每次進(jìn)食后，我們腸道都會(huì)進(jìn)行一種叫做蠕動(dòng)的動(dòng)作——通過(guò)平滑肌的協(xié)調(diào)收縮和舒張，將食物在腸道管腔中推進(jìn)。
一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)家們?cè)缫阎滥c道中的神經(jīng)細(xì)胞推動(dòng)了腸道的這種運(yùn)動(dòng)，使其能夠發(fā)揮維持生命的功能。然而，這些腸道神經(jīng)細(xì)胞究竟是如何完成工作的，卻一直是個(gè)未解之謎。
2025年3月24日，西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院胡宏鎮(zhèn)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院 Ruaidhri Jackson 團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)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(jīng)系統(tǒng)（ENS）通過(guò)機(jī)械力敏感蛋白 Piezo1 直接感知腸道內(nèi)機(jī)械力，從而調(diào)控胃腸蠕動(dòng)和免疫穩(wěn)態(tài)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了消化系統(tǒng)機(jī)械感知的分子機(jī)制，還為炎癥性腸?。↖BD）及胃腸動(dòng)力障礙等疾病提供了全新的治療靶點(diǎn)。
在消化和屏障免疫的協(xié)調(diào)過(guò)程中，胃腸道（gastrointestinal，GI）會(huì)受到各種各樣的機(jī)械力的作用。這些過(guò)程的一個(gè)核心調(diào)節(jié)者——腸道神經(jīng)系統(tǒng)（Enteric Nervous System，ENS），能夠感知管腔內(nèi)的壓力，從而獨(dú)立于來(lái)自中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周神經(jīng)系統(tǒng)的外來(lái)輸入來(lái)調(diào)節(jié)胃腸蠕動(dòng)。
然而，腸道中約 5 億個(gè)腸道神經(jīng)元是如何感知和響應(yīng)壓力的，目前仍不得而知。
2021年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了 David Julius 和 Ardem Patapoutian，以表彰他們分別發(fā)現(xiàn)了溫度感受器（TRPV1）和觸覺(jué)感受器（Piezo1/2）。
在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)證實(shí)了 Piezo1 蛋白在協(xié)調(diào)腸道運(yùn)動(dòng)和抑制腸道炎癥方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而該論文的共同通訊作者胡宏鎮(zhèn)曾是 Ardem Patapoutian 實(shí)驗(yàn)室的博士后。
具體來(lái)說(shuō)，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，Piezo1 在膽堿能腸道神經(jīng)元中具有功能性表達(dá)。光遺傳學(xué)刺激 Piezo1+ 膽堿能腸道神經(jīng)元可驅(qū)動(dòng)結(jié)腸運(yùn)動(dòng)，而 Piezo1 缺陷則會(huì)降低膽堿能神經(jīng)元的活性并減緩蠕動(dòng)。此外，膽堿能腸道神經(jīng)元中 Piezo1 缺失會(huì)消除運(yùn)動(dòng)引起的胃腸道蠕動(dòng)加速現(xiàn)象。
最后，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，腸神經(jīng)元中的 Piezo1 功能對(duì)于結(jié)腸炎中的運(yùn)動(dòng)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(xiàn)揭示了腸道神經(jīng)系統(tǒng)（ENS）如何感知和響應(yīng)機(jī)械力。
該研究的核心發(fā)現(xiàn)：
● 腸道神經(jīng)系統(tǒng)（ENS）通過(guò) Piezo1 直接感知機(jī)械力；
● 膽堿能腸道神經(jīng)元功能性表達(dá) Piezo1 機(jī)械感受器；
● 膽堿能神經(jīng)元上的 Piezo1 對(duì)于在受到壓力時(shí)加快胃腸道蠕動(dòng)是必需的；
● 膽堿能神經(jīng)元的 Piezo1 機(jī)械感受功能可限制腸道異常炎癥反應(yīng)。
西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院謝自力博士、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士生 Lillian Rose 為論文共同第一作者；西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院胡宏鎮(zhèn)教授、哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院助理教授 Ruaidhri Jackson 為論文共同通訊作者。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00258-2
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