大腦是身體的指揮中心，支配著(zhù)人類(lèi)的生命活動(dòng)。但其實(shí)，人體里還存在著(zhù)一個(gè)“第二大腦”，那就是腸道。
腸道可不僅僅是一個(gè)精巧的消化系統，已有的科學(xué)研究表明，神經(jīng)細胞與腸道之間可以相互作用，但它們之間具體如何相互作用，信號如何從一個(gè)組織傳遞到另一個(gè)組織，并系統調控機體整體的代謝水平和衰老進(jìn)程，一直是個(gè)未解之謎。
日前，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員田燁研究組與美國加州大學(xué)伯克利分校教授A(yíng)ndrew Dillin合作，在《細胞》雜志在線(xiàn)發(fā)表了一篇論文，揭示了一條神經(jīng)細胞到腸道細胞的線(xiàn)粒體應激反應信號通路。
誰(shuí)是“信號兵”？
科研人員將研究的焦點(diǎn)集中在線(xiàn)粒體上。這個(gè)小東西不僅是細胞能量供給的中心，也是調控衰老進(jìn)程以及影響神經(jīng)退行性疾病的重要細胞器之一。
線(xiàn)粒體非常“聰明”，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現，當其受到外界刺激發(fā)生功能損傷時(shí)，會(huì )啟動(dòng)一種線(xiàn)粒體未折疊蛋白反應，重建穩態(tài)平衡。這種反應事關(guān)生物體的天然免疫、干細胞維持、壽命調控等重要的生理過(guò)程。
有意思的是，在多細胞的機體里，這種反應還能在不同的組織之間傳遞，比如從神經(jīng)細胞傳遞到腸道細胞，系統調節整個(gè)生物體的代謝水平，共同應對損傷。
Dillin認為，有一種物質(zhì)在其中擔任了“信號兵”的作用。但這個(gè)“信號兵”究竟是誰(shuí)，它是怎么給遠端組織“送信”的？人們對此知之甚少。在此前的一些研究中，Dillin和北京大學(xué)的一個(gè)課題組都提出了一些候選物質(zhì)，但它們均不足以引起遠端組織的應激反應。
“為了觀(guān)察信息的傳遞，首先就需要給予神經(jīng)細胞一定的刺激，讓它有傳遞信息的必要。”田燁研究組以秀麗線(xiàn)蟲(chóng)為模型，在其神經(jīng)細胞中引入了一種舞蹈癥致病蛋白，刺激神經(jīng)細胞內的線(xiàn)粒體損傷，進(jìn)而誘導腸道內的線(xiàn)粒體未折疊蛋白反應。
通過(guò)遺傳篩選的方法，田燁等人有了新的發(fā)現。
“老路”的新功能
田燁等人發(fā)現，一條在無(wú)脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物中都存在的信號通路——Wnt信號通路，是完成這一過(guò)程的關(guān)鍵所在。
Wnt是一種分泌性成形素，它在動(dòng)物發(fā)育中起著(zhù)重要作用。該信號通路在物種進(jìn)化過(guò)程中高度保守，決定著(zhù)細胞命運，并參與調節組織穩態(tài)平衡和癌癥發(fā)生。“如果這條通路發(fā)生異常，就會(huì )導致神經(jīng)系統發(fā)育問(wèn)題以及腸癌。”田燁說(shuō)。
這項成果還發(fā)現，跨細胞調控遠端組織產(chǎn)生非自主的線(xiàn)粒體應激反應，還離不開(kāi)囊泡轉運復合體Retromer及血清素兩種物質(zhì)的參與。
一些臨床數據表明，很多患有阿爾茨海默氏癥、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的人，或多或少會(huì )同時(shí)患有代謝疾病以及腸道炎癥等疾病。因此，這項成果或許能夠為治療神經(jīng)退行性疾病以及伴隨的代謝紊亂癥狀提供新的治療思路。
“代謝和腸道的問(wèn)題是否由神經(jīng)系統的病變導致，現在還沒(méi)有定論。”田燁表示，“但我們相信它們是有關(guān)聯(lián)的，這就是我們想做相關(guān)研究的原因。”
中科院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員蔡時(shí)青在一篇評論文章中說(shuō)：“Wnt信號通路是一條研究得較為清楚的‘老通路’，這項工作發(fā)現了‘老通路’的新功能，他們找出了神經(jīng)元—腸道組織間信號傳遞的關(guān)鍵分子。”
“線(xiàn)粒體未折疊蛋白反應信號調控動(dòng)物壽命，因此他們的工作對于理解組織衰老如何影響動(dòng)物壽命也具有重要意義。大腦和腸道功能相互調控機制是目前神經(jīng)生物學(xué)前沿問(wèn)題，這項研究也為腦腸軸機制提供了新的認識。”蔡時(shí)青評論。
田燁透露，由于人類(lèi)也存在著(zhù)保守的Wnt信號通路，他們下一步打算在更高等動(dòng)物中探索不同組織尤其是神經(jīng)系統到腸道的信號傳遞過(guò)程。
合作咨詢(xún)
肖女士
021-33392297
Kelly.Xiao@imsinoexpo.com
2006-2025 上海博華國際展覽有限公司版權所有（保留一切權利）
滬ICP備05034851號-57
