肠道可塑性机制

肠道可塑性的一个最显著的例子可以在长期禁食的动物身上观察到，比如冬眠的动物或几个月不吃东西的植物蛇，它们的肠道收缩了50%，但在几天的重新喂食后又恢复了大小。

　　

肠道可塑性的一个最显著的例子可以在长期禁食的动物身上观察到，比如冬眠的动物或几个月不吃东西的蛇类，它们的肠道收缩了50%，但在几天的重新喂食后又恢复了大小。重要的是，肠道进行大小调整的能力是广泛保守的。因此，在人类中，在怀孕期间观察到肠道大小的增加，这有助于营养的吸收，以支持胎儿的生长。

哥本哈根大学生物系细胞与神经生物学分部的Colombani Andersen实验室利用果蝇来研究调节肠道可塑性的机制。研究结果刚刚发表在科学杂志《Nature Communications》上。肥胖期间摄食和禁食导致的肝脏代谢失调会导致代谢稳态的破坏，而其中的机制尚不清楚。Ditte S. Andersen课题组通过测量野生型和瘦素缺乏型肥胖（ob/ob）小鼠在自由摄食下的多组学数据，构建了代谢反应的差异调控跨组学网络，并将其与先前研究中构建的16小时禁食状态下的跨组学网络进行了比较。研究结果显示，在ob/ob小鼠中，糖酵解和核苷酸代谢的中间代谢物在摄食时减少，而在禁食时增加。此外，别构调节在摄食和禁食之间发生了反向转变，通常在摄食时表现出激活状态，而在禁食时表现出抑制状态。转录调节在摄食和禁食之间相似，通常在ob/ob小鼠中表现出抑制转录因子调节和激活酶蛋白调节。因此，摄食和禁食之间的相反代谢失调特征是肥胖相关代谢稳态破坏的标志。“利用果蝇广泛的遗传工具箱，我们研究了营养依赖性肠道调整的机制，”Ditte S. Andersen博士说。

结果表明，营养剥夺导致祖细胞积累，不能分化为成熟细胞，导致肠道萎缩。在重新喂食后，这些停滞的祖细胞很容易分化为成熟细胞，以促进肠道的再生。

Ditte S. Andersen继续说道:“我们已经确定激活蛋白是这一过程的关键调节因子。在营养受限的条件下，激活素信号被强烈抑制，而它被重新激活，并且是祖细胞成熟和肠道重新调整所必需的。激活素依赖的肠道大小调整在生理学上是重要的，因为激活素信号的抑制会降低苍蝇间歇性禁食的存活率。”

器官可塑性的调节对于宿主适应不断变化的环境至关重要，然而，同样的信号在癌症中经常被解除调节。事实上，影响激活素信号的突变在各种组织的癌细胞中都很常见。我们的研究为研究异常激活素信号与结直肠癌发展之间的联系提供了一个起点，并为探索抗激活素治疗结直肠癌的有效性奠定了基础。

Christensen, C. F., et al. (2024). Drosophila activins adapt gut size to food intake and promote regenerative growth. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-023-44553-9.