衰老对人类结肠黏膜结构组成的影响:区域特异性屏障功能退化与肠道干细胞动态研究

【字体: 时间:2025年08月19日 来源:Tissue and Cell 2.7

编辑推荐:

  本研究针对老年人群高发的慢性便秘和粪便嵌塞等问题,揭示了人类结肠黏膜在衰老过程中关键结构的区域性变化。通过免疫组化和染色技术,团队发现升结肠上皮紧密连接蛋白(JAM-A、occludin、ZO-1)显著减少,而claudin-2表达呈上升趋势,同时黏膜肌层弹性纤维沉积增加。这些发现为理解老年肠道功能障碍提供了新的结构基础。

  

随着年龄增长,老年人慢性便秘、粪便嵌塞和失禁的发生率显著上升,这背后可能与肠道结构的退行性变化密切相关。尽管动物研究表明衰老会导致黏膜通透性增加,但人类结肠的相关研究却长期缺失。更令人担忧的是,作为肠道第一道防线的黏膜屏障,其关键组成部分——包括上皮细胞层、紧密连接蛋白和结缔组织——在衰老过程中的变化机制尚不明确。这种认知空白严重阻碍了针对老年肠道功能障碍的精准干预策略的开发。

针对这一重大科学问题,英国威斯敏斯特大学生命科学学院(University of Westminster, School of Life Sciences)的研究团队开展了一项开创性研究。他们系统分析了人类升结肠(AC)和降结肠(DC)在衰老过程中黏膜结构的动态变化,相关成果发表在《Tissue and Cell》期刊。这项研究首次揭示了人类结肠黏膜衰老呈现显著的区域特异性:在升结肠中,紧密连接蛋白JAM-A、occludin和ZO-1的表达显著下降,而claudin-2表达呈上升趋势;同时黏膜肌层的弹性纤维沉积在两组结肠区域均明显增加。这些发现为理解老年肠道功能障碍的发病机制提供了全新的结构生物学基础。

研究团队采用了多项关键技术:从非梗阻性肠癌患者手术切除标本中获取远离肿瘤5-10 cm的宏观正常结肠组织(成人组30-60岁,老年组67-89岁),通过免疫组化检测肠道干细胞标记物OLFM-4和紧密连接蛋白表达,结合Masson三色染色和Miller弹性纤维染色定量分析结缔组织变化。所有样本均经H&E染色确认无活动性炎症或结构异常。

研究结果呈现四大关键发现:

  1. 1.

    炎症评估显示所有样本黏膜结构完整,排除了炎症干扰因素。

  2. 2.

    干细胞动态分析发现OLFM-4阳性细胞数量虽略有下降但无统计学意义,而LGR5蛋白在所有样本中均未检出,提示人类结肠干细胞标记可能存在物种特异性。

  3. 3.

    紧密连接蛋白分布显示,衰老显著降低升结肠JAM-A、occludin和ZO-1表达(降结肠变化趋势相似但未达显著性),而claudin-2在两组结肠中均呈上升趋势。

  4. 4.

    结缔组织分析揭示黏膜肌层弹性纤维在老年组显著增加,呈现增粗、断裂和聚集特征,而黏膜总胶原含量无显著变化。

在讨论部分,作者提出了突破性观点:升结肠黏膜在衰老过程中表现出更明显的屏障功能退化特征,这与该区域先前报道的胆碱能运动功能丧失和衰老样活动增加相呼应。特别值得注意的是,弹性纤维的异常沉积可能改变黏膜肌层的黏弹性,进而影响黏膜运动功能。这些区域特异性变化共同构成了"肠道储备"下降的结构基础,为老年肠道功能障碍的高发提供了合理解释。

这项研究首次绘制了人类结肠黏膜衰老的分子图谱,其临床意义在于:针对不同结肠区域的特异性变化,未来可开发精准干预策略——如通过调节特定紧密连接蛋白表达来改善升结肠屏障功能,或靶向弹性纤维代谢缓解黏膜肌层功能障碍。这些发现不仅填补了老年肠道生物学研究的关键空白,更为开发针对老年肠道疾病的区域特异性治疗方案提供了理论依据。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号