撰文 Alice Klein
翻譯 唐詩語
審校 郭懌暄
你是否有過這樣的經歷：面對滿滿一桌辛辣的菜肴， 大快朵頤之後卻感到腸胃不適？又或者某段時間本來就“壓力山大”， 此時腸胃也來插上一腳， 天天鬧彆扭？科學家告訴你， 這也許是你腸道裡的“味蕾”在作怪！研究發現， 小腸裡的“味蕾”能感受到致炎化學物質的存在， 並警示我們的大腦將這些東西排空。
我們對這些被稱作“腸噬鉻細胞”的腸道味覺感受細胞知之甚少。 它們第一次引起科學家的興趣是由於這類細胞分泌了人體90%的5-羥色胺 （5-羥色胺是大腦中調節情緒、味覺和睡眠的神經遞質）。
為了弄清為何這些腸道細胞會分泌如此大量的神經遞質， 來自加州大學三藩市分校的 David Julius 等人用實驗室小鼠細胞培育的迷你小腸展開研究。
他們發現腸噬鉻細胞存在感受飲食刺激、應激激素和細菌代謝副產物的受體。 當細胞與這些底物接觸後就會分泌5-羥色胺， 刺激和大腦相連的小腸神經末梢。
大腦對這些刺激的回應就是加強胃腸蠕動， 當情況真的很糟糕時就會誘發嘔吐或腹瀉。 Julius 說：“這些刺激還會通過讓你感到不適來提醒你：你的胃腸道發炎了。 ”
芥末之禍
研究人員發現飲食刺激中反應最強烈的是一種名為異硫氰酸烯丙酯（allyl isothiocyanate）的含硫化合物（存在於芥末、辣根、捲心菜及西藍花等蔬菜中）。
應激激素（包括腎上腺素和去甲腎上腺素）都有刺激腸道的作用。 Julius 指出這些物質的濃度會因腸道內的局部炎症反應或是更普遍意義上的應激反應而升高。 儘管相關細節還需要進一步研究， 但這也許是緊張情緒和消化問題之間的某種聯繫所在。
另一種主要的刺激因數是細菌代謝的副產物“異戊酸鹽”（isovalerate）， 它被認為是腸道菌落失衡的標記物並與腹部疼痛有關。
腸易激綜合征
所有這些能刺激腸嗜鉻細胞的物質都被發現和腸易激綜合征（irritable bowel syndrome， IBS）有關， 其主要症狀是交替的便秘、腹瀉。 Julius 表示：“我們正在研究在腸易激綜合征患者中這些細胞是否過度敏感。 ”
來自加拿大安大略省麥克馬斯特大學（McMaster University）的 Waiiul Khan 表示已經有證據表明提高5-羥色胺水準的抗抑鬱藥物，
而降低5-羥色胺水準的藥物， 比如用來緩解噁心的藥物樞複寧（ondansetron）則可以被用來減少腸蠕動,緩解腸易激綜合征患者的腹瀉狀況。 但這種藥物可作用於全身的5-羥色胺受體， 特異性並不高。 Julius的團隊正在研究特異性更好的藥物來治療腸易激綜合征及其他胃腸道失調疾病。
【原文連結】https://www.newscientist.com/article/2138318-special-cells-explain-why-cabbage-and-stress-churn-your-guts/
論文資訊
【標題】Enterochromaffin Cells Are GutChemosensors that Couple to Sensory Neural Pathways
【作者】NicholasW. Bellono， HollyA. Ingraham， DavidJulius et. Al
【發表日期】22 June 2017
【DOI】10.1016/j.cell.2017.05.034
【摘要】Dietary, microbial, and inflammatoryfactors modulate the gut-brain axis and influence physiological processesranging from metabolism to cognition. The gut epithelium is a principal sitefor detecting such agents, but precisely how it communicates with neuralelements is poorly understood. Serotonergic enterochromaffin (EC) cells areproposed to fulfill this role by acting as chemosensors, but understanding howthese rare and unique cell types transduce chemosensory information to thenervous system has been hampered by their paucity and inaccessibility tosingle-cell measurements. Here, we circumvent this limitation by exploitingcultured intestinal organoids together with single-cell measurements toelucidate intrinsic biophysical, pharmacological, and genetic properties of ECcells. We show that EC cells express specific chemosensory receptors, areelectrically excitable, and modulate serotonin-sensitive primary afferent nervefibers via synaptic connections, enabling them to detect and transduce environmental,metabolic, and homeostatic information from the gut directly to the nervoussystem.
【論文連結】
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867417305950