腸道易激綜合征是消化系常見病,病情復(fù)雜,遷延難愈。在美國(guó),多達(dá)10%的人群被典型腸易激綜合征癥狀困擾,但絕大多數(shù)人并沒有因此去看醫(yī)生。在有些病例中,癥狀較輕微;而在另外一些病例中,腸易激綜合征幾乎主宰了患者生活的全部。腸易激綜合征患者要為所用藥品及向醫(yī)生或輔助治療師咨詢,花費(fèi)大量的金錢。
很多醫(yī)生對(duì)腸易激綜合征知之甚微,更有甚者將癥狀歸結(jié)于患者的臆想。大量患者飽受腸易激綜合征之苦,然而,治療措施經(jīng)常無(wú)效或是差強(qiáng)人意,并不能完全消除腸易激綜合征對(duì)患者的影響。
腸道內(nèi)富含大量的神經(jīng)元(5億,相當(dāng)于脊髓內(nèi)所有神經(jīng)元的總和),又因其極為復(fù)雜的協(xié)調(diào)性被稱為人類的“第二大腦”,這張密集的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)腸道健康的維持非常重要。《Nature》報(bào)道指出:通過口服抗體,能有效預(yù)防腸道疾病
這張由5億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞和許許多多支持細(xì)胞組成的腸道神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)究竟是怎么形成的?多家科學(xué)研究機(jī)構(gòu)共同解答了這個(gè)問題。
“盡管腸壁許多類型的神經(jīng)細(xì)胞看似隨機(jī)分布,”本文項(xiàng)目組長(zhǎng),F(xiàn)rancis Crick研究所的Vassilis Pachnis說(shuō)?!暗菂s井井有條地控制著胃酸的產(chǎn)生、食物的運(yùn)動(dòng)、細(xì)菌和免疫細(xì)胞之間的信息傳播,并將腸道的豐富信息傳遞給大腦。我們想知道這團(tuán)看似混亂的系統(tǒng)是如何形成,乃至組織活動(dòng)的?!?/p>
祖細(xì)胞(progenitor cell)是具有明確分化目標(biāo)的干細(xì)胞,負(fù)責(zé)組織發(fā)育和再生。研究小組使用遺傳工具,將腸道神經(jīng)系統(tǒng)的單個(gè)祖細(xì)胞標(biāo)記上某一獨(dú)特的顏色,當(dāng)胚胎長(zhǎng)成成體動(dòng)物后,這個(gè)祖細(xì)胞的子代細(xì)胞都具有相同的顏色。通過檢查成年動(dòng)物體內(nèi)同一顏色的細(xì)胞類型,便可以了解這些細(xì)胞的起源。
通過這種手段,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一些祖細(xì)胞只產(chǎn)生神經(jīng)元細(xì)胞,另外一些只產(chǎn)生神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,還有一些既可以產(chǎn)生神經(jīng)元細(xì)胞也可以產(chǎn)生神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞。來(lái)自同一親本的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞彼此緊密相連,形成相對(duì)致密的細(xì)胞群。來(lái)自不同但彼此相鄰的親本祖細(xì)胞的子代細(xì)胞們“維恩圖”式的排布于腸道表面,不僅如此還穿透了所有腸壁層,形成了細(xì)胞搭接柱。
維恩圖
腸神經(jīng)細(xì)胞維恩圖
“我們觀察到,人體的‘第二大腦’所控制的不僅是單層腸道壁,而是整個(gè)腸道的3維空間?!北疚牡谝蛔髡遃assilis實(shí)驗(yàn)室的Reena Lasrado說(shuō)。
研究小組用微小的電流刺激腸神經(jīng)系統(tǒng),進(jìn)一步探討了這種復(fù)雜的空間排布是否有助于腸道神經(jīng)細(xì)胞的活性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,源自同一個(gè)祖細(xì)胞的后代細(xì)胞所產(chǎn)生的電反射具有同步性。Vassilis說(shuō),這表明哺乳動(dòng)物的腸道神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育關(guān)系到成體的腸道功能調(diào)節(jié)。
下一步,研究人員將關(guān)注胚胎發(fā)育和早期發(fā)育階段的腸道神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程,查看細(xì)胞們何時(shí)何地出錯(cuò)時(shí)會(huì)引起某些常見的腸道紊亂,從而找到相關(guān)的治療辦法。
原文標(biāo)題
Lineage-dependent spatial and functional organization of the mammalian enteric nervous system
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