Nature?|?胃腸不適導致食欲下降的機理——寄生蟲通過觸發上皮細胞互作驅動腸–腦信號傳遞

撰文｜水王星

寄生蟲感染會同時調控 免疫 與 感覺 系統，但這兩大系統如何協同引發保護性行為仍不明確。胃腸道上皮中分布著特化感知細胞，可識別病原體與刺激物，其中包括膽堿能簇細胞（tuft cell）與5?羥色胺能腸嗜鉻細胞（enterochromaffin cell, EC cell），前者感知寄生蟲并啟動2型免疫，后者傳遞傷害性信號，二者的旁分泌交流構成了神經–免疫互作與腸–腦通訊的全新機制。然而，簇細胞與腸嗜鉻細胞之間具體通過何種信號分子、以何種調控模式實現交叉對話，這種對話又如何精準連接腸道局部免疫與腦內行為調控，成為領域內亟待解答的關鍵科學問題。

近日，美國加州大學舊金山分校 David Julius 團隊聯合澳大利亞南澳健康與醫學研究所、北京大學等單位，在 Nature 發表題為 Parasites trigger epithelial cell crosstalk to drive gut–brain signalling 的研究成果，首次揭示寄生蟲感染驅動的腸–腦信號通路，完整闡明感染從無癥狀到癥狀發作的調控邏輯。研究發現，簇細胞缺乏突觸囊泡與可興奮細胞膜，卻能以兩種非常規方式釋放乙酰膽堿（acetylcholine,ACh）：寄生蟲代謝產物刺激下觸發 急性釋放 和2 型炎癥狀態下啟動 持續性滲漏式 釋放，兩種模式均可激活腸嗜鉻細胞，但只有持續釋放才能產生足量5?羥色胺（5 ? hydroxytryptamine,5?HT），進而激活迷走傳入神經并抑制攝食。

研究團隊通過實驗證實，乙酰膽堿選擇性激活隱窩區腸嗜鉻細胞，通過毒蕈堿型乙酰膽堿受體3（cholinergic receptor muscarinic 3,CHRM3）介導信號，刺激5 ? 羥色胺大量釋放，這一過程嚴格局限于隱窩而非絨毛，體現腸道上皮清晰的功能空間分區。感染初期，簇細胞稀疏、乙酰膽堿釋放短暫、信號強度不足，僅啟動局部免疫清除，宿主保持無癥狀；隨著感染推進，2型炎癥促使簇細胞大量增生，持續乙酰膽堿信號突破閾值，強力激活隱窩腸嗜鉻細胞，經5 ? 羥色胺激活迷走神經，將信號傳導至腦干孤束核（nucleus of the solitary tract,nTS），最終觸發進食抑制等保護性行為。

團隊進一步通過基因敲除、神經電生理與活體成像驗證，簇細胞缺失、腸道上皮膽堿乙酰轉移酶（choline acetyltransferase,ChAT）缺失、阻斷腸嗜鉻細胞遞質釋放，均可顯著逆轉感染或炎癥誘導的進食減少，并降低孤束核神經元激活水平，直接證實 簇細胞–腸嗜鉻細胞–迷走軸 是調控感染相關防御行為的核心通路。

這項研究首次建立寄生蟲感染驅動的完整腸–腦通訊鏈條，闡明上皮細胞間時空可控的旁分泌對話機制，改寫了寄生蟲感染癥狀源于組織損傷的傳統認知，證實胃腸道不適與食欲下降是上皮精密調控的主動防御程序，為寄生蟲感染、炎癥性腸病、腸易激綜合征等疾病的干預提供全新靶點與理論框架。

原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41586-026-10281-5

制版人： 十一

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