解答百年謎題，胡宏鎮(zhèn)團隊Cell論文揭示腸道神經元感知壓力、炎癥以幫助消化的機制

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作者：王聰來源：生物世界

2025-03-27

2025年3月24日，西奈山伊坎醫(yī)學院與哈佛大學醫(yī)學院團隊在Cell發(fā)表研究，揭示腸道神經系統(tǒng)通過Piezo1感知機械力調控胃腸蠕動和免疫穩(wěn)態(tài)，為相關疾病提供新治療靶點。

每次進食后，我們腸道都會進行一種叫做蠕動的動作——通過平滑肌的協(xié)調收縮和舒張，將食物在腸道管腔中推進。

一個多世紀以來，科學家們早已知道腸道中的神經細胞推動了腸道的這種運動，使其能夠發(fā)揮維持生命的功能。然而，這些腸道神經細胞究竟是如何完成工作的，卻一直是個未解之謎。

2025年3月24日，西奈山伊坎醫(yī)學院胡宏鎮(zhèn)團隊聯合哈佛大學醫(yī)學院 Ruaidhri Jackson 團隊，在國際頂尖學術期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Enteric neuronal Piezo1 maintains mechanical and immunological homeostasis by sensing force 的研究論文。

該研究揭示了腸道神經系統(tǒng)（ENS）通過機械力敏感蛋白 Piezo1 直接感知腸道內機械力，從而調控胃腸蠕動和免疫穩(wěn)態(tài)。這一發(fā)現不僅揭示了消化系統(tǒng)機械感知的分子機制，還為炎癥性腸?。↖BD）及胃腸動力障礙等疾病提供了全新的治療靶點。

腸道神經系統(tǒng)

在消化和屏障免疫的協(xié)調過程中，胃腸道（gastrointestinal，GI）會受到各種各樣的機械力的作用。這些過程的一個核心調節(jié)者——腸道神經系統(tǒng)（Enteric Nervous System，ENS），能夠感知管腔內的壓力，從而獨立于來自中樞神經系統(tǒng)和外周神經系統(tǒng)的外來輸入來調節(jié)胃腸蠕動。

然而，腸道中約 5 億個腸道神經元是如何感知和響應壓力的，目前仍不得而知。

2021年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予了 David Julius 和 Ardem Patapoutian，以表彰他們分別發(fā)現了溫度感受器（TRPV1）和觸覺感受器（Piezo1/2）。

在這項最新研究中，研究團隊證實了 Piezo1 蛋白在協(xié)調腸道運動和抑制腸道炎癥方面發(fā)揮著關鍵作用，而該論文的共同通訊作者胡宏鎮(zhèn)曾是 Ardem Patapoutian 實驗室的博士后。

具體來說，研究團隊發(fā)現，Piezo1 在膽堿能腸道神經元中具有功能性表達。光遺傳學刺激 Piezo1+ 膽堿能腸道神經元可驅動結腸運動，而 Piezo1 缺陷則會降低膽堿能神經元的活性并減緩蠕動。此外，膽堿能腸道神經元中 Piezo1 缺失會消除運動引起的胃腸道蠕動加速現象。

最后，研究團隊發(fā)現，腸神經元中的 Piezo1 功能對于結腸炎中的運動性改變是必需的，并且其作用在于防止異常炎癥和組織損傷。這些發(fā)現揭示了腸道神經系統(tǒng)（ENS）如何感知和響應機械力。

該研究的核心發(fā)現：

● 腸道神經系統(tǒng)（ENS）通過 Piezo1 直接感知機械力；
● 膽堿能腸道神經元功能性表達 Piezo1 機械感受器；
● 膽堿能神經元上的 Piezo1 對于在受到壓力時加快胃腸道蠕動是必需的；
● 膽堿能神經元的 Piezo1 機械感受功能可限制腸道異常炎癥反應。

謝自力博士