主要观点总结
中国科学院上海营养与健康研究所等合作研究团队发现慢性压力通过激活迷走神经背侧运动核(DMV)引起肠道健康问题。研究发表在Cell Stem Cell期刊上。该研究揭示了慢性压力如何通过副交感神经影响肠道健康的新机制,并提供了治疗策略。文中描述了实验的三种慢性压力模型和实验结果,并介绍了神经信号传递的详细机制以及临床样本的分析结果。
关键观点总结
关键观点1: 研究背景及目的
文章探讨了慢性压力对肠道健康的影响,揭示了压力如何通过神经系统影响肠道健康的新视角,为慢性压力相关肠道疾病的治疗提供潜在策略。
关键观点2: 研究方法和模型
研究团队采用三种慢性压力模型进行研究,包括电击刺激(ES)、社交挫败(SD)和不可预测的慢性压力(CUS)。同时,通过类器官培养系统验证慢性压力对肠道干细胞的影响。
关键观点3: 研究主要发现
研究发现慢性压力通过激活迷走神经背侧运动核(DMV)导致肠道干细胞的自我更新和增殖能力下降,表现为衰老表型。这一机制独立于传统的HPA轴、免疫细胞、肠道菌群的作用。
关键观点4: 机制解析
研究详细解析了神经信号传递机制,揭示了慢性压力如何通过大脑中央杏仁核(CeA)到迷走神经背侧运动核(DMV)的通路激活副交感神经过度兴奋。
关键观点5: 研究成果的意义与潜在应用
该研究为理解慢性压力如何通过神经系统影响肠道健康提供了新的视角,并为慢性压力相关肠道疾病的治疗提供了潜在的神经干预策略。此外,该研究还揭示了临床样本中存在类似现象,提示调节副交感神经系统的活性可能成为治疗压力引起的肠道疾病的有效策略。
正文
众所周知,慢性压力不仅对心理健康产生重大影响,还会导致一系列生理疾病,尤其是肠道健康问题,诸如炎症性肠病(IBD)、肠易激综合症(IBS)等,具体的病理机制仍在探索之中。近年来,脑肠轴作为一种复杂的生物学通路,成为了探讨压力对肠道功能影响的重要研究方向。
这次,为找到慢性压力迫害肠道的新证据,研究团队
采用三种常用的慢性压力模型进行研究,包括电击刺激(ES)、社交挫败(SD)和不可预测的慢性压力(CUS)。这些方法能够模拟人类在日常生活中所遭遇的压力
,实验小鼠在暴露于这些压力后,表现出了典型的压力反应,例如行为焦虑、体重下降等。
研究团队观察到,
慢性压力对肠道形态结构产生了负面影响
,导致小鼠肠道的整体长度缩短,肠道隐窝高度降低,绒毛长度略微缩短。组织学分析、单细胞RNA测序等结果更揭示了肠道所受的“内伤”,显示
肠道干细胞(ISCs)的数量显著减少,其干性和增殖相关基因表达下调、衰老相关基因上调,转录组特征与自然衰老小鼠高度相似
,说明慢性压力通过某种机制加速了小鼠肠道干细胞的衰老和功能衰退。
慢性压力损害了小鼠的肠道干细胞干性以及肠道形态结构
为验证慢性压力对ISCs功能的影响,研究团队采用了类器官培养系统以排除体内复杂微环境的干扰。他们将小鼠的肠道干细胞分离出来并进行三维培养,发现压力暴露小鼠的
肠道干细胞形成类器官的能力显著下降,向不同类型肠上皮细胞的分化功能受损
,证实压力损害了肠道干细胞的干细胞特性。
在明确压力信号如何从大脑传递至肠道时,研究团队经过一系列验证,并使用伪狂犬病病毒(PRV)逆行追踪技术绘制连接大脑和肠道的神经通路,排除了免疫细胞、肠道菌群、下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴、交感神经在其中的主导作用。最终结果锁定于副交感神经,显示
慢性压力会激活小鼠的副交感神经中枢,手术切断小鼠的迷走神经(属于副交感神经)能够恢复肠道干细胞的增殖数量和自我更新能力
。