北医三院段丽萍教授团队在Gut Microbes发表成果，揭示肠道菌群对Piezo2的调控作用

摘要：2025年5月2日，北京大学第三医院消化科段丽萍教授团队在Gut Microbes(《肠道微生物》）上在线发表了题为“Mechanosensory Piezo2 regulated by gut microbiota participates in the d

2025年5月2日，北京大学第三医院消化科段丽萍教授团队在Gut Microbes(《肠道微生物》）上在线发表了题为“Mechanosensory Piezo2 regulated by gut microbiota participates in the development of visceral hypersensitivity and intestinal dysmotility”（机械感受分子Piezo2受肠道菌群调控参与内脏高敏感和肠动力紊乱的发生发展）的研究成果。

本研究通过探究腹泻型肠易激综合征（IBS-D）患者肠道菌群紊乱对机械感受分子Piezo2的影响，揭示了肠道菌群对机械感受分子Piezo2的调控作用，为IBS-D患者的治疗提供了新的研究方向。

肠易激综合征（IBS）是一种典型的肠-脑互动异常性疾病，以慢性腹痛和排便习惯改变为主要特征，其发病机制与肠道菌群紊乱密切相关。

既往研究显示，肠道菌群能够通过神经-免疫-内分泌等途径影响内脏敏感性和胃肠道（GI）动力。Piezo2作为一种机械感受分子，在感知身体各组织的机械刺激中发挥关键作用，尤其是在胃肠道中。

然而，目前尚不清楚Piezo2是否受到肠道微生物群的调节，以及其在内脏高敏感性和胃肠道动力紊乱中的作用机制。

本研究纳入IBS-D患者和健康对照者（HC），对受试者进行问卷调查、直肠-肛门恒压检测以及结肠镜检查和结肠黏膜活检并免疫荧光染色，同时收集粪便标本进行肠道菌群16S rRNA测序。

随后，研究团队使用HC或IBS-D患者的粪便标本对经抗生素（ABX）灌胃清扫肠道菌群后的伪无菌小鼠进行粪便菌群移植（FMT）或同笼饲养（Co-housing）实验，检测小鼠内脏敏感性和肠道动力的变化。研究团队采用Western blot和免疫荧光法检测结肠及背根神经节（DRG）的Piezo2水平，进一步对敲低结肠或DRG的Piezo2分子的伪无菌小鼠再次进行FMT并检测内脏敏感性和肠道动力。

研究实验流程图

团队通过粪便16S rRNA测序，筛选出差异菌，进一步使用嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）或可变梭杆菌（Fusobacterium varium）干预伪无菌小鼠，再次评估内脏敏感性和肠道动力。最后，研究团队进行盲肠非靶向代谢组学分析和Piezo2的分子对接预测，探寻其潜在的机制。

结果显示，IBS-D患者结肠黏膜Piezo2分子的异常表达与其紊乱的肠道菌群和内脏高敏感具有显著相关。

IBS-D患者的肠道菌群经FMT或co-housing移植至伪无菌小鼠后，小鼠的结肠传输加速、粪便含水率升高及内脏敏感性增高，同时伴有结肠及DRG的Piezo2蛋白水平升高。敲低结肠及DRG的Piezo2分子后，内脏高敏感和结肠动力紊乱均有所改善。结合16S rRNA测序结果及单菌干预动物实验显示Fusobacterium varium（可变梭杆菌）是导致Piezo2表达上调及内脏高敏感和结肠动力紊乱的关键菌种。

进一步非靶向代谢组学及分子预测结果显示，菌群代谢产生的吲哚-3-乙酸和吲哚-3-丙烯酸与Piezo2分子结合，调节Piezo2的功能，参与IBS-D患者内脏高敏感及结肠动力紊乱的形成。