你是否有過這樣的體驗：有時吃完美食后腸道蠕動順暢，有時卻莫名腹脹便秘？這背后，腸道里一群隱形工作者——腸道神經(jīng)膠質(zhì)細胞在默默發(fā)揮作用。它們是腸道神經(jīng)系統(tǒng)中數(shù)量遠超神經(jīng)元的特殊細胞，就像腸道的后勤保障隊，既參與消化蠕動，又負責免疫防護。但長期以來，科學家們都不清楚這些后勤人員是否有不同分工。而這篇研究就像給這些細胞做了一次身份普查，發(fā)現(xiàn)它們不僅有明確的崗位劃分，還存在一套獨特的信號指令調(diào)控其工作。

來自 哈佛醫(yī)學院Meenakshi Rao教授研究團隊做了一項專門研究，標題為《Tachykinin signaling defines distinct populations of glia in the enteric nervous system》，相關(guān)成果將于2026年3月18日發(fā)表在《Neuron》期刊上。研究通過轉(zhuǎn)錄組分析、遺傳標記、功能驗證等實驗，鑒定出 Tacr3 是腸道神經(jīng)系統(tǒng)肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞的特異性分子標記，揭示 NKB-TACR3 信號通路在出生后腸道膠質(zhì)細胞分化中的必需作用，以及其通過調(diào)控膠質(zhì)細胞活性調(diào)節(jié)腸道蠕動的機制，為腸道膠質(zhì)細胞的特異性研究提供工具，也為腸道動力相關(guān)疾病的治療提供新靶點。

黏膜和肌層神經(jīng)膠質(zhì)細胞轉(zhuǎn)錄組存在顯著差異

研究首先聚焦小鼠小腸的黏膜和肌層兩個不同微環(huán)境，通過RNA 測序（RNA-seq） 、遺傳標記技術(shù)和流式細胞術(shù)分離并分析了這兩個區(qū)域的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，黏膜神經(jīng)膠質(zhì)細胞與小膠質(zhì)細胞基因表達特征相似，富集了 Cx3cr1、Mpeg1 等巨噬細胞相關(guān)轉(zhuǎn)錄本，參與抗原呈遞、白細胞活化等免疫相關(guān)功能；而肌層神經(jīng)膠質(zhì)細胞更接近衛(wèi)星膠質(zhì)細胞，富集神經(jīng)發(fā)生相關(guān)基因。

通過貝葉斯棱鏡反卷積分析排除黏膜污染干擾后，進一步確認兩者共享部分核心膠質(zhì)細胞標識基因（如 Plp1、Sox10），但轉(zhuǎn)錄組差異顯著。基因集富集分析（GSEA） 顯示，黏膜膠質(zhì)細胞側(cè)重免疫功能，這與它們貼近上皮細胞、免疫細胞的空間位置相符；肌層膠質(zhì)細胞則與神經(jīng)發(fā)育功能相關(guān)。將兩者與中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)細胞的轉(zhuǎn)錄組對比發(fā)現(xiàn)，它們雖與部分腸外膠質(zhì)細胞有相似性，但均具備獨特的 針對特定領(lǐng)域的特征，證實腸道神經(jīng)膠質(zhì)細胞是轉(zhuǎn)錄組水平上獨立的細胞亞群。

Tacr3基因標記肌間神經(jīng)叢神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞

為尋找肌層膠質(zhì)細胞的特異性分子標記，研究通過差異基因分析發(fā)現(xiàn)，Tacr3（編碼神經(jīng)激肽 B 受體 NKB）在肌層膠質(zhì)細胞中高度富集，且在腸道外膠質(zhì)細胞中不表達。實時熒光定量 PCR（qPCR） 、原位雜交（RNAscope） 和免疫組織化學（IHC） 驗證顯示，Tacr3 轉(zhuǎn)錄本僅存在于肌層中 Sox10+/S100B + 膠質(zhì)細胞，且主要集中在肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞。

利用 Tacr3IRES-Cre/+ Rosa26tdTomato/+ 小鼠進行遺傳標記，發(fā)現(xiàn)幼鼠（3 周）和成年鼠（8-12 周）的肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞中，分別有超過 85% 和 98% 表達 TdTomato，而肌內(nèi)膠質(zhì)細胞、黏膜膠質(zhì)細胞中 TdTomato 表達極少。神經(jīng)元中 Tacr3 表達也顯著低于膠質(zhì)細胞。在背根神經(jīng)節(jié)、坐骨神經(jīng)和大腦等組織中，GFP + 膠質(zhì)細胞均不表達 TdTomato，證實 Tacr3 是腸道神經(jīng)系統(tǒng)（ENS）膠質(zhì)細胞特有的分子標記，為特異性操控腸道膠質(zhì)細胞提供了遺傳工具。

TACR3 信號調(diào)控肌間膠質(zhì)細胞活性與腸道蠕動

為明確 TACR3 信號的功能，研究利用 Kir4.1CreER Rosa26GCaMP6t/+ 小鼠進行鈣成像，發(fā)現(xiàn)黏膜刺激引發(fā)結(jié)腸推進性收縮時，肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞首先出現(xiàn)鈣響應，隨后是連接性膠質(zhì)細胞和肌內(nèi)膠質(zhì)細胞。使用 TACR3 拮抗劑 fezolinetant 處理后，神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞的鈣響應數(shù)量和幅度顯著降低，而肌內(nèi)膠質(zhì)細胞無明顯變化；TACR3 激動劑 senktide 則可特異性誘發(fā)神經(jīng)節(jié)內(nèi)和連接性膠質(zhì)細胞的持續(xù)鈣響應。

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體內(nèi)腸道轉(zhuǎn)運實驗顯示，fezolinetant 處理后雌雄小鼠的腸道轉(zhuǎn)運時間均縮短，糞便顆粒產(chǎn)量增加；senktide 處理則顯著減慢腸道轉(zhuǎn)運，雄性小鼠糞便產(chǎn)量減少 67%。體外結(jié)腸運動分析發(fā)現(xiàn)，fezolinetant 可增加結(jié)腸遷移運動復合體（CMMCs）的頻率和速度，縮短收縮持續(xù)時間。這些結(jié)果證實 TACR3 信號通過調(diào)控肌間膠質(zhì)細胞的鈣響應，動態(tài)調(diào)節(jié)腸道蠕動功能。

遺傳標記揭示肌層膠質(zhì)細胞的轉(zhuǎn)錄組與空間異質(zhì)性

對 P21 小鼠 Plp1eGFP Tacr3tdTomato 肌層 GFP + 細胞進行單細胞 RNA 測序（scRNA-seq） ，將 9878 個細胞聚類為 8 個群體，其中 7 個為腸道特異性膠質(zhì)細胞亞群。轉(zhuǎn)錄組分析顯示，Tacr3 + 細胞主要集中在 2 號和 5 號集群，富集靜止狀態(tài)相關(guān)基因（如 Tgfb2、Junb）；肌內(nèi)膠質(zhì)細胞集群（0、3、4 號）表達 Pappa 和 Aldh1a1，缺乏 Gfap 和 Entpd2；連接性膠質(zhì)細胞集群（1 號）表達 Gfap 和 Entpd2，但 Tacr3 表達極低。

通過熒光原位雜交驗證，Cpe 和 Tacr3 是神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞特異性標記，Sfrp1 標記連接性膠質(zhì)細胞，Pappa 和 Aldh1a1 標記肌內(nèi)膠質(zhì)細胞。與人類結(jié)腸肌層膠質(zhì)細胞 scRNA-seq 數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，人類肌內(nèi)膠質(zhì)細胞同樣表達 PLP1、CDH19 和 PAPPA，但不表達 TACR3，證實腸道膠質(zhì)細胞的空間 - 轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性在物種間保守。

出生后 TACR3 信號調(diào)控腸道膠質(zhì)細胞發(fā)育與分化

研究發(fā)現(xiàn)，Tacr3 表達在出生后逐漸啟動：P1 時肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi) S100B + 細胞中 TdTomato 表達稀疏，P7 后逐漸增加，P21 時小腸和結(jié)腸中超過 85% 的肌間膠質(zhì)細胞表達 TdTomato，存在輕微性別差異。

通過 P14-P20 期間給小鼠注射 TACR3 拮抗劑 SB2222-00，發(fā)現(xiàn)肌內(nèi)膠質(zhì)細胞數(shù)量減少 54.3%，肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞 GFAP 表達異常升高，而黏膜膠質(zhì)細胞和神經(jīng)元密度無明顯變化。成年小鼠（P56-P62）注射 SB2222-00 則無此效應。Tac2 基因敲除（KO）小鼠的小腸肌內(nèi)膠質(zhì)細胞數(shù)量減少 43.7%，肌間膠質(zhì)細胞 GFAP 表達失調(diào)，與拮抗劑處理結(jié)果一致。遺傳標記顯示，Tac2 + 神經(jīng)元表達鈣視網(wǎng)膜蛋白（CALB2）和囊泡乙酰膽堿轉(zhuǎn)運體（vAChT），其神經(jīng)纖維廣泛分布于肌層，證實 Tac2 + 膽堿能神經(jīng)元是 NKB 的主要來源。人類遺傳分析發(fā)現(xiàn)，TAC3（編碼人類 NKB）的單核苷酸多態(tài)性（SNPs）與硬便頻率相關(guān)，且與食管肌層中 TAC3 mRNA 表達量存在表達數(shù)量性狀位點（eQTL）關(guān)聯(lián)，提示該信號軸在人類腸道蠕動調(diào)控中同樣發(fā)揮作用。

總結(jié)

該研究通過 RNA 測序、遺傳標記、鈣成像等多種技術(shù)，發(fā)現(xiàn)腸道黏膜和肌層膠質(zhì)細胞是轉(zhuǎn)錄組和功能不同的亞群，Tacr3 是肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)膠質(zhì)細胞的特異性分子標記；NKB-TACR3 信號在出生后腸道膠質(zhì)細胞的分化和多樣化中起關(guān)鍵作用，且通過調(diào)控肌間膠質(zhì)細胞的鈣響應動態(tài)調(diào)節(jié)腸道蠕動；同時證實該信號軸與人類腸道運動功能相關(guān)，為腸道動力障礙疾病提供了新的治療靶點，也為特異性研究腸道膠質(zhì)細胞提供了遺傳工具。

研究意義

理論意義：首次明確腸道膠質(zhì)細胞的空間 - 轉(zhuǎn)錄組異質(zhì)性，建立了黏膜、肌間神經(jīng)節(jié)內(nèi)、肌內(nèi)等膠質(zhì)細胞亞群的分子特征，填補了腸道膠質(zhì)細胞分類的空白；發(fā)現(xiàn) NKB-TACR3 信號是腸道膠質(zhì)細胞分化的關(guān)鍵通路，揭示了腸道膠質(zhì)細胞發(fā)育的分子機制；證實 Tacr3 是腸道膠質(zhì)細胞特有的分子標記，解決了腸道膠質(zhì)細胞特異性操控的技術(shù)難題。

應用意義：解釋了 TACR3 拮抗劑 fezolinetant 臨床應用中腹瀉副作用的機制，為藥物副作用管理提供理論依據(jù)；為便秘、腹瀉等腸道動力障礙疾病提供了新的治療靶點，可通過調(diào)控 TACR3 信號開發(fā)腸道特異性藥物；提供了研究腸道膠質(zhì)細胞功能的特異性工具，助力深入探索腸道膠質(zhì)細胞在免疫、修復等方面的作用及相關(guān)疾病機制。

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.11.030

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