腸腦連接是一種復(fù)雜的雙向信號(hào)級(jí)聯(lián)，負(fù)責(zé)保持消化系統(tǒng)正常運(yùn)作，一旦出現(xiàn)問(wèn)題就可能引發(fā)麻煩。哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員在一項(xiàng)針對(duì)小鼠的研究中，定義了結(jié)腸中傳遞信號(hào)到大腦的五種不同感覺(jué)神經(jīng)元亞型。他們的研究結(jié)果表明，一些神經(jīng)元專門(mén)用于感知輕微的力量，比如物質(zhì)在結(jié)腸中的移動(dòng)，而其他神經(jīng)元?jiǎng)t感知更強(qiáng)烈的力量，比如疼痛。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，如果這些發(fā)現(xiàn)在人類中得到確認(rèn)，可能有助于科學(xué)家開(kāi)發(fā)更有效的治療方法，以治療這種結(jié)腸-腦感知系統(tǒng)失調(diào)引發(fā)的情況。

哈佛醫(yī)學(xué)院的研究員Rachel Wolfson博士表示：“患者經(jīng)常抱怨消化系統(tǒng)的感覺(jué)和疼痛，但我們對(duì)內(nèi)神經(jīng)支配腸道的感覺(jué)神經(jīng)元了解甚少，這些神經(jīng)元使我們能夠?qū)Σ煌碳ぷ鞒龇磻?yīng)。”她是該研究論文的第一作者，該論文發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。

該研究的高級(jí)作者David Ginty博士的實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)一直在研究皮膚中的感覺(jué)神經(jīng)元如何與大腦溝通，形成我們的觸覺(jué)?？茖W(xué)家們開(kāi)發(fā)了精確的基因工具，用于標(biāo)記感覺(jué)神經(jīng)元的亞型，并利用這些工具揭示了有關(guān)皮膚感覺(jué)神經(jīng)元的基本信息，包括其結(jié)構(gòu)、組織和功能。然而，盡管關(guān)于觸覺(jué)神經(jīng)元的科學(xué)知識(shí)不斷增長(zhǎng)，但很少有研究關(guān)注了解其他部位（包括胃腸系統(tǒng)）的神經(jīng)元。

為了填補(bǔ)這一研究領(lǐng)域的空白，Ginty與Wolfson合作，后者是神經(jīng)生物學(xué)家，也是胃腸系統(tǒng)的臨床專家。他們的研究采用了小鼠的分子遺傳學(xué)方法、形態(tài)學(xué)分析、功能成像、電生理學(xué)和行為學(xué)，以確定他們所稱的“結(jié)腸內(nèi)神經(jīng)元的性質(zhì)和功能多樣性，以及它們?cè)谏砗筒±頇C(jī)械感知中的作用”。

在他們的研究中，Wolfson利用Ginty實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的基因標(biāo)記小鼠模型，重新用于研究結(jié)腸中的神經(jīng)元。她發(fā)現(xiàn)結(jié)腸中存在五種皮膚中的感覺(jué)神經(jīng)元亞型。然而，結(jié)腸和觸覺(jué)神經(jīng)元具有不同的形狀，而且結(jié)腸神經(jīng)元的亞型在形式上也各不相同。

Wolfson為了研究功能，她用氣球拉伸結(jié)腸，模仿自然發(fā)生的膨脹，并記錄了不同類型神經(jīng)元的活動(dòng)。其中兩種類型對(duì)輕微的力量作出反應(yīng)，類似于消化食物或糞便在結(jié)腸中移動(dòng)時(shí)可能發(fā)生的輕微拉伸。另外兩種類型對(duì)強(qiáng)烈的力量作出反應(yīng)，例如更大程度的拉伸。當(dāng)她人為激活這些高力量神經(jīng)元時(shí)，小鼠的行為就像在經(jīng)歷疼痛。當(dāng)她去除力量閾值最高的神經(jīng)元時(shí)，疼痛反應(yīng)減弱。在小鼠體內(nèi)引發(fā)炎癥會(huì)導(dǎo)致其中一種疼痛感知神經(jīng)元亞型更加敏感。

有趣的是，這些功能與皮膚中的神經(jīng)元的功能相對(duì)應(yīng)，這表明功能可能在不同器官系統(tǒng)中保持一致。這項(xiàng)研究為結(jié)腸感覺(jué)的基本神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制提供了關(guān)鍵洞察。研究人員指出：“令人驚訝的是，在神經(jīng)內(nèi)皮膚和結(jié)腸中神經(jīng)元亞型的性質(zhì)中，有三種亞型的性質(zhì)是保守的?！?該研究為腸道感覺(jué)的基本神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制提供了關(guān)鍵洞察。Ginty補(bǔ)充道：“我們第一次能夠弄清楚神經(jīng)支配結(jié)腸的神經(jīng)元的解剖、生理和功能?！倍唐趦?nèi)，研究人員希望了解為什么結(jié)腸神經(jīng)元的形態(tài)與皮膚神經(jīng)元不同，以及這些形態(tài)上的差異如何轉(zhuǎn)化為行為上的差異。

長(zhǎng)期來(lái)看，Wolfson計(jì)劃研究胃腸道其他部位的神經(jīng)元。她還希望探索結(jié)腸神經(jīng)元如何對(duì)其他刺激做出反應(yīng)，比如毒素或缺血，這些刺激可能導(dǎo)致腹痛。雖然這些結(jié)果首先需要在人體中得到證實(shí)，但研究人員表示，他們的工作可能有一天能夠?yàn)橹委煾鞣N胃腸道疾病提供更好的療法。

“我們已經(jīng)了解了腸道的內(nèi)神經(jīng)支配100年了，但現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)工具使我們能夠深入了解其工作原理，這將為治療結(jié)腸問(wèn)題的治療方法提供平臺(tái)，” Ginty說(shuō)道。

針對(duì)低力神經(jīng)元可能有助于治療運(yùn)動(dòng)相關(guān)的疾病，如便秘和腹瀉，而針對(duì)高力神經(jīng)元可能有助于治療源于結(jié)腸的疼痛。尤其是對(duì)于對(duì)炎癥敏感的神經(jīng)元亞型，這對(duì)于患有炎癥性腸病的患者來(lái)說(shuō)是一種疼痛來(lái)源。

“在我們通過(guò)抗炎藥物控制炎癥時(shí)，有一種方法可以針對(duì)這些神經(jīng)元，以治療患者的疼痛，這是一個(gè)巨大的治療需求，” Wolfson表示。盡管研究存在局限性，但作者們總結(jié)道：“因此，與皮膚感覺(jué)神經(jīng)元類似，結(jié)腸內(nèi)神經(jīng)元群體的機(jī)械和生理性質(zhì)是不同的，可以映射出不同的力量閾值空間，并且通過(guò)基因定義的結(jié)腸內(nèi)高閾值機(jī)械感受神經(jīng)元介導(dǎo)結(jié)腸膨脹的病理生理反應(yīng)，揭示了治療干預(yù)的一個(gè)目標(biāo)人群?！?/p>

編輯：王洪

排版：李麗