撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
腸道是一個具有非凡可塑性的器官:其上皮組織是哺乳動物中自我更新速度最快的組織。在小腸中,位于隱窩內(nèi)的增殖細胞分化為細胞,這些細胞向上遷移至絨毛,并分化為腸道上皮細胞和分泌細胞類型,最終在絨毛頂端發(fā)生凋亡。
盡管活躍循環(huán)的隱窩細胞之間的確切譜系關(guān)系仍處于積極研究之中,但位于隱窩底部的 Lgr5 陽性隱窩基底柱狀細胞和位于隱窩底部及兩側(cè)的 Fgfbp1 陽性峽部祖細胞均能增殖,并可分化為多種腸細胞類型。我們對諸如腸道等器官的可塑性大部分理解都源自對組織損傷、營養(yǎng)缺乏/過剩或微生物群減少所引發(fā)反應(yīng)的研究。令人感到矛盾的是,從歷史上看,我們一直忽視了成年器官生長的最具生理相關(guān)性的環(huán)境之一:生殖。
早在 1939 年,科學家就提出了母體腸道及其他器官的生殖性生長這一觀點,此后的研究證實其涉及腸道長度的增加以及吸收面積的擴大。然后,這背后的機制尚不清楚。
2025 年 3 月 19 日,英國弗朗西斯·克里克研究所的研究人員在國際頂尖學術(shù)期刊Cell上發(fā)表了題為: Growth of the maternal intestine during reproduction 的研究論文。
該研究發(fā)現(xiàn),懷孕會增加雌性小鼠的小腸和腸道絨毛的長度,以增強母鼠和幼鼠的營養(yǎng)吸收,且小腸長度的增加不可逆。該研究進一步揭示了基因和代謝變化推動了這一過程,其中關(guān)鍵轉(zhuǎn)運蛋白SGLT3a發(fā)揮了重要作用。令人驚訝的是,即使在沒有懷孕的情況下,僅僅是鈉離子(食鹽)也能引發(fā)類似的腸道擴增。

該團隊此前已證明,母體腸道的重塑并非哺乳動物所獨有。實際上,卵生的果蠅(雌雄腸道存在差異)在雌性生殖期間,其腸道會生長并發(fā)生代謝重塑。他們還證明,腸道生長具有可預(yù)見性并且受基因控制。此外,生殖期間的腸道生長需要增加營養(yǎng)攝入,但并非被動地由這些因素導(dǎo)致。
在這項新研究中,研究團隊利用現(xiàn)代遺傳工具重新審視并深入探究小鼠腸道的生殖性生長情況,描述了其細胞特征,并揭示了潛在的分子變化和觸發(fā)因素。
腸道如何為懷孕做準備?
研究團隊在此行小鼠中發(fā)現(xiàn),在妊娠第 7 天,就出現(xiàn)了腸道腸道的增加,并在哺乳期達到峰值。其中,小腸的總長度增加了 18%,腸道絨毛增加了 30%。而且,這些變化在產(chǎn)后并沒有得到完全恢復(fù),小腸的長度的增加不可逆,且第二次妊娠期小腸的長度增加的更多了,而腸道絨毛則在產(chǎn)后得到了完全逆轉(zhuǎn),且在第二次妊娠期沒有進一步增加。
此外,該研究還發(fā)現(xiàn),妊娠期間,腸道干細胞的增殖提速,新生細胞在絨毛中的遷移速度也更快了。
對無菌小鼠以及高脂、高糖喂養(yǎng)小鼠的研究顯示,這種腸道生長與飲食和腸道菌群變化無關(guān),顯示出獨特的妊娠特征。而且,這種腸道生長早于食欲增長,在小鼠妊娠中后期食欲增長前就已完成腸道的生長。
研究團隊認為,腸道長度和絨毛的增加,可能有助于增加母體以及后代在妊娠期間所需的營養(yǎng)吸收。
轉(zhuǎn)運蛋白 SGLT3a 發(fā)揮關(guān)鍵作用
研究團隊進一步發(fā)現(xiàn),定位于絨毛中下部腸道細胞的轉(zhuǎn)運蛋白SGLT3a的表達量在妊娠期間激增 5 倍,電生理學和遺傳學研究顯示,SGLT3a 并不維持消化功能或腸道上皮細胞健康;相反,它感應(yīng)鈉離子和 pH 變化,通過局部離子環(huán)境變化調(diào)控臨近干細胞,促進
Fgfbp1峽部祖細胞的增殖,從而促進絨毛生長。
這些發(fā)現(xiàn)可能解釋了人類妊娠期對咸味食物的特殊偏好,從進化角度來看,遠古時期鹽分攝入或助力母體應(yīng)對生殖壓力。這些發(fā)現(xiàn)也為產(chǎn)后肥胖帶來了新見解——妊娠期不可逆的腸道生長可能是導(dǎo)致產(chǎn)后體重難以下降的原因。
該研究的核心發(fā)現(xiàn):
妊娠期母體腸道的重塑具有獨特且具有可預(yù)見性的特征;
腸道長度的生長是不可逆的,而絨毛的生長則是完全可逆的;
鈉離子和質(zhì)子敏感的 SGLT3a 轉(zhuǎn)運蛋白在妊娠期腸上皮細胞中被誘導(dǎo)表達;
SGLT3a 從外部維持著
Fgfbp1
峽部祖細胞的擴增和絨毛的生長。

總的來說,這項研究:
重新定義了器官可塑性:揭示了生殖特異性生長程序的存在;
開辟了代謝調(diào)控新維度:發(fā)現(xiàn)鈉離子作為生長信號的全新角色;
改寫了消化生理學:首次證實了非營養(yǎng)物質(zhì)的器官重塑功能。
研究團隊建議,可以利用器官和組織特異性的生長方案來改善妊娠結(jié)局或預(yù)防此類生長帶來的不良后果。
論文鏈接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00200-4


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