暨南大学融媒体中心讯 近年来,基础医学与公共卫生学院许戈阳教授团队围绕消化器官机械感受与糖脂代谢的关联机制开展系统性研究,在胃、肠道及肝脏的力学感知调控机制方面取得一系列重要进展,相关研究成果陆续发表于Nature Metabolism、Science Advances、Advanced Science、Acta Pharmaceutica Sinica B、Science Signaling、eLife及Cellular and Molecular Life Sciences等国际权威期刊,为代谢性疾病的防治提供了新的理论依据和潜在干预靶点。

消化器官机械感受机制与能量稳态图。消化器官机械敏感性离子通道Piezo1调控代谢激素ghrelin、GLP-1、Glucagon和FGF21合成分泌以及营养物质在肠上皮细胞的吸收,最终影响食欲和糖脂稳态
为什么吃饱了就自然不想吃了?这个看似简单的问题,背后隐藏着精密的生理调控机制。许戈阳教授团队研究发现,生理状态下,胃黏膜上有一种特殊的“机械传感”—Piezo1离子通道,它能敏锐感知胃部因食物充盈产生的牵张力,进而抑制饥饿激素ghrelin的分泌,向大脑传递“停止进食”的信号。
“这就像是给胃装了一个智能开关。”许戈阳教授解释道,“食物越多,牵张力越大,开关越活跃,饥饿感就越弱。”这一发现为理解食欲调控机制提供了全新视角,也为开发新型减肥干预手段提供了潜在靶点。该成果发表于Nature Metabolism,获得同期述评,入选Mechanobiology in Medicine杂志评选的“2024年中国生物力学与力学生物学十大研究进展”,并获Science Signaling杂志“编辑推荐”专文评述。
团队进一步研究发现,这种胃部的“饱腹感”不仅影响进食行为,还与肝脏健康密切相关。实验显示,当胃部机械感知功能正常运作时,能有效预防脂肪肝的发生;反之,该机制受损则可能导致代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)。这一“胃-肝轴”调控肝脏脂代谢的发现,为日益高发的脂肪肝疾病防治提供了新策略。相关成果2024年作为封面文章发表于Science Signaling。
肠道是另一个重要的“力学感知器官”。团队研究发现,肠道L细胞表面的Piezo1通道能够感知肠腔内容物产生的机械牵张,触发胰高血糖素样肽-1(GLP-1)的分泌——这正是近年来备受关注的“明星”降糖激素。研究表明,肠道机械感受功能受损会导致GLP-1分泌不足,增加糖尿病风险。
更有趣的是,研究团队通过在小鼠肠道内植入微型硅胶球模拟食物充盈的机械牵张效果,发现这种“物理干预”能有效促进GLP-1分泌,改善肝脏脂质代谢。这提示,或许可以通过特定的机械刺激方式来辅助代谢疾病的治疗。该系列成果发表于eLife(2024)和Science Advances(2025)。
团队还发现,十二指肠上皮细胞的Piezo1通道能够感知食糜的机械牵张信号,通过特定信号通路抑制葡萄糖和脂肪酸的吸收。在肥胖症患者中,团队研究观察到该机械感知功能显著减弱,导致营养吸收亢进。这一发现不仅揭示了肥胖发生的新机制,也为“肠道机械干预降糖减脂”策略的开发奠定了理论基础。相关研究2024年发表在Acta Pharmaceutica Sinica B。
在与中山大学研究团队合作开展的研究中,团队发现肝细胞同样具备机械感知能力。肝细胞通过Piezo1通道感知细胞膜张力变化,调控脂质代谢和糖原分解。当这一感知机制受损时,会导致肝脏脂质蓄积和血糖调控异常。相关成果发表于Advanced Science(2026)和Cellular and Molecular Life Sciences(2025)。
这一系列研究系统揭示了Piezo1机械敏感通道在胃、肠道、肝脏等消化器官中对糖脂代谢的多层次调控作用,构建起“机械感知-代谢调控”的新理论框架。研究成果不仅为理解人体能量代谢稳态维持机制提供了全新视角,更为肥胖、糖尿病、脂肪肝等代谢性疾病的防治提供了潜在的新靶点和新策略。
研究表明,人体消化系统远比人们想象的更智能,它不仅能化学感知营养成分,还能物理感知食物的存在和数量,并据此精细调节代谢活动。深入理解这一机制,有望为代谢疾病的干预带来突破性进展。
以上相关研究得到了中山大学张琪教授、陈卉副研究员、北京大学张炜真教授、广州医科大学杨杰副教授、暨南大学王存川教授、林嵩副教授、翟贺宁博士、香港中文大学(深圳)医学院郭景慧助理教授等老师的支持。许戈阳教授为以上工作的最后通讯或共同通讯作者,指导的研究生赵雅雯、高露阳、陶甜、张金山、黄燕玲、郭文盈、杨珂及本科生莫浩聪等为相关论文的唯一第一作者或共同第一作者。课题研究得到国家自然科学基金等项目的资助。
责编:苏倩怡
#list>
