肠脑轴实锤!Tacr3/脆弱拟杆菌介导肠道控脑
肠神经系统(Enteric Nervous System,ENS)被称为“第二大脑”,是自主调控胃肠运动、分泌、血流以及免疫反应的关键神经网络。

图源:北大医疗脑健康儿童康复
2026年1月17日,美国波士顿儿童医院与哈佛医学院Meenakshi Rao团队,在国际神经科学权威期刊Neuron发表最新研究Tachykinin signaling defines distinct populations of glia in the enteric nervous system,破解肠道神经胶质细胞(Enteric Glial Cells,EGCs)的“隐藏身份”,填补了肠胶质细胞异质性研究的空白。

图源:Neuron
一直以来,EGCs被当作肠道神经的“辅助兵”,但这项新研究证实,它们竟是功能各异的“特种部队”——速激肽信号通路(核心成员为SP、NKA、NKB等)能精准划分出不同EGC亚群,各司其职、分工明确。值得注意的是,研究发现成年小鼠中超过98%的肌层神经节内EGC为Tacr3阳性,该基因在黏膜EGC及脑胶质细胞中均不表达,进一步印证了EGC亚群的特异性。
更关键的新发现是,肠道不同位置的EGC亚群“工种”差异显著:黏膜层的EGC更像大脑小胶质细胞,主打免疫调节;肌层的EGC则贴近神经纤维,专注神经调控和肠道蠕动。其中,速激肽响应型EGC(高表达Tacr3基因)聚集在神经密集区,主打炎症调控、神经保护;非响应型则专注代谢稳态和结构支撑。该研究为肠道炎症、胃肠病的靶向治疗提供了新方向,同时明确Tacr3信号通路可直接调节肠道蠕动,也解释了TACR3拮抗剂fezolinetant临床应用中腹泻副作用的机制——肠胶质细胞正是该药物的关键靶点之一,人类TAC3多态性还与便秘存在关联。

图源:Neuron
中国科学院院士、北大六院院长陆林团队于2024年12月在Molecular Psychiatry发表研究显示,失眠患者血清丁酸盐水平显著偏低,将失眠患者肠道菌群移植给无菌小鼠,会直接诱导小鼠出现失眠样行为。
实验数据明确,口服丁酸盐前体三丁酸甘油酯(可提供更受控、更持久的丁酸盐释放,增强肠道上皮吸收效率),可使小鼠清醒时间减少39.50%,深度睡眠(NREM)大幅增加100.05%,快速眼动睡眠(REM)增加77.99%,睡眠质量显著提升。70%的自闭症、多动症儿童存在肠道菌群失衡,而90%的情绪调节物质血清素,均产自肠道,这也进一步解释了肠道与精神疾病的紧密关联。

图源:Molecular Psychiatry
除上述两项研究外,2026年1月16日,中国科学院深圳先进技术研究院/深港脑科学创新研究院(深港脑院)刘欣安、陈祖昕团队,联合深圳市儿童医院操德智主任,在Neuron发表另一项重磅成果Gut-Brain Cholinergic Signaling Mediates the Antiseizure Effects of Bacteroides fragilis。

图源:Neuron
研究从临床癫痫患儿肠道菌群特征出发,发现其脆弱拟杆菌丰度显著降低,这一临床线索提示该菌株可能参与癫痫易感性;在PTZ和KA等多种小鼠癫痫模型中,口服补充脆弱拟杆菌可有效抑制癫痫发作,进一步解析出“脆弱拟杆菌→结肠上皮ChAT阳性细胞→迷走神经→大脑”的胆碱能环路。脆弱拟杆菌可选择性激活结肠上皮ChAT阳性细胞,诱导其释放乙酰胆碱,该信号沿迷走神经上行调节脑干孤束核神经元和海马回路兴奋性,从而发挥抗癫痫作用。
脆弱拟杆菌与乳酸杆菌存在生态协同关系,二者协同可促进肠道微环境中琥珀酸盐、烟碱酸、色氨酸的产生,增强结肠胆碱能信号输出,显著提升抗癫痫效果,且临床干预中,脆弱拟杆菌补充治疗的响应度与患儿肠道乳酸杆菌定植水平呈正相关。特定益生菌可改善自闭症相关社交缺陷,而呵护肠道菌群,就能间接守护脑健康;同时丁酸盐不仅能调控睡眠(其机制为调节下丘脑外侧区食欲素神经元活性),还能修复肠黏膜、改善代谢与全身抗炎,三丁酸甘油酯微囊粉可抵抗胃酸破坏,进一步提升丁酸盐的生物利用率与大脑可用性。
针对肠脑轴领域,“异质性挖掘”是突破现有研究瓶颈的关键,需避免对细胞、菌群进行“一刀切”的整体研究,聚焦亚群、特异菌株,更易找到核心调控靶点。此外,需避免孤立研究分子或细胞,结合“信号通路/神经环路”与“空间定位”,才能清晰阐明调控机制,提升研究的深度与创新性;聚焦“交叉领域”,挖掘协同调控机制也尤为重要:三项研究均跨越“肠道学、神经科学、免疫学、微生物学”等多领域,哈佛团队关注神经-胶质-免疫轴,深港脑院关注微生物-肠-神经环路,陆林院士团队关注微生物-代谢-神经轴,同时深港脑院还发现菌株间的协同作用,提示交叉领域的“协同调控”是肠脑轴研究的重要方向,单一领域的研究是难以全面揭示其复杂调控网络。
从Neuron最新揭示的肠道神经胶质细胞异质性、益生菌抗癫痫新路径,到陆林院士团队破解的肠脑代谢密码,多项研究共同证明:肠道健康,才是脑健康的基石。目前,肠脑轴领域的靶点挖掘与管线布局正进入黄金期。未来,当医生开具“益生菌处方”治疗抑郁、失眠、癫痫,当靶向肠胶质细胞的药物用于胃肠病治疗时,我们或许不再感到惊讶。

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