马萨诸塞州总医院分子生物学系的Ramnik Xavier医学博士、哲学博士是发表在《科学》杂志上的一篇论文的高级作者，该论文题为"肠道神经系统对微生物群和2型炎症反应的区域编码"。
问：您如何向普通读者概括您的研究？
肠道神经系统(ENS)是嵌入肠道壁内的庞大神经网络。虽然它以调节消化和食物在肠道中移动的作用而闻名，但研究人员发现它的影响远不止于此。
我们的研究增加了累积的证据，表明ENS与免疫系统紧密合作，帮助身体应对细菌、寄生虫和过敏原。ENS远不只是肠道消化和移动的控制中心，它还在身体维持平衡和保护自身免受伤害方面发挥着关键作用。
问：您的研究帮助填补了哪些知识空白？
胃肠道不断受到微生物群、病原体和免疫系统驱动的变化挑战。然而，科学家们对构成ENS的肠道神经网络如何响应这些变化条件知之甚少，部分原因是很难详细研究这些神经元。
为了解决这个问题，我们研究了具有不同、精心选择的肠道微生物组的小鼠模型，以及其他暴露于过敏原或寄生虫感染的小鼠模型。在每种情况下，我们对肠道不同区域的ENS进行了分析，以确定其对这些条件的响应。
问：您使用了哪些方法或方法？
我们使用了一种特殊的小鼠模型，该模型具有荧光标记系统，使肠神经元的细胞核发光。这使我们能够从其余肠道组织中识别和分离神经元，并逐个研究这些细胞的细胞核以了解其基因活性。我们的方法使我们能够看到每个细胞中哪些基因是活跃的——事实上，我们平均检测到每个神经元超过6,000个基因，包括用标准方法难以检测的低表达基因。
此外，为了研究这些神经元如何适应不同条件，我们使用病毒工具删除了特定的兴趣基因。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响应。
问：您发现了什么？
通过研究肠道单个神经元的基因活性，我们发现了两个主要模式，揭示了ENS的多样性和适应性。一组感觉神经元在不同部位和条件下显示出细胞数量的大幅变化。这些感觉神经元以其专门的通讯而突出，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响应信号。另一组控制肠道移动的运动神经元，在不同条件下表现出更渐进的基因表达变化，同时保持稳定的数量。
值得注意的是，这些模式出现在非常不同的条件下——从过敏到寄生虫感染再到无菌状态——这表明肠道神经系统协调其活动以保持肠道平衡，无论面临何种挑战。
问：有什么影响？
总的来说，这些发现创建了迄今为止最详细的图谱，展示了肠道神经系统如何响应不同的环境挑战。我们的研究表明，肠神经元活性的变化与肠道功能密切相关，将细胞行为与更广泛的肠道生理学联系起来。通过揭示这些联系，我们为未来研究ENS如何支持肠道健康，以及当这种平衡在疾病中被破坏时会发生什么奠定了基础。
问：下一步是什么？
通过绘制肠神经元在炎症期间的变化，我们现在可以探索肠道神经系统是否以及如何直接影响炎症反应。为了推进治疗进展，我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。
最后但同样重要的是，因为肠神经元还与其他连接到大脑的神经进行通信——影响食欲、食物摄入等——了解ENS中与炎症相关的变化如何影响这些更广泛的神经网络，可能会揭示更多关于肠道在整体健康和疾病中的作用。
来源：马萨诸塞州总医院
期刊参考：Tan, P. 等人 (2025) 肠道神经系统对微生物群和2型炎症反应的区域编码。《科学》。
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