麻省总医院分子生物学系的拉姆尼克·泽维尔（Ramnik Xavier）医学博士、哲学博士是发表在《科学》杂志上论文的资深作者，该论文题为"肠道神经系统对微生物群和2型炎症反应的区域编码"。
问：您能为普通读者概括一下您的研究吗？
肠神经系统（ENS）是构建在肠道壁内的庞大神经网络。尽管它以调节消化和食物在肠道中移动的作用而闻名，但研究人员发现其影响远超于此。
我们的研究补充了累积证据，表明ENS与免疫系统密切协作，帮助身体应对细菌、寄生虫和过敏原。ENS不仅作为肠道消化和运动的控制中心，更在维持身体平衡及保护机体免受伤害方面发挥关键作用。
问：您的研究帮助填补了哪些知识空白？
胃肠道持续受到微生物群、病原体和免疫系统变化的挑战。然而，科学家对构成ENS的肠道神经网络如何响应这些动态条件知之甚少，部分原因是难以详细研究这些神经元。
为解决这一问题，我们研究了具有不同精心选择肠道微生物组的小鼠模型，以及暴露于过敏原或寄生虫感染的小鼠模型。在每种情况下，我们对肠道不同区域的ENS进行了全面分析，以界定其对这些条件的反应机制。
问：您使用了哪些方法或途径？
我们采用特殊小鼠模型，其荧光标记系统使肠神经元细胞核发光。这使我们能从肠道组织中识别并分离神经元，逐个研究细胞核以解析基因活性。该方法使我们得以观测每个细胞的活跃基因——平均检测到每个神经元超过6,000个基因，包括标准方法难以捕捉的低表达基因。
此外，为探究神经元如何适应不同条件，我们运用病毒工具删除特定目标基因。该过程帮助我们明确哪些基因调控神经元行为与反应模式。
问：您发现了什么？
通过分析肠道单个神经元的基因活性，我们发现两大关键模式揭示ENS的多样性与适应性。一组感觉神经元在不同部位和条件下呈现显著细胞数量波动，其特化通信能力突出，包括响应过敏反应或寄生虫感染期间产生的多种免疫分子信号。另一组控制肠道运动的运动神经元，则在不同条件下保持数量稳定，但其表达基因呈现渐进式调整。
引人注目的是，这些模式在过敏、寄生虫感染及无菌状态等截然不同的条件下均被观察到，表明肠道神经系统会协调活动以维持肠道平衡，无论面临何种挑战。
问：有哪些影响？
这些发现共同构建了迄今为止最详尽的路线图，阐明肠道神经系统如何响应不同环境挑战。研究表明肠神经元活性变化与肠道功能紧密关联，将细胞行为与整体肠道生理学联系起来。通过揭示这些机制，我们为未来研究ENS如何支持肠道健康，以及疾病中平衡失调时的病理过程奠定了基础。
问：下一步是什么？
通过绘制肠神经元在炎症期间的变化图谱，我们现在可探索肠道神经系统是否及如何直接影响炎症反应。为推进治疗进展，我们将研究患者样本和实验室培养的肠道模型，以验证这些发现对人类的适用性。
最后，鉴于肠神经元还与其他连接大脑的神经通信——影响食欲、食物摄入等——理解ENS中炎症相关变化如何作用于更广泛神经网络，将揭示肠道在整体健康与疾病中的深层角色。
论文引用：Tan P 等."肠道神经系统对微生物群和2型炎症反应的区域编码."《科学》
资助：本工作获莱昂娜·M·和哈利·B·赫尔姆斯利慈善信托（资助RJX）、克罗恩病和结肠炎基金会（资助RJX）、食物过敏研究与教育组织及食物过敏科学计划（资助JD、RJX）、美国国立卫生研究院（DK135492和DK043351，均资助RJX）以及克拉曼细胞观测站（资助RJX）支持。
披露：RJX是Jnana Therapeutics和Convergence Bio联合创始人、月湖免疫治疗公司董事会董事、雀巢公司顾问，以及磁生物医学公司和阿瑞纳生物公司科学顾问委员会成员；JD是BioRender公司科学顾问委员会成员。这些组织未参与本研究。其他所有作者声明无利益冲突。
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