马萨诸塞大学陈医学院病理学副教授Milena Bogunovic医学博士的研究揭示了胃肠道(GI)炎症(如炎症性肠病[IBD]相关的炎症)如何对患者产生长期影响,这些患者最终可能发展成功能性运动障碍,如肠易激综合征(IBS)。这项发表在《实验医学杂志》上的研究表明,肠道炎症改变了肠道中神经的排列方式,进而影响肠道肌肉的收缩。
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根据研究,这些变化发生是因为肠道(肠神经系统)神经元被炎症激活并向单核细胞(一种免疫细胞)发出信号。随后,单核细胞溢出到肠神经系统(ENS)中,在那里它们发展成为更专业的巨噬细胞,通常有助于修复,但当数量过多时会导致广泛的重塑和功能障碍。
Bogunovic博士表示:"我们发现正是这种异常重组导致肠道肌肉的失调和不协调收缩。这种异常结构使肠神经系统无法适当地控制周围肌肉,并导致了IBD缓解期患者所经历的症状。"
进一步研究发现,炎症加剧会使神经元暴露于低氧水平(缺氧)。作为回应,神经元启动一种有助于它们生存的应激反应通路,通过抑制单核细胞的吸引并保持其正常组织结构。如果这种保护性反应在疾病早期被触发,它可能提供一种有希望的方法来抑制与IBD相关的持续性胃肠道症状的发展。
肠神经系统是一个庞大的半自主网络,包含超过1亿个嵌入肠壁的神经元,从食道延伸到直肠。它通常被称为"第二大脑",独立于中枢神经系统运行,控制某些自主功能,如消化、营养吸收、蠕动和免疫反应。
尽管在治疗活动性IBD方面已经取得了重大进展,但许多患者在炎症消退后仍会继续出现症状。然而,症状为何在缓解后持续存在以及如何治疗它们仍不被充分理解。
Bogunovic解释说,普遍的看法是,我们出生时神经元数量是固定的,随着年龄增长而逐渐丧失。然而,科学家们开始发现,肠神经元的行为与大脑中的神经元不同。
通过使用一种新开发的小鼠模型来模拟IBD患者经历的结肠炎的短暂性,Bogunovic和合著者宾夕法尼亚州立大学医学院访问博士生Sravya Kurapati能够分离出炎症停止后仍持续存在的ENS变化。
Kurapati表示:"当我们观察经历过炎症过程后的肠神经系统时,我们发现的结果令人震惊。显微镜图像显示某些区域神经元大量丢失,但我们也发现神经元紧密聚集在某些区域,其纤维向不同方向延伸,而不是像正常肠神经系统那样整齐排列成行。"
使用能够区分现有神经元和新神经元的分子工具,Kurapati能够看到新一代神经元是导致这种无序排列的原因。
此外,Bogunovic和Kurapati发现了一种有助于在炎症期间保护肠神经系统的机制。他们表明,激活使神经元能够抵抗缺氧的信号通路可以保护它们免受炎症的影响。
Bogunovic说:"通过激活缺氧应激反应通路,神经元能够适应炎症创造的缺氧环境,抵抗炎症,并在炎症消退后保持其典型结构。可以通过药物、饮食补充或微生物组操作来激活这一通路,从而保护神经元免受炎症影响。"
出版详情:
Sravya Kurapati等人,《炎症通过神经源性单核细胞募集重连肠神经系统》,《实验医学杂志》(2026)。DOI: 10.1084/jem.20251761
期刊信息:《实验医学杂志》
关键医学概念:
炎症性肠病、肠神经系统、肠易激综合征、缺氧
临床分类:
胃肠病学、消化健康、神经病学
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