
当肠道发生炎症时,活跃的LGR5+干细胞往往首当其冲受损。2026年2月,浙江大学朱书课题组在《Nature Communications》上发表的研究给出了答案:肠道菌群通过“代谢互饲”协同生产关键信号分子,精准调控干细胞的命运转换。
肠道上皮是人体更新最快的组织之一,其再生能力依赖于两类干细胞:
LGR5+活跃干细胞:日常维持肠道更新,但对炎症敏感,易受损;
HOPX+储备干细胞:平时处于“休眠”状态,在LGR5+干细胞受损时被激活,承担修复重任。
炎症性肠病(IBD)患者往往存在干细胞功能衰竭,导致黏膜无法修复。如何调控两类干细胞之间的转换,是再生医学的前沿问题。
研究团队通过对IBD患者和健康对照的菌群-代谢物关联分析,发现一株关键菌Blautia coccoides能将色氨酸代谢为中间产物,再通过与其他菌群的“代谢互饲”,最终转化为吲哚-3-丙酸(IPA)。
IPA的作用靶点不是免疫细胞,而是直接作用于HOPX+储备干细胞,通过激活其内部信号通路,驱动其分化为LGR5+干细胞,从而完成对受损干细胞的修复。
“代谢互饲”(Metabolic Cross-feeding)是指菌群之间并非孤立工作,而是一条代谢流水线——上游菌群产生的代谢物,成为下游菌群的原料。这种协作模式使得单一菌株难以独立完成关键代谢产物的生产,也解释了为何单一益生菌干预效果常常有限。
研究进一步通过无菌小鼠和粪菌移植实验证实:只有当菌群协作生产IPA的能力恢复时,肠道干细胞的再生功能才能被有效修复。


