小腸雙向營養(yǎng)供應環(huán)境通過營養(yǎng)吸收和宿主防御的差異調節(jié)影響小腸生理功能

小腸具有雙向營養(yǎng)供給環(huán)境，由腸道飲食和微生物代謝物(腸內側)和宿主的全身代謝物(漿膜側)共同構成。這種“腸內-腸外”雙向營養(yǎng)供應模式是小腸生理的顯著特征，與腸道功能密切相關。然而，目前尚不清楚腸內側和漿膜側對小腸生理的貢獻有何差異。

本研究團隊利用先進的體內宏量營養(yǎng)素追蹤技術和空間代謝組學分析方法，繪制了一個全面的、高分辨率的小腸雙向營養(yǎng)供給環(huán)境圖譜。可視化了營養(yǎng)吸收過程中的時空動態(tài)過程和細胞偏好性，以及小腸絨毛內區(qū)域特異性的代謝異質性。研究發(fā)現，腸內側的谷氨酰胺對杯狀細胞具有滋養(yǎng)作用，能夠支持黏液的分泌;而漿膜側則通過調節(jié)真菌代謝產物來調節(jié)上皮屏障。此外，研究團隊還發(fā)現，不規(guī)律的飲食習慣，如常見的不吃早餐的生活方式，會誘導上皮對脂質吸收的“記憶”，引發(fā)腸道脂質過度吸收，增加心血管疾病的發(fā)生風險。該研究不僅提高人們對小腸是如何被其營養(yǎng)環(huán)境來調節(jié)的理解，也為預防和治療飲食案亂介導的腸道免疫屏障受損及代謝素亂提供了新的思路。