GFHDT: 發現腸道中類似大腦的通訊系統
發現腸道中類似大腦的通訊系統
10 Jan 2026 at 11:36pm
在再生醫學和腸道健康領域的一項重大進展中，來自杜克-新加坡國立大學醫學院（Duke-NUS Medical School）和新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的科學家們揭示了腸道中一種精確而意料之外的通訊系統。 支持細胞被稱為「端細胞」 （telocytes） ，它們通過細長的延伸結構——類似於大腦中的神經元——將信號直接傳遞給腸道幹細胞。 這項發表在《發育細胞》（Developmental Cell）雜誌上的研究，挑戰了長期以來關於腸道如何維持和修復自身的假設，可能為炎症性腸病（IBD）和結腸癌等疾病帶來更有效的治療方法。
腸道內壁是人體最活躍的組織之一。 它每隔幾天就會自我更新，這歸功於
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一小群深藏於腸道內壁微小凹槽（稱為隱窩）中的幹細胞。 這些幹細胞分裂並分化成各種類型的細胞，以維持腸道的健康和功能。 為了實現細胞分化，幹細胞依賴於其周圍支持細胞（即幹細胞微環境）發出的指令。
直到最近，科學家們一直認為這些被稱為“Wnts”的特殊化學信號是通過組織自由擴散的方式傳遞給幹細胞的。 這種機制對幹細胞調控提供了一定的解釋，但無法說明這種隨機過程如何確保信號在正確的時間和地點準確到達。
杜克-新加坡國立大學醫學院癌症與幹細胞生物學專案主任、該研究的共同通訊作者David Virshup教授解釋說：“我們發現這些信號並不是在組織中隨意漂浮。 它們是通過特殊的端細胞以驚人的精確度從微環境中傳遞到幹細胞的——這種機制改變了我們對腸道細胞通訊方式的理解，類似於大腦中神經元之間的信號傳遞。 ”
端細胞因其能夠發出稱為「細胞突」（cytonemes）的長而細的延伸結構而特別引人注目。 這些細絲直接從端細胞延伸到特定的幹細胞。 利用高解析度螢光和電子顯微鏡等先進成像技術，研究團隊觀察到小鼠腸道中的端細胞使用細胞突將Wnts直接傳遞到隱窩中的個別幹細胞。
這種腸道細胞中類似神經元的行為顛覆了我們對器官自我維持機制的理解——這是迄今為止發現的最清晰的腦-腸功能細胞類比之一。
研究人員還發現，端細胞與幹細胞之間的接觸點在外觀上類似於神經細胞之間一對一連接的“突觸”。 這種精確的通訊方式使得Wnts能夠被直接運輸到其預定的位置。
南洋理工大學生物科學學院的Alexander Ludwig助理教授表示：「這種直接的細胞間通訊突顯了分泌分子如何精準地被傳遞到目標細胞的新水準。 這是一個引人注目的例子，說明不同尺度的成像技術結合新的蛋白質標記方法如何揭示新的機制並改變研究範式。 ”
為了更深入理解這一通訊系統的工作原理，科學家們研究了端細胞的結構基礎，特別是支撐細胞突形成的蛋白質。 當這些蛋白質（特別是兩個關鍵蛋白KANK和Liprin）被破壞時，細胞突無法正常形成或發揮作用，Wnt的特異性運輸機制也隨之失效。
杜克-新加坡國立大學癌症與幹細胞生物學專案的首席研究員、該研究的第一作者Gediminas Greicius博士表示，這一發現突顯了探索基礎生物學的力量。
“有時候，當你深入研究基本機制時，你會發現一些具有變革性的現象，”Greicius助理教授說。 “這種靶向信號系統一直隱藏在我們眼皮底下，現在我們終於看清了它，這徹底改變了我們對腸道幹細胞生物學的理解。”
儘管研究聚焦於健康組織，但其影響深遠。 Wnt信號傳導的紊亂已被證實與某些結腸癌的發生有關。 同樣，信號傳導受損可能在克羅恩病和潰瘍性結腸炎等慢性炎症性腸病（IBD）中也扮演角色——這些疾病在新加坡和東南亞地區日益普遍。
杜克-新加坡國立大學研究事務高級副院長Patrick Tan教授指出，這一發現具有更廣泛的重要性。
“這一發現可能會改變我們對組織修復和再生醫學的理解，”Tan教授表示。 “如果我們能夠利用或恢復這種精確的信號傳遞方式，它可能提升幹細胞療法的效果，並有助於開發更精準的腸道疾病治療方法。 這是基礎科學研究推動現實世界影響的有力例證。 ”
參考文獻：Greicius G, Mitt體愛飛機杯陰蒂高潮液陰莖增大藥陰莖增大膏陰莖增大器速效雙效藥速效持久藥速效勃起藥迷情型藥費洛蒙香水聽話型乖乖水男性用藥男性外抹藥淫汁水昏睡藥持久延時液女性春藥女性外塗失憶型藥增慾按摩油增慾催情藥口交潤滑液印度神油液催情藥保養增強藥乳頭刺激液ermeier L, Liang R, et al. Telocytes deliver essential Wnts directly to murine intestinal stem cells via synapse-like contacts.Dev Cell. 2025. doi: 10.1016/j.devcel.2025.06.040
本文轉載自以下資料。 注：內容可能經過編輯。 如需進一步資訊，請聯繫引用來源。 我們的新聞發佈政策請參見此處。
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一小群深藏於腸道內壁微小凹槽（稱為隱窩）中的幹細胞。 這些幹細胞分裂並分化成各種類型的細胞，以維持腸道的健康和功能。 為了實現細胞分化，幹細胞依賴於其周圍支持細胞（即幹細胞微環境）發出的指令。
直到最近，科學家們一直認為這些被稱為“Wnts”的特殊化學信號是通過組織自由擴散的方式傳遞給幹細胞的。 這種機制對幹細胞調控提供了一定的解釋，但無法說明這種隨機過程如何確保信號在正確的時間和地點準確到達。
杜克-新加坡國立大學醫學院癌症與幹細胞生物學專案主任、該研究的共同通訊作者David Virshup教授解釋說：“我們發現這些信號並不是在組織中隨意漂浮。 它們是通過特殊的端細胞以驚人的精確度從微環境中傳遞到幹細胞的——這種機制改變了我們對腸道細胞通訊方式的理解，類似於大腦中神經元之間的信號傳遞。 ”
端細胞因其能夠發出稱為「細胞突」（cytonemes）的長而細的延伸結構而特別引人注目。 這些細絲直接從端細胞延伸到特定的幹細胞。 利用高解析度螢光和電子顯微鏡等先進成像技術，研究團隊觀察到小鼠腸道中的端細胞使用細胞突將Wnts直接傳遞到隱窩中的個別幹細胞。
這種腸道細胞中類似神經元的行為顛覆了我們對器官自我維持機制的理解——這是迄今為止發現的最清晰的腦-腸功能細胞類比之一。
研究人員還發現，端細胞與幹細胞之間的接觸點在外觀上類似於神經細胞之間一對一連接的“突觸”。 這種精確的通訊方式使得Wnts能夠被直接運輸到其預定的位置。
南洋理工大學生物科學學院的Alexander Ludwig助理教授表示：「這種直接的細胞間通訊突顯了分泌分子如何精準地被傳遞到目標細胞的新水準。 這是一個引人注目的例子，說明不同尺度的成像技術結合新的蛋白質標記方法如何揭示新的機制並改變研究範式。 ”
為了更深入理解這一通訊系統的工作原理，科學家們研究了端細胞的結構基礎，特別是支撐細胞突形成的蛋白質。 當這些蛋白質（特別是兩個關鍵蛋白KANK和Liprin）被破壞時，細胞突無法正常形成或發揮作用，Wnt的特異性運輸機制也隨之失效。
杜克-新加坡國立大學癌症與幹細胞生物學專案的首席研究員、該研究的第一作者Gediminas Greicius博士表示，這一發現突顯了探索基礎生物學的力量。
“有時候，當你深入研究基本機制時，你會發現一些具有變革性的現象，”Greicius助理教授說。 “這種靶向信號系統一直隱藏在我們眼皮底下，現在我們終於看清了它，這徹底改變了我們對腸道幹細胞生物學的理解。”
儘管研究聚焦於健康組織，但其影響深遠。 Wnt信號傳導的紊亂已被證實與某些結腸癌的發生有關。 同樣，信號傳導受損可能在克羅恩病和潰瘍性結腸炎等慢性炎症性腸病（IBD）中也扮演角色——這些疾病在新加坡和東南亞地區日益普遍。
杜克-新加坡國立大學研究事務高級副院長Patrick Tan教授指出，這一發現具有更廣泛的重要性。
“這一發現可能會改變我們對組織修復和再生醫學的理解，”Tan教授表示。 “如果我們能夠利用或恢復這種精確的信號傳遞方式，它可能提升幹細胞療法的效果，並有助於開發更精準的腸道疾病治療方法。 這是基礎科學研究推動現實世界影響的有力例證。 ”
參考文獻：Greicius G, Mitt體愛飛機杯陰蒂高潮液陰莖增大藥陰莖增大膏陰莖增大器速效雙效藥速效持久藥速效勃起藥迷情型藥費洛蒙香水聽話型乖乖水男性用藥男性外抹藥淫汁水昏睡藥持久延時液女性春藥女性外塗失憶型藥增慾按摩油增慾催情藥口交潤滑液印度神油液催情藥保養增強藥乳頭刺激液ermeier L, Liang R, et al. Telocytes deliver essential Wnts directly to murine intestinal stem cells via synapse-like contacts.Dev Cell. 2025. doi: 10.1016/j.devcel.2025.06.040
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