该研究由Xie et al.团队完成，发表于2023年的期刊*Molecular Biomedicine*（卷4，第31期），主要作者来自中国人民解放军陆军军医大学新桥医院普通外科（Huichao Xie、Xiong Zeng等）、营养科（Wei Wang等）以及高原医学研究所（Qiu Hu）。研究聚焦于高海拔（high-altitude, HA）环境下肠胶质细胞（enteric glial cells, EGCs）通过分泌S100β蛋白加剧肠道上皮屏障（intestinal epithelial barrier, IEB）损伤的机制，为高海拔相关胃肠道疾病提供了新的病理学解释和治疗靶点。
学术背景
高海拔（>2500米）环境下，低氧和低压易引发胃肠道功能障碍（如腹胀、腹泻），但其机制尚未完全阐明。既往研究认为IEB损伤是高海拔胃肠症状的核心，但无法解释伴随的神经调节异常（如动力性腹泻）。肠神经系统（enteric nervous system, ENS）中的EGCs在维持IEB功能和免疫调节中起关键作用，但其在高海拔环境下的角色未被探索。本研究假设高海拔通过低氧刺激EGCs过度分泌S100β，进而破坏IEB，旨在验证这一机制。
研究流程与实验设计
研究分为临床样本分析、动物模型构建、体外细胞实验三部分，逻辑层层递进：
临床样本分析
- 研究对象：80名健康志愿者（40名常住高海拔人群 vs 40名低海拔对照）。
- 方法：通过ELISA检测血清中EGCs标志物（GFAP、S100β、GDNF、NGF-β）水平。
- 结果：高海拔组所有标志物浓度显著升高（p<0.05），提示EGCs活性增强。
高海拔小鼠模型
- 模型构建：C57BL/6J小鼠在模拟5000米海拔的低压舱中饲养28天。
- 实验方法：
- 肠道通透性：FITC-葡聚糖渗透实验显示高海拔组通透性增加（p<0.01）。
- 组织病理学：HE染色和Chiu’s评分证实肠道绒毛萎缩和上皮损伤。
- 分子检测：qPCR和Western blot显示ZO-1、Occludin、Claudin-1表达下调，而促炎因子（IL-6、TNF-α）上调。
- 相关性分析：EGCs标志物（GFAP、S100β）与紧密连接蛋白呈负相关（*R*²>0.7）。
体外细胞实验
- 低氧刺激EGCs：
- 在1%氧浓度下培养EGCs 12小时，CCK-8和流式细胞术显示细胞活力无变化，但S100β分泌增加（ELISA和免疫荧光验证）。
- 条件培养基实验：
- 将低氧EGCs的条件培养基培养Mode-K肠上皮细胞，发现其凋亡率增加（流式检测晚期凋亡细胞比例上升），且紧密连接蛋白表达降低。
- 外源S100β验证：
- 直接添加重组S100β至Mode-K细胞，重现了上述IEB损伤表型，证实S100β的核心作用。
主要结果与逻辑链条
- 高海拔激活EGCs：临床和小鼠模型中EGCs标志物（如S100β）均升高，且与IEB损伤程度相关。
- S100β的直接破坏作用：体外实验证明低氧诱导EGCs分泌S100β，通过旁分泌或自分泌途径下调紧密连接蛋白，导致上皮屏障通透性增加。
- 炎症放大机制：S100β通过RAGE/NF-κB通路激活促炎因子（如IL-6），形成“损伤-炎症”恶性循环。
结论与价值
本研究首次揭示EGCs-S100β轴是高海拔IEB损伤的关键机制，其科学价值在于：
1. 理论创新：补充了高海拔胃肠症状的神经-免疫调节机制，解释了传统缺氧理论无法覆盖的临床症状（如动力异常）。
2. 应用潜力：S100β抑制剂（如Pentamidine）可能成为预防或治疗高海拔胃肠疾病的新靶点。
研究亮点
- 多维度验证：从人群到动物再到细胞实验，证据链完整。
- 方法创新：结合低压舱模拟高海拔和条件培养基技术，精准模拟体内微环境。
- 临床转化性：血清S100β水平可作为高海拔胃肠功能障碍的潜在生物标志物。
局限性与展望
作者指出需进一步通过EGCs条件敲除小鼠或双光子成像验证体内机制，并探索S100β下游信号通路（如RAGE抑制剂的作用）。这一研究为高原医学和肠道屏障研究提供了新视角。