Nature：肠嗜铬细胞可驱动腹痛和焦虑

论文ID

题目：Gut enterochromaffin cells drive visceral pain and anxiety

期刊：Nature

IF：69.504

发表时间：2023年3月22日

通讯作者单位：加利福尼亚大学

DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-023-05829-8

主要内容：

问题所在

疼痛可以保护作者免受伤害，但慢性疼痛作为预警系统的用处更长，反而使人衰弱，而且众所周知难以治疗。对于来自内部（内脏）器官的疼痛的人来说尤其如此。肠易激综合征（IBS）是一种慢性内脏疼痛疾病，影响全球11%的人口，在女性中比在绝经前更常见，尤其是在绝经前。症状发作不可预测，助长恶性循环，导致焦虑增加和内脏敏感性增强。这种适应不良的周期会迅速侵蚀生活质量。过度活跃的疼痛感应神经纤维被认为是IBS慢性内脏疼痛的基础。2017年发表的研究表明，肠道上皮衬里的一种特定类型的细胞，称为肠嗜铬（EC）细胞，可检测饮食，微生物和炎症因素，并使用血清素分子与肠道内壁中附近的血清素敏感神经纤维进行交流。作者研究了肠脑交流轴的这些组成部分是否以及如何协同引起雄性和雌性动物的疼痛和相关行为。

与小鼠合作，作者使用遗传和药理学工具来操纵肠道上皮EC细胞与肠脑轴相关神经纤维之间的信号。使用成像和方法来评估细胞活动，作者研究了该途径如何响应与IBS相关的细菌衍生刺激物的可能性别差异（图1）。然后，作者操纵该回路的活动，以确定其对雄性和雌性小鼠急性和持续性内脏疼痛的贡献。因为IBS患者经常感到焦虑，作者还测试了操纵该回路对小鼠焦虑样行为的影响。

EC细胞活性的操纵足以诱导或抑制肠道疼痛和超敏反应，证实这些稀有细胞是小鼠内脏疼痛的主要驱动因素。此外，在三周内人工激活EC细胞能够产生持续的肠道超敏反应，这可能构成慢性内脏疼痛的新实验模型。作者还在各种内脏敏感性测试中观察到惊人的性别差异，这表明EC细胞 - 感觉神经回路长期参与雌性小鼠。最后，作者发现人为抑制或激活EC细胞活动会增加类似焦虑的措施，这与肠脑轴参与内脏疼痛和行为之间的复杂相互作用一致。

令人兴奋的是，反复人工刺激EC细胞引起了持续的肠道超敏反应。因此，这种实验范式提供了一种新的动物模型，可以提供对IBS的见解。该模型可以帮助解决的一个令人困惑的谜团是，为什么IBS的肠道疼痛即使在没有明显炎症或肠道上皮损伤的情况下仍然存在 - 与炎症性肠病相反，炎症性肠病是另一种普遍的肠道疾病，与明显的组织损伤迹象有关。此外，定义肠神经导管的组成部分可以识别分子靶标，以减轻慢性内脏疼痛和相关焦虑。

作者在啮齿动物中的发现如何转化为人类肠道疾病仍有待确定。例如，作者的持续内脏超敏反应模型是否完全概括了慢性人类IBS症状？还需要进一步分析以了解男性与女性EC细胞 - 神经纤维回路敏感性差异的分子机制。事实上，尽管作者各种实验中基于性别的差异是惊人的，但尚不清楚女性回路的哪些组成部分整合了痛苦的刺激或荷尔蒙线索，以产生更大的内脏疼痛感。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-023-05829-8

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

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