肠道神经元如何应对细菌、寄生虫与过敏食物的最新研究

肠神经系统（ENS）是一个庞大的神经网络，构建于肠道的壁内。虽然它以调节消化和食物在肠道中移动的作用而闻名。但研究人员正在发现，它的影响远不止于此。

马萨诸塞州总医院分子生物学系的Ramnik Xavier博士是这篇论文的资深作者，该论文发表于在科学杂志上，标题为“肠神经系统对微生物群和2型炎症反应的区域编码”，这为越来越多的证据提供了支持，表明ENS与免疫系统密切合作，帮助身体应对细菌、寄生虫和过敏原。

ENS不仅是肠道消化和运动的控制中心，它在身体维持平衡和保护自身免受伤害方面也发挥着关键作用。

胃肠道不断受到微生物群、病原体和免疫系统引起的变化所带来的挑战。然而，科学家们对肠道中组成肠神经系统（ENS）的神经网络如何响应这些变化的条件仍然了解得很少，这也是因为很难详细研究这些神经元。

为了解决这个问题，研究人员调查了具有不同且精心挑选的肠道微生物群的鼠模型，以及其他暴露于过敏原或寄生虫感染的模型。在每种情况下，团队对肠道不同区域的ENS进行了分析，以了解它们对这些条件的反应。

研究人员使用了一种特殊类型的鼠模型，使用了荧光标记系统，让肠神经元的细胞核发光。这使他们能够从其余的肠道组织中识别和分离神经元，并逐个研究这些神经元的细胞核，以了解它们的基因活动。

这种方法使研究人员能够看到每个细胞中哪些基因是活跃的——实际上，他们平均每个神经元检测到的基因超过6000个，包括那些用标准方法难以检测到的低表达基因。

此外，为了研究这些神经元如何适应不同的条件，团队使用了一种病毒工具删除特定的感兴趣基因。这个过程帮助我们更清楚地了解哪些基因控制神经元的行为和反应。

研究发现

通过研究肠道中单个神经元的基因活动，团队发现了两种主要模式，揭示了肠神经系统的多样性和适应能力。一组感觉神经元在不同地点和条件下的细胞数量变化很大。

这些感觉神经元因其特殊的通讯方式而显得尤为突出，包括对过敏反应或寄生虫感染期间产生的许多免疫分子的反应信号。另一组控制肠道运动的运动神经元在不同条件下表达的基因则表现出更为渐进的变化，同时数量保持稳定。

令人瞩目的是，这些模式在截然不同的条件下都能被观察到——从过敏到寄生虫感染再到无菌状态——这表明肠道的神经系统能够协调活动，保持肠道平衡，无论面临什么挑战。

总的来说，这些发现绘制了迄今为止最详细的肠道神经系统应对环境挑战的路线图。研究表明，肠道神经元活动的变化与肠道功能密切相关，将细胞行为与肠道的整体生理状态联系起来。

研究人员表示，通过揭示这些联系，他们为未来研究肠道神经系统如何支持肠道健康奠定了基础，以及当这种平衡在疾病中被打破时会发生什么。

通过研究肠神经元在炎症期间的变化，研究团队现在旨在探索肠道的神经系统是否以及如何直接影响炎症反应的机制。为了推动治疗进展，他们还将研究患者样本和实验室培养的肠道模型，以确定这些发现如何适用于人类。

最后，由于肠神经元还与连接到大脑的其他神经进行沟通——影响食欲、食物摄入等——理解肠神经系统中与炎症相关的变化如何影响这些更广泛的神经网络，可能会让我们更清楚肠道在整体健康和疾病中的作用。

更多信息，请参考： 彭坦等，肠神经系统对微生物群和2型炎症的反应进行区域编码，科学杂志（2025）。 数字对象标识符（DOI）：10.1126/science.adr3545