GFHDT: 研究發現孕婦和哺乳期母親的腸道表面積翻倍

當女性懷孕和哺乳時，她們的身體會發生變化，多個器官（如乳房或免疫系統）會適應以確保母親和孩子的健康。 這種現象在所有哺乳動物中都有進化上的表現。 最近，由德國感染研究中心（HZI）科學主任Josef Penninger和維也納醫科大學的Masahiro Onji領導的國際研究團隊報告了一項令人驚訝的發現：孕婦和哺乳期女性的腸道也會發生徹底的變化，導致腸道表面積翻倍並出現顯著的結構重組。

研究人員首次提供了遺傳和機制證據，解釋了這種腸道上皮擴張如何在母親體內發生，並直接涉及嬰兒的跨代健康。 該研究已發表在《自然》雜誌上。

研究團隊觀察到，在懷孕和哺乳期間，腸道絨毛會重新組織並顯

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著增大，使表面積翻倍。 這些研究是在基因改造的小鼠和來自小鼠及人類的腸道類器官中進行的，後者是由腸道幹細胞自組織形成的三維組織。

從機制上講，研究人員確定RANK受體/RANK配體（RANK/RANKL）系統是生殖期間小腸絨毛增大的關鍵，該系統受性別和哺乳激素的調節。 當小鼠被設計為缺乏腸道中的RANK/RANKL系統時，懷孕和哺乳期間的絨毛擴張顯著受損。

對進化的根本重要性

數十年來，研究人員一直在研究RANK/RANKL系統作為關鍵促進者的作用，該系統參與了重要的、進化上保守的過程。 Penninger團隊已經發現了RANK/RANKL系統在骨轉換、乳腺生物學、乳腺癌以及妊娠期間免疫耐受中的關鍵功能，這有助於開發用於治療骨質流失的藥物，目前正在進行乳腺癌預防和癌症免疫療法的臨床試驗。

研究人員現在發現，這些腸道變化在停止哺乳后似乎是完全可逆的，對嬰兒的適當餵養和營養攝入至關重要。

“我們的研究表明，缺乏RANK

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/RANKL系統導致的腸道擴張障礙會改變哺乳母親的乳汁，導致嬰兒體重下降和跨代長期代謝後果，”首席作者Onji表示。

“母親需要為自己和嬰兒進食。 這些新研究首次從分子和結構層面上解釋了腸道如何以及為何改變以適應母親增強的營養需求，這可能適用於所有懷孕和哺乳的哺乳動物，“研究負責人Penninger補充道。

母親如何適應懷孕和哺乳的需求仍然是進化和人類健康的核心問題。 在這個階段，女性激素會影響多個器官，控制和改變其結構和功能，這對母親的健康和後代的發展至關重要。 已知孕婦有增強的營養需求，但這一基本方面直到現在才得到充分研究。

“通過確定RANK/RANKL系統是懷孕和哺乳期間腸道適應的驅動力，我們的研究有助於更深入地理解對進化和人類健康至關重要的生物過程，”Penninger說。

這種巨大的擴張受性別和妊娠激素的控制，這些激素通過RANK/RANKL系統改變腸道幹細胞，然後向腸道細胞發出生存信號，使其生長得更大。 這種生長導致腸道表面積幾乎翻倍，同時增加了糖、蛋白質和脂肪的吸收分子機制，甚至導致腸道絨毛的深刻結構變化，可能減緩食物流動，再次最大化營養吸收。

據Penninger介紹：「我們的團隊發現了一個驚人的新方式，說明母親的身體如何變化以保持嬰兒的健康。 除了少數被遺忘的老研究外，幾乎沒有人知道這一點。 我們還發現，這個系統可以通過幹細胞直接影響腸道腫瘤。 也許我們可以從懷孕和哺乳的母親身上學習，以可逆地重新配置這個系統，開發新的治療方法，更好地理解腸道癌症或腸道再生。 ”