腸道微生物群、免疫系統(tǒng)以及腸神經系統(tǒng)相互作用，共同調節(jié)成年期的腸道生理機能。然而，關于在發(fā)育過程中確立腸道生理機能的機制仍不清楚。

2026年4月2日，巴黎文理研究大學Pedro P. Hernandez團隊在Science在線發(fā)表題為“IL-22 from enteroendocrine cells promotes early-life gut motility in zebrafish through the microbiota”的研究論文，該研究報告稱，在發(fā)育中的斑馬魚體內，腸內分泌細胞在受到微生物信號刺激后會分泌白細胞介素-22（IL-22），而淋巴細胞則在腸道內大量聚集之前。在幼魚中，IL-22 影響了腸道微生物群，增加了乳酸桿菌科的豐度以及胃饑餓素（ghrelin）的表達，從而促進腸道蠕動。

在 il22?/?斑馬魚中，通過將野生型斑馬魚的微生物群轉移過來或者僅引入植物乳桿菌，蠕動功能和胃饑餓素的表達得以恢復。IL-22 缺陷型小鼠在早期生命中也表現(xiàn)出腸道蠕動功能受損和胃饑餓素表達降低的情況，這表明其具有保守的功能。因此，在免疫系統(tǒng)成熟之前，腸內分泌細胞通過控制微生物群來調節(jié)早期生命階段的腸道功能，從而通過 IL-22 來調控腸道微生物群。

成熟的腸道能夠整合并控制免疫、神經和內分泌系統(tǒng)的信號傳遞，以調節(jié)食物的攝入和消化。一旦達到生物成熟階段，這些功能便是通過來自上述各個系統(tǒng)中不同細胞類型的精確協(xié)調來實現(xiàn)的。在胚胎發(fā)育后期，用于協(xié)調這些事件所需的并非所有細胞都存在或完全發(fā)育成熟，目前尚不清楚腸道生理機能是如何得以確保的。

此外，在這個發(fā)育階段，會接觸到外部環(huán)境并被復雜的微生物群落所占據(jù)，這對于腸道細胞（包括上皮細胞、神經細胞和免疫細胞）的成熟至關重要。在斑馬魚中，盡管成熟的淋巴細胞在 2 至 3 周齡時出現(xiàn)，但腸道對環(huán)境信號（包括微生物）的攝入和接觸早在受精后 4 天就開始了，這表明除了淋巴細胞之外，其他細胞可能在生命早期促進腸道的穩(wěn)態(tài)。

在成人中，腸道淋巴細胞會產生對成人腸道穩(wěn)態(tài)起關鍵作用的細胞因子。其中，白細胞介素-22（IL-22）尤為重要，因為其受體主要在上皮細胞中表達，而 IL-22 本身則在免疫細胞（如 T 細胞和固有淋巴細胞（ILC））中表達。對小鼠的研究表明，IL-22 能調節(jié)腸道屏障的完整性、組織修復、宿主代謝以及微生物群的組成。

斑馬魚的 IL-22 能影響幼魚腸道微生物群的組成（圖源自Science）

淋巴細胞在小鼠出生后 2 至 3 周時才會在腸道中大量出現(xiàn)，在斑馬魚中則是受精后才會如此；然而，腸上皮內分泌細胞（enteroendocrine cells，EEC）在這一之前階段就已經存在并且具有功能。EEC 在昆蟲、魚類和哺乳動物中都是保守存在的，并且通過分泌激素和神經遞質來響應各種刺激，從而調控腸道生理機能，包括腸道蠕動等。微生物群能夠通過刺激 EEC 信號分子的釋放來發(fā)揮其功能。因此，EEC 是調節(jié)早期腸道功能以及在發(fā)育過程中與微生物群相互作用的絕佳候選者。

利用斑馬魚模型的優(yōu)勢（如發(fā)育迅速、早期即可進行環(huán)境暴露、體內成像無需侵入性操作且具有透明性、易于進行微生物群調控等），該研究檢測了 IL-22 在生命早期如何影響微生物群和腸道生理機能，并尋找了該細胞因子的細胞來源。

參考消息：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr1707