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为什么一些新生果蝇选择睡觉而不是进食:肠道堵塞为脑-肠信号提供新线索

肠道的作用远不止消化食物。巴塞尔大学的研究人员发现,果蝇的肠道功能、进食和睡眠之间存在一个令人惊讶的联系。这项发表在《当代生物学》上的研究,为肠道与大脑之间的交流提供了新的见解。研究人员观察到,在果蝇幼虫中,肠道堵塞(食物颗粒阻塞在前肠或中肠)会激活肠道神经元(通过机械感受器(如Piezo))。这些肠道神经元会向大脑发送信号,从而抑制进食促进睡眠。这种“睡眠-进食”的权衡可能作为一种生存机制,让果蝇幼虫在肠道堵塞时保存能量,同时让身体有时间清除堵塞物。作者推测,人类肠道中类似的机械感受器(如Piezo2)可能与肠易激综合征(IBS)有关。

脑-肠轴

脑-肠轴(GBA)是中枢神经系统(CNS)与肠道神经系统(ENS)之间的双向通信网络。肠道的机械感觉(如拉伸、堵塞)通过迷走神经(CN X)传递到大脑。

肠道神经元

肠道神经系统(ENS)包含5亿个神经元(与脊髓中的神经元数量相当)。肠道神经元表达多种机械感受器,如Piezo2(检测拉伸)和TRPV4(检测渗透压)。

主要发现

1. 肠道堵塞

在果蝇幼虫中,肠道堵塞(食物颗粒阻塞在前肠或中肠)会激活肠道神经元(通过机械感受器(如Piezo))。

2. 抑制进食

肠道神经元向大脑发送信号,从而抑制进食。

3. 促进睡眠

肠道神经元向大脑发送信号,从而促进睡眠。

临床意义

1. 肠易激综合征(IBS)

在肠易激综合征(IBS)患者中,肠道机械感受器(如Piezo2)的过度活跃可能导致腹痛和排便习惯改变(腹泻、便秘或两者兼有)。

2. 进食障碍

肠道机械感受器的功能障碍可能与进食障碍(如神经性厌食症、神经性贪食症)有关。

未来方向

  1. 人类研究:在肠易激综合征(IBS)患者中,研究肠道机械感受器(如Piezo2)的表达。

  2. 药物靶点:开发靶向肠道机械感受器(如Piezo2拮抗剂)的药物,用于治疗肠易激综合征(IBS)。

  3. 其他动物:在其他动物(如小鼠、大鼠)中研究肠道堵塞对睡眠和进食的影响。

结论

这项发表在《当代生物学》上的研究发现,在果蝇幼虫中,肠道堵塞会激活肠道神经元,从而抑制进食并促进睡眠。 人类肠道中类似的机械感受器(如Piezo2)可能与肠易激综合征(IBS)有关。

(责任编辑:泉水)