重磅综述！复旦大学田梅团队系统阐述器官对话：疾病的分子机制、生物学功能及治疗干预

1月6日，复旦大学人类表型组研究院田梅团队在国际知名期刊《信号转导与靶向治疗》（Signal Transduction and Targeted Therapy，IF=52.7）发表了一篇题为《器官对话：疾病的分子机制、生物学功能及治疗干预》重磅综述：系统性地整合了器官互作研究领域的前沿成果，首次以“网络生物学”的视角，全景式地描绘了人体内复杂的器官间通信网络，并为未来精准医疗提供了全新方向。

桑基图展示了2015年至2025年器官互作研究现状

重要论述：大脑、心脏和肠道是器官对话网络的核心枢纽

脑-肠对话

脑-肝对话

心-肾对话

肠-肝对话

肠-肾对话

文章指出，器官之间并非孤立工作，而是通过复杂的“对话”维持着人体的生理稳态。这种对话通过神经、内分泌、免疫和代谢等多种信号通路进行。通过对2015年至2025年间超过5万篇相关研究的分析，文章利用桑基图直观展示，大脑、肠道和肝脏是当前研究最集中、连接最广泛的三大核心器官。

其中，“脑-肠轴”、“肠-肝轴”和“脑-心轴” 是研究最为深入的器官对。例如，肠道菌群产生的代谢物可以通过免疫、神经和内分泌途径影响大脑功能与情绪；而大脑的应激信号也能反向调节肠道蠕动和屏障功能。这种双向沟通的失衡，与从炎症性肠病、抑郁症到阿尔茨海默病等多种疾病密切相关。

从机制到干预：揭示疾病发生新机制，提出治疗新靶点

文章不仅阐述了器官对话的生物学基础，更深入探讨了其在疾病发生发展中的关键作用，并提出了相应的治疗策略。

• 脑-肠对话：详细描述了肠道菌群如何通过迷走神经、免疫调节（如T细胞、巨噬细胞）和下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴与大脑进行双向交流。针对这一轴的干预措施，如益生菌、益生元、迷走神经刺激（VNS）和粪便微生物移植（FMT），在治疗肠易激综合征（IBS）和抑郁症等方面展现出巨大潜力。

• 心-肾对话：重点阐述了“心肾综合征”的恶性循环机制。心脏功能不全导致肾脏灌注不足，从而过度激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS），引发水钠潴留和血压升高，这反过来又加重了心脏负担和肾脏纤维化。针对此轴的RAAS抑制剂（如ACEI/ARB类药物）、SGLT2抑制剂等已成为心肾保护的核心疗法。

• 肠-肝对话：通过门静脉，肠道菌群的代谢产物（如短链脂肪酸、脂多糖LPS）直接进入肝脏，深刻影响肝脏的代谢和免疫状态。健康的菌群产生有益的短链脂肪酸，有助于肝脏健康；而菌群失调则会产生如LPS等毒素，驱动代谢相关性脂肪肝病（MAFLD）和非酒精性脂肪性肝炎（NASH）的进展。法尼醇X受体（FXR）激动剂等靶向肠肝轴的药物正在成为治疗肝病的新希望。

技术革新：多组学、类器官与人工智能推动研究进入新纪元

文章强调，近年来技术的飞速发展是推动该领域进步的关键。多器官影像技术（如英国生物样本库UK Biobank对3万多人进行的多器官MRI研究）、类器官共培养系统（如肝脏-胰岛轴芯片、心肾连接类器官）以及人工智能（AI）驱动的多组学数据整合分析，使得研究人员能够在宏观、微观乃至分子层面前所未有的精度上解析器官间的动态互动。

未来展望：迈向“网络驱动”的精准医学

研究团队呼吁研究范式从“单个器官”转向“整个网络”。通过构建完整的人体器官互作网络图谱，并结合AI进行动态预测，未来医疗将能够实现：

• 创新诊断：通过分析一个器官的异常来早期预警其他器官的疾病风险。

• 个性化治疗：根据患者的特定器官网络状态，制定综合性的治疗策略，例如通过调节肠道菌群来改善肺部炎症或保护心脏功能。

• 系统干预：开发能同时调节多个器官通路的新型药物和疗法。

这篇综述标志着我们对人体生理和疾病的理解迈入了系统性、网络化的新阶段。说明只有将人体视为一个相互关联的整体，才能真正攻克如心力衰竭、神经退行性疾病和代谢综合征等复杂的系统性疾病。随着“器官对话”研究的不断深入，一个以网络生物学为基础的精准医疗新时代正在到来。

https://www.nature.com/articles/s41392-025-02329-1

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