基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生學(xué)院許戈陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)在消化器官“機(jī)械感知”研究領(lǐng)域取得系列突破
暨南大學(xué)融媒體中心訊 近年來(lái)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與公共衛(wèi)生學(xué)院許戈陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)圍繞消化器官機(jī)械感受與糖脂代謝的關(guān)聯(lián)機(jī)制開(kāi)展系統(tǒng)性研究，在胃、腸道及肝臟的力學(xué)感知調(diào)控機(jī)制方面取得一系列重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果陸續(xù)發(fā)表于Nature Metabolism、Science Advances、Advanced Science、Acta Pharmaceutica Sinica B、Science Signaling、eLife及Cellular and Molecular Life Sciences等國(guó)際權(quán)威期刊，為代謝性疾病的防治提供了新的理論依據(jù)和潛在干預(yù)靶點(diǎn)。
消化器官機(jī)械感受機(jī)制與能量穩(wěn)態(tài)圖。消化器官機(jī)械敏感性離子通道Piezo1調(diào)控代謝激素ghrelin、GLP-1、Glucagon和FGF21合成分泌以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在腸上皮細(xì)胞的吸收，最終影響食欲和糖脂穩(wěn)態(tài)
為什么吃飽了就自然不想吃了？這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題，背后隱藏著精密的生理調(diào)控機(jī)制。許戈陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，生理狀態(tài)下，胃黏膜上有一種特殊的“機(jī)械傳感”—Piezo1離子通道，它能敏銳感知胃部因食物充盈產(chǎn)生的牽張力，進(jìn)而抑制饑餓激素ghrelin的分泌，向大腦傳遞“停止進(jìn)食”的信號(hào)。
“這就像是給胃裝了一個(gè)智能開(kāi)關(guān)。”許戈陽(yáng)教授解釋道，“食物越多，牽張力越大，開(kāi)關(guān)越活躍，饑餓感就越弱。”這一發(fā)現(xiàn)為理解食欲調(diào)控機(jī)制提供了全新視角，也為開(kāi)發(fā)新型減肥干預(yù)手段提供了潛在靶點(diǎn)。該成果發(fā)表于Nature Metabolism，獲得同期述評(píng)，入選Mechanobiology in Medicine雜志評(píng)選的“2024年中國(guó)生物力學(xué)與力學(xué)生物學(xué)十大研究進(jìn)展”，并獲Science Signaling雜志“編輯推薦”專(zhuān)文評(píng)述。
團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種胃部的“飽腹感”不僅影響進(jìn)食行為，還與肝臟健康密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)胃部機(jī)械感知功能正常運(yùn)作時(shí)，能有效預(yù)防脂肪肝的發(fā)生；反之，該機(jī)制受損則可能導(dǎo)致代謝功能障礙相關(guān)脂肪性肝病（MASLD）。這一“胃－肝軸”調(diào)控肝臟脂代謝的發(fā)現(xiàn)，為日益高發(fā)的脂肪肝疾病防治提供了新策略。相關(guān)成果2024年作為封面文章發(fā)表于Science Signaling。
腸道是另一個(gè)重要的“力學(xué)感知器官”。團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，腸道L細(xì)胞表面的Piezo1通道能夠感知腸腔內(nèi)容物產(chǎn)生的機(jī)械牽張，觸發(fā)胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的分泌——這正是近年來(lái)備受關(guān)注的“明星”降糖激素。研究表明，腸道機(jī)械感受功能受損會(huì)導(dǎo)致GLP-1分泌不足，增加糖尿病風(fēng)險(xiǎn)。
更有趣的是，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在小鼠腸道內(nèi)植入微型硅膠球模擬食物充盈的機(jī)械牽張效果，發(fā)現(xiàn)這種“物理干預(yù)”能有效促進(jìn)GLP-1分泌，改善肝臟脂質(zhì)代謝。這提示，或許可以通過(guò)特定的機(jī)械刺激方式來(lái)輔助代謝疾病的治療。該系列成果發(fā)表于eLife（2024）和Science Advances（2025）。
團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，十二指腸上皮細(xì)胞的Piezo1通道能夠感知食糜的機(jī)械牽張信號(hào)，通過(guò)特定信號(hào)通路抑制葡萄糖和脂肪酸的吸收。在肥胖癥患者中，團(tuán)隊(duì)研究觀(guān)察到該機(jī)械感知功能顯著減弱，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)吸收亢進(jìn)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了肥胖發(fā)生的新機(jī)制，也為“腸道機(jī)械干預(yù)降糖減脂”策略的開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ)。相關(guān)研究2024年發(fā)表在A(yíng)cta Pharmaceutica Sinica B。
在與中山大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)合作開(kāi)展的研究中，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞同樣具備機(jī)械感知能力。肝細(xì)胞通過(guò)Piezo1通道感知細(xì)胞膜張力變化，調(diào)控脂質(zhì)代謝和糖原分解。當(dāng)這一感知機(jī)制受損時(shí)，會(huì)導(dǎo)致肝臟脂質(zhì)蓄積和血糖調(diào)控異常。相關(guān)成果發(fā)表于A(yíng)dvanced Science（2026）和Cellular and Molecular Life Sciences（2025）。
這一系列研究系統(tǒng)揭示了Piezo1機(jī)械敏感通道在胃、腸道、肝臟等消化器官中對(duì)糖脂代謝的多層次調(diào)控作用，構(gòu)建起“機(jī)械感知-代謝調(diào)控”的新理論框架。研究成果不僅為理解人體能量代謝穩(wěn)態(tài)維持機(jī)制提供了全新視角，更為肥胖、糖尿病、脂肪肝等代謝性疾病的防治提供了潛在的新靶點(diǎn)和新策略。
研究表明，人體消化系統(tǒng)遠(yuǎn)比人們想象的更智能，它不僅能化學(xué)感知營(yíng)養(yǎng)成分，還能物理感知食物的存在和數(shù)量，并據(jù)此精細(xì)調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)。深入理解這一機(jī)制，有望為代謝疾病的干預(yù)帶來(lái)突破性進(jìn)展。
以上相關(guān)研究得到了中山大學(xué)張琪教授、陳卉副研究員、北京大學(xué)張煒真教授、廣州醫(yī)科大學(xué)楊杰副教授、暨南大學(xué)王存川教授、林嵩副教授、翟賀寧博士、香港中文大學(xué)（深圳）醫(yī)學(xué)院郭景慧助理教授等老師的支持。許戈陽(yáng)教授為以上工作的最后通訊或共同通訊作者，指導(dǎo)的研究生趙雅雯、高露陽(yáng)、陶甜、張金山、黃燕玲、郭文盈、楊珂及本科生莫浩聰?shù)葹橄嚓P(guān)論文的唯一第一作者或共同第一作者。課題研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
責(zé)編：蘇倩怡