【CMT&CHTV 医学前沿·临床经典】
导语：在现代生活中，消化系统疾病频发，而系统性炎症更是加剧了肠道功能障碍。近期一项研究深入探讨了肠道与大脑、免疫细胞之间的复杂互动，特别是在系统性炎症环境下，这些相互作用如何影响我们的肠道健康。
随着现代生活节奏的加快，消化系统疾病已成为影响人们健康的重要问题。其中，系统性炎症导致的胃肠道功能障碍尤为常见，它不仅影响食物的消化吸收，还可能引发一系列并发症。
Brain Behavior and Immunity杂志发表了一篇题为“The Gut-Brain and Gut-Macrophage Contribution to Gastrointestinal Dysfunction with Systemic Inflammation”的文章，深入探讨了系统性炎症下肠道运动功能障碍的机制，为我们理解这一复杂的生理过程提供了新的视角。
研究通过给大鼠注射脂多糖（LPS）来模拟细菌感染引起的系统性炎症。研究者利用Cx3cr1-Dtr大鼠模型，通过给予白喉毒素（DT）来暂时耗竭肠道巨噬细胞，以研究这些细胞在调节结肠运动中的作用。此外，研究者还应用了一氧化氮合酶抑制剂Nω-硝基-L-精氨酸（NOLA）来抑制肠道神经系统的抑制性神经传递。
研究的主要评价指标包括结肠收缩频率、收缩幅度和静息肠道直径，以及巨噬细胞的密度和形态。
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系统性炎症对结肠运动功能的影响
在系统性炎症的背景下，研究观察到大鼠结肠收缩频率显著增加，这表明炎症状态下结肠运动功能被激活。具体而言，与生理盐水处理的对照组相比，LPS处理的大鼠结肠收缩频率增加了近4.97倍（P=0.002），而结肠的静息直径则显著减小（P=0.02）。
注：在注射LPS后12小时，A）LPS处理的大鼠体重相对于生理盐水处理的大鼠有所降低；B）结肠长度没有差异。
图1 LPS降低体重但不影响结肠长度
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肠道巨噬细胞在结肠运动中的作用
研究进一步探讨了肠道巨噬细胞在调节结肠运动中的作用。通过使用Cx3cr1-Dtr大鼠模型耗竭肠道巨噬细胞，研究发现，尽管巨噬细胞的耗竭对大鼠的体重有显著影响，但对结肠长度和运动功能的影响并不显著。
即使在巨噬细胞被耗竭的情况下，LPS处理的大鼠仍然显示出增加的结肠收缩频率和减小的静息直径（图2），这表明肠道巨噬细胞可能不是调节结肠运动的主要因素。
注：A）展示了在基础状态和NOLA处理下，LPS和生理盐水处理的大鼠的代表性热图。LPS减少了静息近端结肠直径并增加了结肠蠕动性；B）来自生理盐水处理的对照组和LPS处理的大鼠的近端结肠静息直径；C）近端结肠每15分钟的收缩频率；D）近端结肠的收缩幅度；E）在基础（对照）条件和NOLA处理后，对照组和LPS处理的大鼠近端结肠的静息肠道直径；F）每15分钟的收缩次数；G）收缩幅度。
图2 LPS相对于生理盐水处理的大鼠增加了结肠蠕动性，但即使在抑制性神经输入被减弱的情况下，这种反应仍然持续
此外，研究还发现LPS处理导致Iba1阳性巨噬细胞的数量减少，这可能反映了LPS对巨噬细胞浸润或周转的影响。
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肠道神经系统在结肠运动中的作用
研究还探讨了肠道神经系统在结肠运动中的作用，特别是一氧化氮（NO）作为主要的抑制性神经递质的作用。
通过应用NOLA抑制NO的合成，研究发现NO的抑制导致结肠的静息直径减小，收缩频率增加，收缩幅度减小。
然而，在LPS处理的大鼠中，NO的抑制并没有进一步改变结肠的运动模式，这表明在系统性炎症的背景下，NO依赖的抑制性神经活动可能并不是调节结肠运动的主要机制。
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系统性炎症下结肠运动的复杂调控机制
综合上述结果，研究提出了系统性炎症下结肠运动的复杂调控机制。尽管肠道巨噬细胞和肠道神经系统被认为在调节结肠运动中发挥重要作用，但本研究表明，在系统性炎症的条件下，这些因素可能并不是导致结肠运动功能障碍的主要因素。
研究的数据表明，即使在肠道巨噬细胞和抑制性神经输入被阻断的情况下，LPS诱导的结肠运动增强仍然发生，这暗示可能存在其他未知的调节机制。这些发现挑战了现有的关于肠道运动调控的理解，提示研究者应更多关注肠道胶质细胞、神经元和肥大细胞之间的相互作用，以及它们在炎症状态下如何共同调节肠道运动。
此外，研究还强调了未来研究需要在体内条件下进一步评估肠道抑制性神经输入在系统性炎症中的作用，以更全面地理解肠道运动的复杂调控网络。
参考文献
YIP J L K, BALASURIYA G K, HILL-YARDIN E L, et al The gut-brain and gut-macrophage contribution to gastrointestinal dysfunction with systemic inflammation[J]. Brain Behav Immun, 2024, 119: 867-877. DOI: 10.1016/j.bbi.2024.05.017. Epub 2024 May 13. PMID: 38750700.
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编辑：耳东
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