「PNAS」研究發(fā)現(xiàn)了存在于腸道中的“第二大腦”,其神經(jīng)膠質(zhì)將為治療腸道疾病開辟新途徑

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作者:Liz Zee

導(dǎo)讀:結(jié)腸直腸癌是全球主要的健康問題。越來越多的證據(jù)表明腸道微生物群在結(jié)腸直腸癌病發(fā)中起作用,激發(fā)了研究這些微生物的興趣。然而,對癌前息肉相關(guān)的微生物群的組成和作用知之甚少。這項研究通過強調(diào)廣泛的微生物群組成的差異,為癌前息肉的微生物微環(huán)境提供了基本的見解。

密歇根州立大學(xué)(Michigan State University)的研究人員對人類腸道的腸道神經(jīng)系統(tǒng)有了驚人的發(fā)現(xiàn),而腸道神經(jīng)系統(tǒng)本身就充滿著令人驚訝的事實。首先,這個“第二大腦”確實存在。

“大多數(shù)人甚至不知道他們的腸道里有‘這種東西’,”密歇根州立大學(xué)自然科學(xué)學(xué)院生理學(xué)系的基金會教授Gulbransen說。

腸道神經(jīng)系統(tǒng)是非常獨立的:即使腸道與中樞神經(jīng)系統(tǒng)由于某種未知的原因斷了聯(lián)系,它們也能執(zhí)行許多日常任務(wù)。在人的腸道中,特殊神經(jīng)系統(tǒng)細胞,即神經(jīng)元和膠質(zhì)細胞的數(shù)量與貓的大腦中發(fā)現(xiàn)的數(shù)量大致相同。

Gulbransen說:“這就像在我們腸道里存在的第二個大腦。這是一個遍布我們腸道的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的巨大網(wǎng)狀系統(tǒng)?!?br>
相對而言,神經(jīng)元是更熟悉一些的細胞類型,主要負責(zé)神經(jīng)系統(tǒng)的電信號。而膠質(zhì)細胞并不具有電活性,這使得研究人員破譯這些細胞的功能更具挑戰(zhàn)性。其中一個主要的理論是,膠質(zhì)細胞為神經(jīng)元提供被動支持。

Gulbransen和他的團隊現(xiàn)在已經(jīng)證明,神經(jīng)膠質(zhì)細胞在腸神經(jīng)系統(tǒng)中起著更加活躍的作用。于10月1日發(fā)表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上,名為“Circuit-specific enteric glia regulate intestinal motor neurocircuits”的一項研究中,斯巴達人揭示了神經(jīng)膠質(zhì)以一種非常精確的方式影響著神經(jīng)元回路所攜帶的信號。這一發(fā)現(xiàn)可能有助于為腸道疾病的新療法鋪平道路,這種疾病影響著多達15%的美國人口。

Gulbransen說:“如果把第二個大腦想象成一臺電腦,那么神經(jīng)膠質(zhì)細胞就是外圍工作的芯片。它們是信號網(wǎng)絡(luò)的活躍部分,但不像神經(jīng)元一樣,而是調(diào)節(jié)或修改信號。”

在計算機語言中,膠質(zhì)細胞就是邏輯門?;蛘?,從音樂的角度來說,膠質(zhì)細胞并不是電吉他上演奏出來的音符,而是調(diào)節(jié)這些音符的音調(diào)和音量的踏板和放大器。

撇開類比不談,與科學(xué)家先前的理解相比,神經(jīng)膠質(zhì)在確保事情順利運行或聽起來良好方面更為重要。這項工作創(chuàng)造了一幅關(guān)于腸道神經(jīng)系統(tǒng)如何工作的更完整、更復(fù)雜的圖像。這也為治療腸道疾病創(chuàng)造了新的機會。

Gulbransen說:“目前我們還沒有治療腸道疾病的方法,但我們可以開始了解是否有辦法針對特定類型或一組神經(jīng)膠質(zhì)并以某種方式改變它們的功能,制藥公司已經(jīng)對此感興趣了?!?br>
今年早些時候,Gulbransen的研究小組發(fā)現(xiàn),神經(jīng)膠質(zhì)可以為治療腸易激綜合癥開辟新途徑。腸易激綜合癥是一種目前還無法治愈的令患者非常痛苦的疾病,影響著10%到15%的美國人。膠質(zhì)細胞還可能與其他幾種健康狀況有關(guān),包括腸道運動障礙,如便秘,以及一種罕見的疾病——慢性假性腸梗阻。

“目前,病因尚不清楚。人們的腸道中會出現(xiàn)看起來像是梗阻的東西,只是沒有實質(zhì)上的阻塞,”Gulbransen說?!八麄兊哪c道只有一部分停止了工作?!?br>
盡管他強調(diào),科學(xué)還不能為這些問題提供治療方法,但科學(xué)更有能力更全面地探索和理解這些問題。Gulbransen相信密歇根州立大學(xué)將成為發(fā)展這種理解的核心。

他說,“密歇根州立大學(xué)擁有世界上最好的腸道研究團隊之一。我們有一群龐大而多元化的人才在腸道科學(xué)的所有主要領(lǐng)域工作。這是我們真正的優(yōu)勢?!?br>
參考資料:

https://www.pnas.org/content/118/40/e2025938118

注:本文旨在介紹醫(yī)學(xué)研究進展,不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導(dǎo),請至正規(guī)醫(yī)院就診。

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