《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(guān)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(xì)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(dá)及代謝功能上的多樣性,。以色列魏茨曼科學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志發(fā)布了一項(xiàng)新成果,,他們制作了一幅詳盡的空間表達(dá)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(xì)胞承擔(dān)不同職責(zé),。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(shù)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(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)及熒光原位雜交技術(shù),,研究團(tuán)隊(duì)以高分辨率描繪了十二指腸的基因表達(dá)特征,,每50微米一段進(jìn)行精細(xì)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(shí)可延緩至兩天,。研究揭示,小腸上皮細(xì)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(jī)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(xì)胞能分泌抗菌蛋白,,直接抵御細(xì)菌并召喚免疫細(xì)胞,,加強(qiáng)局部防御。圖譜中還展現(xiàn)了一個(gè)解剖學(xué)新知——健康人小腸絨毛實(shí)則具有復(fù)雜分支,,而非傳統(tǒng)認(rèn)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(jī)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(chǔ),。Itzkovitz教授強(qiáng)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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