《自然》:前所未有地看清人類小腸,,研究揭示吸收營養(yǎng)和避免感染的奧秘
小腸作為人體內(nèi)關鍵的營養(yǎng)吸收器官,其長度約6米,,內(nèi)部布滿了數(shù)百萬細小絨毛狀結(jié)構(gòu),,極大增加了消化道表面積,。這些絨毛雖微小,,卻展現(xiàn)出從基部至尖端在基因表達及代謝功能上的多樣性,。以色列魏茨曼科學研究所的科研團隊在《自然》雜志發(fā)布了一項新成果,他們制作了一幅詳盡的空間表達圖譜,,清晰揭示了成人小腸絨毛間存在的空間差異性,。
過往研究中,Shalev Itzkovitz教授已深入探討小鼠小腸絨毛的功能分布,,不同位置的細胞承擔不同職責,。然而,對人體腸道的研究因樣本獲取難度大而更具挑戰(zhàn),。本研究通過與外科醫(yī)生合作,,利用惠普爾手術中切除的健康小腸組織(特別是十二指腸部分),克服了這一障礙,。
借助空間轉(zhuǎn)錄組學,、蛋白質(zhì)組學及熒光原位雜交技術,研究團隊以高分辨率描繪了十二指腸的基因表達特征,,每50微米一段進行精細分析,。這一圖譜解答了脂肪吸收的長期疑問:脂肪吸收并非即刻完成,有時可延緩至兩天,。研究揭示,,小腸上皮細胞按步驟處理脂質(zhì),先在絨毛根部組裝脂滴,,隨后沿絨毛遷移至頂端,,最終形成乳糜顆粒,將膽固醇等營養(yǎng)物質(zhì)經(jīng)淋巴系統(tǒng)送入血液,。類似機制還適用于鐵的吸收與釋放,,以及不同營養(yǎng)素在絨毛不同部位的處理。
此外,,研究還闡明了小腸對抗感染的策略,。絨毛尖端的細胞能分泌抗菌蛋白,直接抵御細菌并召喚免疫細胞,,加強局部防御,。圖譜中還展現(xiàn)了一個解剖學新知——健康人小腸絨毛實則具有復雜分支,,而非傳統(tǒng)認為的簡單指狀結(jié)構(gòu),這有助于提升吸收效率,。
該研究成果不僅深化了對小腸生理機能的理解,,還為后續(xù)探究疾病、老化,、藥物作用及飲食影響下的小腸變化奠定了基礎,。Itzkovitz教授強調(diào),這份健康小腸圖譜將成為探索腸道狀態(tài)轉(zhuǎn)換的重要資源,?!蹲匀弧罚呵八从械乜辞迦祟愋∧c,研究揭示吸收營養(yǎng)和避免感染的奧秘,!
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