α1亚基,发挥正向变构调节剂作用,从而抑制DMV神经元的活性,在DMV中敲除Gabra1可消除葛根素抑制脂肪吸收的作用。
A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption
2024-09-11 , doi: 10.1038/s41586-024-07929-5
Nature[IF:48.5]
① 北京大学李毓龙团队与合作者发表研究,揭示了小肠隐窝-绒毛轴上不同位置的肠嗜铬(EC)细胞在信号感知、神经递质释放和生理功能方面的特性和差异;② 研究者建立了一种荧光报告小鼠模型,能定量测量活体肠道中EC细胞释放和传播血清素(5-HT)的情况;③ 研究发现,位于肠隐窝的EC细胞有两种5-HT释放模式,都依赖于感受器TRPA1通道,但有不同生理作用:一种是持续性低水平5-HT释放,能激活肠上皮细胞的5-HT4受体,调节肠道离子分泌,另一种是由电亲性化学刺激物触发的5-HT大量释放,这能激活肠道感觉神经纤维的5-HT3受体,向神经系统传递信号;④ 肠道黏液层正常发挥屏障保护作用时,只有强刺激物(如丙烯醛)才能穿透屏障并诱导EC细胞释放5-HT,而当黏液层受损时(如炎症性肠病、感染情况下),弱刺激物(如某些膳食成分)也可进入隐窝,激活TRPA1,增强肠道应激反应;⑤ 不同于隐窝EC细胞,位于肠绒毛的EC细胞主要依赖于TRPM2通道感知活性氧,而后通过释放5-HT和ATP向肠道感觉神经纤维发出应激信号;⑥ 这些发现揭示了肠道EC细胞的拓扑分化及其在肠道屏障、感觉调节及疾病发生中的作用,为胃肠疾病的治疗提供了新的潜在靶点。
Topological segregation of stress sensors along the gut crypt–villus axis
02-12 , doi: 10.1038/s41586-024-08581-9
Cell[IF:42.5]
① 浙江大学医学院/附属邵逸夫医院/良渚实验室王迪和浙江大学爱丁堡大学刘琬璐作为共同通讯发表了一项研究,本研究绘制了小肠两侧营养供给环境的高分辨率图谱,揭示了营养吸收和宿主防御的差异性调控机制;② 研究通过体内示踪大分子营养物质和空间代谢组学,展示了营养吸收的时空动态和细胞类型特异性,以及肠绒毛内区域特定的代谢异质性;③ 发现肠腔侧的谷氨酸主要供给杯状细胞,支持粘液的产生,而血管侧通过调节真菌代谢物来放松上皮屏障;④ 不规律的饮食模式,如跳过早餐的习惯,会增加代谢疾病的风险,原因是诱导了上皮细胞对脂质吸收的记忆;⑤ 这项研究加深了我们对小肠如何被其独特的营养环境在时空上调控的理解。
A two-front nutrient supply environment fuels small intestinal physiology through differential regulation of nutrient absorption and host defense
2024-10-19 , doi: 10.1016/j.cell.2024.08.012
Cell[IF:42.5]
① 研究对象与方法:生物工程策略研究上皮组织几何对细菌感染的影响。通过微接触打印(μCP)构建几何约束的上皮单层,并结合3D肠道芯片模型,分析细菌感染的空间分布与力学机制。② 核心发现:组织几何驱动细菌感染的时空模式。细胞牵引力受几何约束调控,触发Piezo1通道与细菌共定位,加速边缘区域入侵,揭示机械力在感染中的关键作用。③ 关键机制:细胞牵引力调控Piezo1定位。几何约束的上皮单层在细胞密集区域产生更高牵引应力,诱导Piezo1在边缘区聚集,与细菌入侵位点共定位并激活钙离子信号,促进感染。④ 3D模型验证:肠道隐窝结构优先感染细菌。在3D肠道芯片中,细菌与Piezo1在隐窝共定位,利用靶向该区域的纳米颗粒可使抗生素疗效提升100倍,验证结构依赖性药物递送策略。⑤ 临床应用:Piezo1敲低抑制感染与加速愈合。在动物模型中,Piezo1缺陷组伤口细菌负荷降低,结合靶向纳米颗粒可显著减少耐药菌(如VRE)的肠道感染,展现机械生物学疗法潜力。
Tissue geometry spatiotemporally drives bacterial infections
04-21 , doi: 10.1016/j.cell.2025.03.042
Cell Metabolism[IF:30.9]
① 清华大学王一国、上海交通大学王计秋、浙江大学孟卓贤与团队,首次揭示了肠道分泌的激素——肠促生存素(Famsin)促进胰高血糖素分泌及其在维持血糖稳态中的关键作用;② famsin通过与受体OLFR796(人类中的OR10P1)结合,在在胰岛α细胞的内质网中引发钙释放,这一过程触发了胰高血糖素的分泌,从而通过胰高血糖素信号促进肝脏葡萄糖的产生;③ famsin信号传导的缺陷减少肝脏葡萄糖的产生并降低了血糖水平,强调了 famsin-胰高血糖素轴在血糖稳态中的重要性;④ 在高脂饮食诱导的肥胖小鼠模型中,famsin信号的缺乏通过减少胰高血糖素的分泌来改善血糖控制和增强胰岛素敏感性;⑤ 研究确立了 famsin 作为胰高血糖素分泌的关键调节因子,并为理解维持血糖稳态的复杂肠道-胰岛-肝脏器官间交叉互作提供新的视角。
A famsin-glucagon axis mediates glucose homeostasis
2024-12-19 , doi: 10.1016/j.cmet.2024.11.008
Nature Immunology[IF:27.6]
① 中国科学院生物物理研究所范祖森、郑州大学刘本宇、范新娟与团队发表研究,揭示了肠道GABA能神经元调控3型固有淋巴细胞(ILC3)的机制;② 神经递质GABA(γ-氨基丁酸)通过作用于ILC3的Gabbr1和Gabbr2受体,抑制ILC3的增殖和促炎因子IL-17A的产生,减轻肠道炎症;③ Gabbr1缺失或GABA能神经元功能障碍,会导致ILC3过度活化,加重结肠炎症;④ 机制上,GABA信号通过降低转录因子C/EBP-β的LIP异构体表达,解除对Igfbp7(胰岛素样生长因子结合蛋白7)表达的抑制(即增高Igfbp7表达),而Igfbp7蛋白通过自分泌方式作用于Igf1R受体,从而抑制ILC3的增殖和IL-17A生成;⑤ 临床数据表明,GABA-C/EBP-β-IGFBP7通路在炎症性肠病(IBD)患者中被抑制,且与肠道炎症严重程度高度相关;⑥ 该研究揭示了GABA信号在维持肠道免疫稳态中的关键作用,并为IBD的潜在治疗策略提供了新思路。
Enteric GABAergic neuron-derived γ-aminobutyric acid initiates expression of Igfbp7 to sustain ILC3 homeostasis
03-03 , doi: 10.1038/s41590-025-02081-2
Nature Biomedical Engineering[IF:26.6]
① 肠道黏膜屏障的破裂会导致微生物、炎性细胞因子和毒素渗入身体组织,从而引发炎症性肠病、代谢和自身免疫性疾病,上海交通大学的刘尽尧团队发现了通过口服聚乙二醇(PEG)修饰的共生菌可用来加强肠道粘膜屏障;② 通过口服涂覆聚乙二醇(PEG)的共生菌可以加强肠道黏膜屏障,以促进它们渗透到黏液中;③ 在肠道稳态失衡的小鼠中,PEG化的菌株能够穿透粘液并优先定位在下消化道的粘液中,抑制了致病菌的侵入,维持了肠道微生物群的稳态,刺激了黏液的分泌和紧密连接的表达,并防止小鼠发生结肠炎和糖尿病;④ 口服PEG化菌株可以帮助预防和治疗胃肠道疾病。
Reinforcement of the intestinal mucosal barrier via mucus-penetrating PEGylated bacteria
2024-06-05 , doi: 10.1038/s41551-024-01224-4
Nature Microbiology[IF:19.4]
① 西安交通大学叶凯、中国科学院上海免疫与感染研究所Philippe J. Sansonetti、复旦大学陆五元与团队发表研究,揭示了人类肠道α-防御素5(HD5)在促进志贺菌感染中的作用机制,为防治志贺菌感染提供了新的干预思路;② HD5可诱导上皮细胞形成大量丝状伪足,这些结构能够捕获志贺菌,并促进其与宿主细胞的紧密接触,进而增加其入侵效率;③ 利用多组学筛选、体外细胞实验、类器官、肠道芯片和动物模型,研究团队确定了HD5的受体是 P2Y11(分布于人结肠上皮细胞顶端的嘌呤能受体);④ HD5通过P2Y11激活cAMP-PKA信号通路,引发细胞骨架重塑,在体外和体内实验中,阻断P2Y11或抑制cAMP-PKA信号可显著降低HD5诱导的志贺菌感染,提示该通路可能是未来干预策略的新靶点。
Shigella infection is facilitated by interaction of human enteric α-defensin 5 with colonic epithelial receptor P2Y11
02-03 , doi: 10.1038/s41564-024-01901-9
Cell Stem Cell[IF:20.4]
① 研究设计与模型:研究通过小鼠慢性应激模型(电击/社交挫败/不可预测应激),结合神经追踪、单细胞测序和分子生物学技术,揭示脑肠轴调控肠道干细胞功能的机制。② 核心发现:慢性压力激活中央杏仁核-迷走神经背核(CeA-DMV)通路,通过胆碱能肠神经释放乙酰胆碱(ACh),经M3型乙酰胆碱受体(CHRM3)激活p38信号通路,导致肠道干细胞(ISCs)干性下降并呈现衰老样表型。③ 关键神经通路:CeA神经元激活DMV的Phox2b阳性神经元,增强其兴奋性,促使其通过迷走传出神经释放ACh至肠道,而抑制CeA或DMV神经活动可逆转应激诱导的ISC功能损伤。④ 分子机制:ACh通过CHRM3受体引发肠道干细胞内钙信号升高,激活p38 MAPK通路,导致细胞周期停滞(p53/p21上调)、线粒体碎裂(DRP1磷酸化)及代谢功能障碍,最终加速ISC衰老。⑤ 临床验证:结肠癌患者应激组肠道ACh和p-p38水平显著升高,伴随ISC和增殖细胞减少,证实该机制在人类中的相关性。
Vagal pathway activation links chronic stress to decline in intestinal stem cell function
03-20 , doi: 10.1016/j.stem.2025.02.016
Nature Metabolism[IF:20.8]
① 肠道本质上是消化器官,但同时也是内分泌器官,肠内分泌细胞(EEC)对肠道的代谢调节有何影响尚不清楚,重庆医科大学附属儿童医院谭帅与团队发表研究,对这一问题进行了探索;② 构建了一种结肠EEC缺失的小鼠模型,发现该小鼠出现暴饮暴食,并导致肥胖;③ 研究揭示结肠EEC缺失会改变肠道菌群组成及其代谢功能;④ 采用抗生素处理、无菌小鼠和粪菌移植等手段证明肠道菌群是介导EEC小鼠肥胖的关键;⑤ 研究还发现肠道菌群中谷氨酸的不同产量与食欲相关,结肠谷氨酸直接添加可以增加采食。
Interaction between the gut microbiota and colonic enteroendocrine cells regulates host metabolism
2024-05-22 , doi: 10.1038/s42255-024-01044-5