導航消化道：研究提供了第一個詳細的小腸圖

玩耍一個陌生城市的遊客如果僅使用拓撲圖，無論多麼詳細，都將很難找到路。

早在16世紀，我們就在解剖學書籍中了解了人類小腸的模糊區域。這些突起使消化道的峰值增加了30倍，並被隱窩隔開。

然而，其中，人們仍然在這個複雜的隱窩和絨毛結構中慶祝節日，對購物和突出的地標感興趣。 自然魏茨曼科學研究所的研究人員和舍巴醫學中心普外科的專家詳細繪製了首張人體小腸各個活動區域的詳細圖譜，揭示了是什麼使得如此有效地吸收營養和保護身體腸道感染。

小腸沿線的情況從一處到另一處完全不同，腸內壁的窩處到突出的絨毛的隱含尖端。氧氣、營養物質和細菌吸收。

2018年，魏茨曼分子細胞生物學系Shalev Itzkovitz教授領導的研究小組表明，毛髮小腸中的絨毛細胞能夠適應不斷變化的環境，並根據它們在絨毛上的相對位置執行確定的功能。

「在那之前，我們只對老鼠進行過研究，」在伊茨科維茨實驗室完成博士研究的約塔姆·哈尼克博士說道，他講述了構建人類小腸遺傳圖譜計劃的起源。

「有一天，我在魏茨曼·康斯坦的草坪上吃午飯，與奧蘭·雅庫博夫斯基（Oran Yakubovsky）博士交談，他是一位來自示巴的外科住院醫師，以前在我們這裡的實驗室開始了他的博士課程。

雅庫博夫斯基解釋說：“我們決定使用惠普手術中的樣本來分析人體破壞組織，在該手術中，由於胰腺損傷，胰頭被切除。”

「在這個手術中，外科醫生也切除了整個十二指腸，即小腸的第一部分。從一個研究角度來看，這個手術的優點是，由於解剖學原因而被切除的破壞組織被認為是健康的，我們能夠與示巴普通外科合作，確保每個樣本都被快速冷凍。

同時，魏茨曼研究所獲得了一項新技術，使研究人員能夠有效地組織中的空間基因表現圖，並以50微米的分辨率分析哪些基因在每個區域表達以及表達程度。

客製化系統 緩釋脂肪

研究人員在伊茨科維茨實驗室的 Harnik 和 Yakubovsky 的領導下，與魏茨曼分子細胞生物學系 Itay Tirosh 教授實驗室的 Rouven Hoefflin 博士合作，編制了本圖譜，揭示了一些長期存在的謎團。

早在1950年代，科學家就發現食物中的脂肪會拖延長達數千的時間才被吸收到血液中，從而防止血脂水平驟升，但其具體作用仍為萬聖節。脂肪的消化就像一條裝配線。

絨毛底部的細胞將食物中的脂肪包裹在脂肪滴中，只需幾個小時後，當這些細胞沿著絨毛前進並到達尖端時，它們就會將脂肪裝載到“貨運卡車”上，這就是運輸的巨大的顆粒它通過淋巴系統到達血管，並從那裡儲存在內部。

我們內部鐵平衡的調節也像一條裝配線：鐵被吸收在隱窩和絨毛底部；當細胞到達絨毛尖端時（取決於內部的鐵水平），或者將它們的鐵儲存庫釋放到血液中，或者將其攜帶腸腔中溶液稀釋。

此圖譜也顯示，消化其他重要序列（胺基酸、短蛋白和糖）所需酵素素的吸收和產生僅發生在絨毛尖端，而這些尖端底部的細胞專門吸收維生素和補充。

有關小腸提供的免疫防禦，研究人員發現絨毛尖端的細胞會陪伴傳染病，直接攻擊細菌，尖端免疫系統最具攻擊性的細胞發出求救信號。

客製化系統 導出而曲折的道路

解剖學教科書傳統上將健康人類小腸中的絨毛描述為直的、手指狀的突起。科學家認為，這種通路可以進一步增加小腸的刺激並改善吸收。

「我們的圖譜為一些基礎研究問題提供了答案，但它也可以評估臨床問題，」伊茨科維茨說。老化、服用某些藥物或特定飲食時所發生的變化。

「這項研究，就像我們目前在 Sheba 普通外科部門進行的其他研究一樣，之所以成為可能，是因為以 Ido Nachmany 博士為首的該部門的高級成員認識到基礎研究的重要性。這個框架允許醫生兼研究人員魏茨曼將臨床上出現的問題轉化為可以提供答案的研究。

舍巴普通外科主任Nachmany補充說：「魏茨曼研究所和舍巴普通外科之間的合作針對人體組織生理和解剖學運作方面進行了一系列有趣的研究。

「基礎研究和臨床醫學這兩個領域之間的合作取得了令人難以置信的成就，這在這研究中得到了體現。 自然。 我們正在努力加強這種聯繫，並希望更多的外科住院醫師能夠花大量時間在該研究所開展研究。