肠道上皮细胞

肠道中存在大量的感觉神经元和运动神经元，负责大脑与肠道间的双向交流。先前研究发现，肠道菌群及其代谢产物可以通过不同通路调控大脑神经元活性，但神经元是否以及如何调控肠道菌群行为及稳态仍不清楚。近日，路易维尔大学研究人员在Cell Host & Microbe发表最新研究，发现VIP神经元通过分泌VIP信号肽调控肠上皮细胞表面的岩藻糖化修饰，从而调控肠道菌群在肠道内的定殖及稳态。总之，该研究为神经信号如何调控肠上皮细胞表面糖基化及肠道菌群稳态提供了新观点。

肠道神经元菌群稳态研究论文基础研究肠道上皮细胞

铁死亡

苏州大学：电离辐射诱导肠上皮细胞铁死亡的机制

铁死亡（Ferroptosis）是一种铁依赖性的，区别于细胞凋亡、细胞坏死、细胞自噬的新型的细胞程序性死亡方式，其特征是由铁超载和活性氧（ROS）的产生引发的严重脂质过氧化。然而，铁在电离辐射（IR）诱导的肠道损伤中的作用尚未完全阐明。来自苏州大学医学部的李明和苏州大学附属第一医院的何杨和王振欣等人发表在Redox Biology上的一项研究发现，铁死亡是IR诱导的肠上皮细胞毒性的一种新机制，并且依赖于NCOA4介导的铁自噬，并表明基于铁的饮食干预可能有益于对IR的治疗效果。

铁死亡肠道上皮细胞电离辐射铁自噬

单细胞测序

单细胞水平绘制人类各肠段的基因表达

个性化精准医疗是一个新兴领域。目前大量研究表明人和小鼠的组织的基因表达具有较大差异性，且同一组织的不同区域也展现出巨大的基因表达差异。发表在Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology上的一篇研究在单细胞水平绘制了人类小肠和结肠上皮各区域的转录组图谱，该研究证实和推进了前人的研究，阐明了小鼠和人类的肠道之间的重要差异，并强调了细胞谱系如何沿着肠道的近端到远端轴变化，为小鼠和人类、小肠的近端和远端的基因表达差异性提供了理论基础。

单细胞测序区域差异性小肠结直肠肠道上皮细胞

菌群-免疫互作

菌群信号、MyD88及淋巴毒素均可促进非TNF依赖性的肠道损伤

许多IBD患者对抗TNF治疗不应答，强调了非TNF依赖性发病机制的重要性。先前的研究发现，敲除肠道上皮细胞（IEC）中A20及Abin-1，可导致TNF依赖性及非TNF依赖性的小鼠死亡。Journal of Clinical Investigation上发表的一项最新研究结果，发现肠道菌群、MyD88及淋巴毒素（LT）信号对于IEC特异性敲除A20及Abin-1后的非TNF依赖性IEC死亡是必需的，缺失上述信号之一均可减少IEC特异性敲除A20及Abin-1后的非TNF依赖性小鼠死亡。另外，在IBD患者的炎症结肠中，可观察到LTα及IL-1β的表达上调，以及A20及Abin-1的表达降低。

菌群-免疫互作淋巴毒素 myd88 TNF 研究论文

胆汁酸代谢

肠道上皮细胞的LKB1调控小鼠的胆汁酸代谢

肝激酶B1（LKB1）与多种组织中的营养感知及糖脂代谢相关。CMGH Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology上发表的一项最新研究结果，发现肠道上皮细胞中的LKB1可通过促进FGF15/19的表达，以调控小鼠的胆汁酸代谢。

胆汁酸代谢 FGF15/19 研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）

肠道上皮屏障

清华大学：肠道上皮细胞的NELF维持肠道屏障完整性

清华大学的郭雪坤、胡小玉与团队在Mucosal Immunology上发表的一项最新研究，发现肠道上皮细胞中表达的转录延伸负调控因子（NELF）可通过促进细胞连接相关基因的表达，以维持肠道屏障的完整性；而缺失NELF可促进肠道上皮细胞的坏死性凋亡，从而增加小鼠对DSS诱导结肠炎的易感性。

肠道上皮屏障转录延伸负调控因子（NELF）研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）

肠道免疫

肠道上皮细胞产生的IL-27促进肠道抗寄生虫免疫应答

Journal of Experimental Medicine上发表的一项最新研究，发现小鼠肠道上皮细胞产生的IL-27通过诱导CD8αα+ CD4+ 上皮内淋巴细胞的分化，以提供针对寄生虫感染的肠道免疫防御。

肠道免疫研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）肠道上皮细胞

EP4

Nature子刊：EP4抑制肠上皮细胞坏死性凋亡，缓解肠道炎症

IBD表现为肠道上皮细胞（IEC）的死亡增加，导致肠道屏障受损并激活免疫细胞，从而驱动更多的IEC死亡。Nature Cell Biology上发表的一项最新研究，发现E型前列腺素受体4（EP4）的表达与IBD患者的预后改善相关。机制上，激活EP4可通过抑制RIPK1介导的IEC坏死性凋亡，从而缓解肠道炎症。

EP4 研究论文坏死性凋亡基础研究啮齿动物（小鼠）

肠道免疫

肠道上皮细胞的MHC-II表达的调控机制

肠道上皮细胞（IEC）可表达MHC-II，但相关的调控机制尚未明确。Mucosal Immunology上发表的一项最新研究，发现肠道菌群失调+免疫缺陷、肠道寄生虫感染、系统性炎症或炎性小体过度活化等不同状态均可通过增加IL-18的水平，以促进IFN-γ的产生，从而上调IEC中的MHC-II表达。

肠道免疫研究论文基础研究 IFN-γ MHC-II

酸中毒

炎症相关的粘膜酸中毒调控肠道上皮细胞的基因表达

酸中毒研究论文基础研究细胞系实验啮齿动物（小鼠）

肠细胞分化

Nature子刊：Sprouty2限制肠道簇状和杯状细胞的数量

肠道细胞分化的动态调节对于体内平衡和对损伤或炎症的反应至关重要。Sprouty2是一种细胞内信号调节因子，它控制包括PI3K和MAPK在内的与分化有关的通路，并在炎症性肠病中失调。Nature Communications近期发表的文章，发现结肠上皮的Sprouty2通过GSK3β介导的上皮IL-33的分泌抑制从而调控小肠簇状细胞和杯状细胞的分化。

肠细胞分化 Sprouty2 GSK3β IL-33 肠道上皮细胞

糖皮质激素受体

肠道上皮细胞的糖皮质激素受体抑制小鼠的结肠炎及相关结直肠癌

糖皮质激素通常被用于治疗IBD。Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology上发表的一项最新研究，发现肠道上皮细胞的糖皮质激素受体缺失，可导致肠道上皮屏障受损及炎症应答增强，从而恶化DSS诱导的小鼠结肠炎，以及DSS+AOM诱导的小鼠结肠炎相关结直肠癌。

糖皮质激素受体肠道上皮细胞研究论文基础研究啮齿动物（小鼠）

铁载体

细菌“偷窃”胞内铁，诱导肠道上皮细胞产生IL-8

细菌可合成铁载体以利用宿主细胞内的铁，而宿主可通过防御蛋白lipocalin 2（Lcn2）抑制细菌对胞内铁的“偷窃”。肠杆菌素（Ent）是一种有着高亲和力的铁载体。Gut Microbes上发表的一项最新研究，发现Ent可鳌合肠道上皮细胞（IEC）内的铁，并以甲酰肽受体依赖性方式诱导IL-8的产生，而IEC可通过Lcn2抑制Ent对胞内铁的结合。该研究提示，IEC可感知Ent带来的危险信号，并释放IL-8进行应答。

铁载体 IL-8 铁研究论文基础研究

隐孢子虫

Cell子刊：揭秘肠道上皮细胞内寄生虫隐孢子虫的生命周期（综述）

Cell Host & Microbe发表的一篇小综述向我们揭示了隐孢子虫这种非常重要但相对不为人所知的肠道上皮细胞特异性寄生原虫。隐孢子虫病是一种全球性疾病，在婴幼儿群体高发导致营养不良、发育迟缓，也影响免疫受损个体如艾滋病患者，还可引发疟疾和弓形虫病，对公共健康安全产生巨大威胁。因此深入研究隐孢子虫生物学至关重要。近些年来，一些研究针对抑制隐孢子虫生长的化合物进行表型筛查，筛选出许多可能的有效分子，靶点寄生虫脂质、蛋白激酶、tRNA合成酶等。也提供了相关的研究框架、药物检测基准。文章还提出从基础医学角度出发，隐孢子虫或可成为研究肠道生理、免疫有趣又有用的实验模型。

隐孢子虫综述肠道上皮细胞

肠道病毒感染

Science子刊：IL-22与IL-18协同抑制轮状病毒感染

细菌鞭毛蛋白可诱导TLR5及NLRC4分别产生IL-22及IL-18，后两者可抑制轮状病毒感染。Science Immunology上发表的一项最新研究，揭示了IL-22与IL-18分别单独作用，并协同抑制轮状病毒感染的机制：IL-22可诱导肠道上皮细胞的增殖及迁移，以促进轮状病毒感染的肠道上皮细胞挤出并进入肠腔；而IL-18可诱导感染了轮状病毒的肠道上皮细胞的死亡。

肠道病毒感染研究论文基础研究轮状病毒感染轮状病毒

肠道菌群代谢产物

吲哚逆转衰老期间的结肠上皮杯状细胞减少

肠道菌群通过分泌吲哚等因子调控肠道上皮对应激的敏感性，并通过激活IL-22及I型IFN信号通路促进上皮修复。来自PNAS上发表的一项最新研究，发现吲哚及其衍生物可通过作用于芳香烃受体，以促进IL-10的表达，从而诱导杯状细胞分化，以逆转小鼠衰老期间结肠上皮的杯状细胞减少。该研究结果提示，在衰老过程中，肠道共生菌群产生的吲哚可抑制肠道屏障完整性的下降及衰老导致的系统性炎症。

肠道菌群代谢产物 IL-10 芳香烃受体研究论文基础研究

肠道蠕虫感染

肠道蠕虫感染的防御机制（综述）

胃肠蠕虫感染仍然是一个主要的公共卫生问题，尤其是在发展中国家。随着关于肠上皮细胞（IEC）特定细胞亚群如簇状细胞和肠内分泌细胞的不断认识，对胃肠道蠕虫感染的粘膜免疫反应的研究也得到了极大的开展。发表在《Trends in Parasitology》上的一篇综述文章总结了肠道细胞防止蠕虫感染的方式以及蠕虫如何通过这些亚群启动免疫反应的机制，这些发现有助于了解肠道的复杂生物学及其在抵御各种环境压力和致病因素中的作用。

肠道蠕虫感染 helminth intestinal epithelium tuft cell Goblet cell

肠道屏障

PTPN2调控巨噬细胞-肠道上皮细胞互作以增强肠道屏障功能

巨噬细胞如何调节肠道上皮细胞（IEC）的屏障特性尚未明确，非受体型蛋白酪氨酸磷酸酶2（PTPN2）可保护IEC屏障并调节巨噬细胞功能。来自《Gastroenterology》上发表的一项最新研究，发现IEC或巨噬细胞中缺失PTPN2，均可增加IEC屏障的通透性。小鼠巨噬细胞中的PTPN2缺失，可促进巨噬细胞的M1极化及IL-6的表达，增加结肠通透性并降低结肠跨膜电阻，携带疾病相关PTPN2突变的IBD患者的巨噬细胞也有相似表型，而使用IL-6阻断抗体处理可逆转。该研究提示，PTPN2可通过调节IEC-巨噬细胞的互作，从而维持肠道屏障功能。

肠道屏障肠道屏障功能研究论文基础研究巨噬细胞

肠道免疫

肠道上皮细胞的维生素A信号清除肠道病原体的机制

肠道上皮细胞是宿主对抗病原体的前线。PLoS Pathogens上发表的一项最新研究，报道了肠道上皮细胞对抗病原体入侵的新机制：肠道上皮细胞固有的维生素A信号可通过促进IL-18的产生，以增强下游的IFNγ应答，从而抑制致病菌的定殖。

肠道免疫 IL-18 肠道免疫肠道致病菌感染 IFN-γ

肠道致病菌感染

caspase-1及caspase-11介导肠道上皮细胞防御致病菌感染

肠道上皮细胞是对抗肠道病原体感染的第一道防线。PLoS Pathogens上发表的一项最新研究，发现在致病菌感染过程中，肠道上皮细胞中固有的caspase-1介导了对致病菌的基础防御，而caspase-11可起到一定的补偿作用。

肠道致病菌感染 caspase-1 caspase-11 炎性小体肠道上皮细胞

体外共培养系统

肠道厌氧菌和人结肠上皮的共培养体系

肠上皮位于肠道微生物群落的界面，在肠道生态系统的形成中起着关键作用。由于缺乏简单易操作的共培养系统，人们对宿主-微生物相互作用的理解非常有限。虽然类器官技术已经实现了对结肠上皮在常氧条件下的培养，但上皮组织和肠道厌氧菌之间的氧需求冲突使得它们的共培养变得困难。《Gastroenterology》上的一篇文章报道了一种有效的肠道厌氧菌和人结肠上皮的共培养系统iHACS，该系统可营造肠道厌氧菌与结肠上皮共生环境，可用于研究菌群与结肠上皮的相互作用。

体外共培养系统专性厌氧菌肠道上皮细胞 AKK菌丁酸梭菌

肠道稳态

Cell子刊：天然淋巴细胞-肠道上皮细胞互作维持肠道稳态（综述）

肠道发挥的作用包括吸收营养、限制食物中毒素的损伤、促进共生菌群的定殖、驱逐病原体等，这些工作通常是互不相容的。来自Immunity上发表的一篇综述文章，提出了一个概念框架：不同类型的天然淋巴细胞与肠道上皮细胞互作，组成各种不同的模块，以应对肠道中的不同工作，以维持肠道稳态。

肠道稳态 Innate Lymphoid Cells ILC intestinal epithelial cells intestinal epithelial stem cells

结肠炎

染色质重塑因子Smarcad1调控肠上皮细胞功能

Smarcad1是一个保守的染色质重塑因子，在肠上皮的干性和增殖区高度表达，但其对肠上皮组织的功能未知。Genome Biology最新发表的文章，发现肠上皮细胞特异性敲除Smarcad1导致染色体可及性和组蛋白H3K9me3显著变化，调控基因表达，上调天然免疫和炎症等相关基因，缓解小鼠中菌群诱导的炎症及结肠炎病症。

结肠炎 Smarcad1 肠道上皮细胞肠道菌群表观遗传

Toll样受体

Nature Reviews：上皮TLR信号通路调控肠道稳态（综述）

肠道上皮细胞在宿主及肠道菌群之间提供了一层物理及免疫屏障，肠道上皮细胞中表达的Toll样受体（TLR）可识别菌群并参与肠道稳态的调控。Nature Reviews Gastroenterology and Hepatology上发表的一篇综述文章，详细介绍了不同肠道上皮细胞谱系的TLR的表达、调节及功能，以及TLR信号通路在调控肠道干细胞的增殖与凋亡、肠道屏障功能完整性、针对共生菌群的免疫耐受及肠道上皮损伤修复中发挥的重要作用，最后讨论了TLR活化失调可能引起菌群失调，从而导致结肠炎及肿瘤发生的易感性增加的机制。

Toll样受体 Dysbiosis microbiota Toll-like receptors Toll样受体

结直肠癌

APC缺陷的肠细胞癌变，IL-22扮演什么角色

IL-22是一种关键的免疫防御细胞因子，在维持肠道稳态、促进愈伤及组织再生中发挥重要作用，也可能支持结直肠肿瘤的生长。Apc基因突变是家族性结直肠癌的诱发因素之一，而IL-22在APC介导的肿瘤发生中发挥的作用尚未明确。PLoS Biology上发表的一项最新研究，发现在APC功能缺失的小肠上皮细胞中，IL-22受体表达降低且组蛋白去乙酰化酶表达增加，因而对IL-22的刺激具有耐受性。

结直肠癌结直肠癌结肠腺瘤性息肉病蛋白（APC） IL-22 肠道上皮细胞

脂代谢

Nature子刊：HDAC3调控肠道脂代谢

组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）调控多种组织中的脂代谢基因，但对肠道上皮脂代谢的调控作用尚未明确。Nature Communications上发表的一项最新研究，发现在肠道中特异性敲除HDAC3，可增加肠道上皮细胞的脂肪酸氧化速率并影响肠道脂代谢，从而抑制小鼠的食源性肥胖，提示HDAC3或可作为肥胖及相关疾病的潜在治疗靶点。

脂代谢食源性肥胖脂质组 HDAC3 肠道上皮细胞

肠道免疫

Nature子刊：肠道上皮细胞如何分辨敌友

肠道上皮细胞在抵抗病原体入侵的同时，可耐受肠道内的共生菌群。Nature Microbiology上发表的一项最新研究，发现肠道上皮细胞中的TLR3呈现出不对称的表达（主要表达在基底侧），且来自于基底侧的病毒或TLR3激动剂刺激相对于顶端刺激，可触发更强烈的免疫应答，提示肠道上皮细胞通过TLR3的不对称分布，对从基底侧入侵的外界病原体产生免疫反应，而对顶端（肠腔内）的共生菌群产生耐受性。

肠道免疫 TLR3 肠道免疫肠道上皮细胞

粘膜修复

Nature子刊：肠道上皮细胞的CD47促进粘膜修复

CD47可调节炎症应答及组织修复。Nature Communications上发表的一项最新研究，发现肠道上皮细胞中的CD47在肠道粘膜损伤修复中发挥关键作用，CD47可促进肠道上皮细胞向创伤部位迁移，并促进关键修复因子的表达。

粘膜修复 CD47 肠道上皮细胞粘膜修复肠道免疫

移植物抗宿主病

Cell子刊：菌群依赖性的MHC II抗原呈递触发移植物抗宿主病

同种异体骨髓移植后，胃肠道中的移植物抗宿主病是主要致死因素之一。来自Immunity上发表的一项最新研究，发现肠道上皮细胞通过MHC II的抗原呈递在骨髓移植后的移植物抗宿主病中起到关键作用，而MHC II在肠道上皮细胞上的表达受到菌群的影响。

移植物抗宿主病移植物抗宿主病 MHC class II 抗原呈递菌群-免疫互作

胰岛素信号通路

Nature子刊：肠道上皮细胞的胰岛素信号受损促进结肠癌

《Nature Metabolism》上发表的一项最新研究显示，肠道上皮细胞（IEC）中的胰岛素信号通路受损可通过转录因子FoxO1，损伤肠道屏障的完整性，并促进结肠癌的发展。该结果提示，维持IEC的胰岛素敏感性或可作为抑制结肠癌发展的手段。

胰岛素信号通路 colon cancer Insulin signalling Obesity 胰岛素信号通路