京都大学生命科学研究科研究团队近日在国际学术期刊《EMBO Reports》发表研究成果,指出一种脂肪酸受体 GPR164 在维持肠道屏障功能中扮演重要角色。研究显示,该受体可透过感知肠道细菌产生的短链脂肪酸——尤其是酪酸(butyrate),调控大肠上皮细胞的分化与生长,从而协助维持肠道屏障完整性,减少细菌及其代谢产物进入体内所引发的炎症反应。
研究背景:肠道屏障失衡与慢性疾病风险
肠道屏障由上皮细胞与紧密连接结构构成,是防止肠道细菌与有害物质进入体内的重要防线。既往研究指出,肠道屏障功能受损,可能与炎症性肠病(inflammatory bowel disease,IBD)及大肠癌等疾病的发生与进展相关。
短链脂肪酸是肠道菌群分解膳食纤维所产生的代谢物,其中酪酸长期被认为具有抗炎与维持肠道健康的作用。然而,其具体作用途径与受体机制,过去仍未完全厘清。
研究方法:结合细胞实验与基因缺失动物模型
为探讨酪酸发挥保护作用的分子机制,研究团队采用细胞实验、基因缺失小鼠模型及肠道类器官(organoid)系统,系统性分析 GPR164 在肠道中的生理功能。
研究结果显示,在 GPR164 正常表达 的情况下,酪酸可促进大肠上皮细胞的正常分化并维持肠道屏障结构;相对地,缺乏 GPR164 的小鼠 则出现肠道黏膜变薄、紧密连接蛋白减少,以及上皮细胞异常增殖等现象,并伴随肠道菌群组成失衡与炎症反应增加。
在肠道类器官实验中,研究人员进一步确认,当组织缺乏 GPR164 时,酪酸无法发挥其既有的保护效果,显示 GPR164 是酪酸维持肠道屏障功能的重要作用通路之一。
研究发现的潜在疾病关联
研究团队指出,GPR164 功能异常可能导致肠道上皮细胞分化与增殖调控失衡,而这类变化常见于以下疾病状态中:
• 炎症性肠病(如溃疡性结肠炎)
• 大肠癌相关的上皮异常增生
因此,GPR164 被视为理解肠道屏障失调与相关疾病发生机制的重要分子之一,未来可能成为基础研究与疾病机制解析中的关键研究对象。
研究定位与未来方向
研究人员强调,本研究主要为基础生物学与机制解析层级的研究成果,尚无法直接推论其在疾病治疗或预防上的临床应用价值。GPR164 是否能作为治疗靶点,仍需透过更多动物实验与临床前研究加以验证。
此外,研究团队也发现,GPR164 在不同组织中,可能不仅对短链脂肪酸有反应,亦可能感知中链脂肪酸等其他营养相关分子,显示该受体或参与更广泛的营养状态感知与生理调控机制。
未来研究将进一步探讨 GPR164 在肠道以外组织中的功能,以及其在饮食、肠道菌群与全身健康关系中的潜在角色。
参考资料与消息来源:
京都大学(2025 年 11 月 12 日 发布)
※该内容依据日文原文由 TIMC 翻译整理,如需转载,请注明翻译消息来源 TIMC。