SciAdv：类器官研究揭示消化系统对神经疾病的影响

　　在许多方面，我们的大脑与消化道紧密相连，感到紧张可能会导致胃部疼痛，而肠道的饥饿信号会使我们感到烦躁。最近的研究甚至表明，生活在我们肠道中的细菌会影响某些神经系统疾病。

　　在动物（如小鼠）中对这些复杂的相互作用进行建模非常困难，因为它们的生理学与人类的生理学有很大不同。为了帮助研究人员更好地理解肠脑轴，麻省理工学院的研究人员开发了一种“芯片上的器官”系统，该系统复制了大脑，肝脏和结肠之间的相互作用。使用该系统，研究人员能够模拟生活在肠道中的微生物对健康的大脑组织和帕金森氏病患者的组织样本的影响。

　　他们发现，肠道中微生物产生的短链脂肪酸被运输到大脑，对健康和患病的脑细胞产生不同的影响。麻省理工学院的博士后Martin Trapecar说：“虽然短链脂肪酸在很大程度上有益于人类健康，但我们观察到它们在某些条件下会进一步加剧某些与帕金森氏病有关的脑部疾病，例如蛋白质错误折叠和神经元死亡。”该研究的主要作者Linda Griffith，同时也是生物工程和机械工程教授，相关结果最近发表在《Science Advance》杂志上。

　　近年来， Griffith的实验室一直在开发微生理系统，可用于生长通过微流体通道连接的不同器官的工程组织模型。Griffith说，在某些情况下，这些模型可以提供比动物模型更准确的人类疾病信息。在去年发表的一篇论文中，作者使用了微生理系统来模拟肝脏和结肠之间的相互作用。在该研究中，他们发现肠道中微生物产生的分子短链脂肪酸（SCFA）在某些情况下可加剧与溃疡性结肠炎相关的自身免疫炎症。SCFA，包括丁酸酯，丙酸酯和乙酸酯，也可以对组织产生有益作用，包括增强免疫耐受性。