很多糖友都有这样的困扰:明明血糖控制得还可以,却总是腹胀、便秘或腹泻轮番上阵,吃不下也排不畅。有人以为是肠胃不好,有人当成普通消化不良,殊不知,这可能是肠道里的“神经系统”出了问题。
肠道拥有独立于大脑的神经网络,被称为“第二大脑”或肠神经系统。糖尿病持续的高血糖环境,会慢慢损伤这些神经细胞,导致胃肠动力紊乱。更棘手的是,目前的药物只能暂时缓解症状,无法修复已经受损的神经。
近日,华中科技大学同济医学院附属协和医院的研究团队在J Clin Invest上发表了一项突破性研究,为糖尿病肠道并发症的治疗带来了全新思路。
肠道神经的“修复兵”失灵了
研究团队首先分析了糖尿病患者的数据,发现超过三成的患者存在慢性腹泻或便秘,肠道传输时间明显延长。在小鼠模型中,同样观察到结肠神经纤维减少、神经元和胶质细胞丢失。
正常情况下,肠道里有一群叫“肠道神经前体细胞”的“修复兵”,它们可以分化成新的神经元和胶质细胞,补充损耗。但在糖尿病状态下,这群细胞虽然努力“工作”,增殖和分化却远远赶不上神经细胞死亡的速度。
为什么它们“力不从心”?
高糖激活“自杀开关”
通过转录组测序,研究者找到了关键线索:糖尿病状态下,ENPCs内质网应激通路被异常激活,特别是促凋亡的PERK分支。内质网是细胞内负责蛋白质加工的“车间”,高糖环境让这个“车间”不堪重负,触发了细胞的自毁程序。
简单来说,高血糖给ENPCs打开了“自杀开关”,导致它们无法有效修复受损的肠道神经。
干细胞“快递员”精准投送修复指令
既然问题出在ENPCs身上,研究团队想到了一种新的工具:骨髓间充质干细胞来源的微囊泡。BMSC-MVs是干细胞释放的纳米级囊泡,携带蛋白质、RNA等多种生物活性分子,相当于干细胞的“快递包裹”,能向受损细胞传递修复指令。
体外实验证实,BMSC-MVs可以被ENPCs高效“签收”。接收包裹后,高糖诱导的内质网应激被显著抑制,PERK通路活性下降,蛋白质合成恢复正常,细胞凋亡减少。原本“罢工”的ENPCs重新活跃起来,增殖能力增强,向神经元和胶质细胞的分化也明显改善。
“钥匙”和“锁”决定治疗效果
BMSC-MVs为什么能精准作用于ENPCs?研究者进行了一系列蛋白互作筛查,找到了关键的“钥匙”和“锁”。
图1. BMSC-MVs表面VCL与ENPCs表面TLN1特异性结合
原来,BMSC-MVs表面的膜蛋白VCL,像一把“钥匙”;ENPCs表面的TLN1蛋白,则像一把“锁”。只有钥匙插入锁中,BMSC-MVs才能被细胞顺利内吞。更重要的是,这把钥匙还启动了细胞内关键的修复信号。
研究者用基因技术敲低VCL或TLN1后,BMSC-MVs无法进入ENPCs,也无法激活下游的ERK通路,保护作用随之消失。这说明,VCL-TLN1结合不仅是进入细胞的“门票”,更是触发后续修复程序的“开关”。
体内修复,恢复肠道动力
在糖尿病小鼠模型中,腹腔注射的BMSC-MVs能高效富集到结肠肌层,被ENPCs摄取。治疗后,小鼠结肠组织中的内质网应激标志物明显下降,神经元和胶质细胞数量回升,受损的肠道神经网络得到修复。
图2. BMSC-MVs抑制内质网应激,促进ENPC分化
更重要的是,肠道功能也恢复了:延长的小鼠全肠道传输时间明显缩短,结肠肌肉的自主收缩能力增强。这些改善效果在给药后可持续8周以上。
总结
这项研究首次系统阐明,BMSC-MVs通过表面VCL蛋白与ENPCs表面TLN1蛋白结合,激活ERK信号通路,精准抑制高糖引发的内质网应激,挽救受损的肠道神经前体细胞,从而修复肠道神经网络、改善胃肠动力。这一发现不仅为糖尿病肠道并发症提供了极具前景的无细胞治疗策略,也为理解糖尿病为何损伤肠道神经提供了全新视角。未来,或可通过这种“快递包裹”的方式,让受损的肠道神经实现自我修复。(生物谷Bioon.com)
参考文献:
Shi H, Yao H, Liu Y, et al. BM-derived mesenchymal stem cell microvesicles protect enteric neural precursor cells and alleviate diabetes-associated enteric neuropathy.J Clin Invest. 2026;136(6):e192437. Published 2026 Mar 16. doi:10.1172/JCI192437