人体结肠类器官单层揭示生物学性别与心理状态如何影响上皮对志贺氏弯曲杆菌（Campylobacter jejuni）感染的反应

为何心理与肠道健康相互关联

很多人知道食物中毒能毁掉一周的生活，但较少有人意识到它可能触发长期的肠道问题，包括肠易激综合征（IBS）。女性以及患有焦虑或抑郁的人在感染一种常见的食源性细菌——小弯曲菌（Campylobacter jejuni）后，风险尤其高。本研究提出了一个简单但重要的问题：一个人的生物学性别和心理状态是否会改变其肠道上皮对该微生物的反应——这是否可以帮助解释谁会发展为慢性症状？

构建人体结肠的小型复制体

研究者没有依赖标准的实验室细胞系（这些细胞系结构简单且高度同质），而是创造了每位志愿者自身结肠上皮的微型版本。他们从20名健康成人采集小块活检组织，将其培养成三维“类器官”——自我组织、包含多种细胞类型并保留真实肠道许多基因程序的小型肠组织团块。随后这些类器官被铺展成平面薄片或单层，置于多孔支撑物上以形成连续的屏障，模拟结肠内表面。由于每个培养物保留了供体的生物学性别和分子特征，研究团队得以直接检验这些个体因素如何塑造对感染的反应。

将情绪评分与细菌黏附联系起来

研究者使用标准的医院焦虑与抑郁问卷对志愿者分组。得分非常低者被标记为低焦虑/抑郁组（low AD），得分非常高者为高焦虑/抑郁组（high AD）。当将C. jejuni加入类器官单层时，细菌能轻易附着并进入人体肠细胞，证实该体系可用于模拟感染。关键在于，来自高 AD 供体的单层比低 AD 供体更易吸引细菌，尤以男性为甚。这种“黏附性”的差异暗示心理状态在肠道上皮的生物学中有反映，可能有利于病原体附着。

当屏障在压力下出现渗漏

接着团队通过测量细胞层间的电阻来监测类器官屏障的完整性——这是评估细胞间紧密连接紧密程度的敏感指标。未感染的单层在两组中在一天以上都保持稳定。然而暴露于C. jejuni后情况发生了变化。所有培养物最终都显示出损伤，但高 AD 单层在24小时内大约失去一半的屏障强度，而低 AD 单层几乎不弱化。显微镜观察显示，像 occludin 和 ZO‑1 这样的紧密连接蛋白（通常在细胞边界形成整齐的蜂窝状图案）在感染后变得紊乱且斑驳。蛋白质测量证实，感染的单层总体上 occludin 含量下降，为屏障渗漏提供了分子层面的解释。

与压力相关的分子指纹

为了解细胞内部发生了什么，研究者在感染后的早期（6小时）和晚期（24小时）时间点分析了类器官中的基因活性。高 AD 单层启动了一系列炎症性信使分子，包括趋化因子 CXCL10 和 CXCL11，以及更多的黏液生成蛋白和称为丝氨酸蛋白酶的消化酶。这些因子已知可促进细菌附着、增加肠通透性并干扰细胞连接。相比之下，低 AD 单层更强烈地激活与细胞间粘附和修复相关的基因，包括称为原粘附蛋白（protocadherins）的一类粘附分子以及基因集富集分析识别的若干支持屏障的通路。当团队分别按性别分析时，发现了不同的模式：例如，高 AD 女性显示出更多的另一种趋化因子 CCL5，而高 AD 男性则特别升高 CXCL11 和某些粘蛋白，这强调了性别与心理状态在塑造肠道防御中的交互作用。

这对食物中毒后的人意味着什么

这项工作表明，一个人的心理状态与生物学性别可以在结肠上皮对常见细菌感染的反应中留下可检测的印记。来自高焦虑与抑郁得分个体的类器官单层更易发生细菌黏附，产生更多炎症与组织重塑分子，并且屏障损伤更严重。相比之下，低 AD 供体的组织则更倾向于激发有助于维持和修复屏障的反应。尽管这些实验是在实验室培养的细胞而非整个人体上进行，但它们支持这样一种观点：肠道中与压力相关的生物学变化可能影响谁在一次急性腹泻后发展为持续性问题（如感染后 IBS），并突出了患者特异性类器官作为设计更个体化预防和治疗策略的有前景工具。

引用: Edwinson, A., Peters, S., Breen-Lyles, M. et al. Human colonic organoid monolayers reveal biological sex and psychological state influence epithelial responses to Campylobacter jejuni infection. npj Gut Liver 3, 10 (2026). https://doi.org/10.1038/s44355-026-00058-y

关键词: Campylobacter 感染, 肠易激综合征, 肠道屏障, 类器官, 压力与焦虑