肠道执行一系列广泛的功能,包括消化和吸收,沿着肠道的不同隔间。此外,骨骼肌和平滑肌有精确的活动,允许肠道收缩。粘液、酶和盐的分泌在正确的时间和间隔发生。管腔与内部环境之间的上皮屏障不仅吸收,而且不允许肠道内的酶或细菌等物质泄漏到内部环境中。屏障中也有免疫细胞维持肠道的免疫力。胃肠神经或肠神经系统(ENS)调节所有这些活动。这个系统由1亿个神经元组成,通常与中枢神经系统(CNS)同步运作。
然而,Rao和Gebetway必威官方网站rshon在2016年发表的研究自然评论胃肠病学和肝病学,指出ENS中固有微电路的存在可以使该系统在没有中枢神经系统的情况下自主工作。此外,CNS和ENS的解剖结构、信号回路和神经递质是相同的,许多CNS疾病会影响肠道!
例如,研究betway必威官方网站自闭症和发育障碍杂志马勒的研究表明,自闭症谱系障碍(ASD)患者血液中的5-羟色胺(5-HT)水平较高,这是由肠道分泌的。这与这些患者出现的胃肠神经症状有关,如大便潴留或胃痛。报告还显示水痘-带状疱疹病毒(VZV;水痘和带状疱疹的病原体)在许多神经元中,包括胃肠神经的神经元。在患有肌萎缩性侧索硬化症(一种神经退行性疾病)的小鼠中,一种名为Gly93Ala的超氧化物歧化酶(SOD1)突变显示肠道Paneth细胞受损!
当萧和他的团队发现宿主肠道菌群在自闭症谱系障碍(ASD)中所见的“渗漏肠道”中至关重要时,事情变得更加有趣。2013年出版细胞文章显示肠修复时脆弱拟杆菌被施用于ASD小鼠模型,也改善了小鼠的一些ASD症状。这为针对ENS治疗ASD提供了可能性。
ENS的这些多重含义为它赢得了“第二大脑”的称号。为了开发一个系统来进一步研究ENS,研究人员,张和胡发表了一篇文章betway必威官方网站分子生物学方法建立一个小学文化小鼠ENS神经元。以下是成功文化的几点建议:
- 首先用胶原酶分离平滑肌层和肌丛;后者用胰蛋白酶处理。培养条件只允许神经元和胶质细胞存活,平滑肌细胞死亡。
- 胶原酶消化步骤应每5分钟检查一次,当组织变白时应终止。
- 由于肌丛位于肌肉之间,通过切除粘膜和粘膜下层来降低腔内的污染。
- 通过在覆盖片上使用聚d -赖氨酸/层粘连蛋白涂层或Matrigel™基质涂层,可以促进神经元的附着,从而实现成功的培养。
因此,这样的主要的文化“第二大脑”可以让研究生理学和用于治疗疾病的化学分子。最终,这项研究的目的是解决这种培betway必威官方网站养可以促进疾病的根本原因。
引用:
Rao, M. & Gershon, m.d.(2016)。肠及肠外:神经系统疾病中的肠神经系统。自然评论。消化病学和肝病学,13(9), 517 - 528。
马勒S,等。简要报告:全血血清素水平与自闭症谱系障碍胃肠神经症状。自闭症和发育障碍杂志.2016; 46:1124 - 1130。
肖安永,等。微生物群调节与神经发育障碍相关的行为和生理异常。细胞.2013; 155:1451 - 1463。
张勇,胡伟(2013)。小鼠肠内神经元细胞培养。分子生物学方法(克里夫顿,新泽西州),1078, 55 - 63。