肠神经系统（ENS）由神经元和神经胶质组成，是调节肠道运动和稳态的关键系统。先天性巨结肠（HSCR）因 ENS 发育缺陷导致肠道远端无神经节细胞，表现为肠梗阻等严重症状。目前 HSCR 治疗依赖手术切除病变肠段，但术后长期并发症高发。过往研究多聚焦神经元异常，而肠神经胶质的作用长期被忽视，其在健康和疾病状态下的多样性及功能尚未明确。

近期，发表在Gastroenterology杂志的一项研究，旨在探索健康和 HSCR 疾病状态下儿童肠神经胶质的转录组多样性，明确其细胞亚型特征、发育动态及在 HSCR 中的变化，并基于其再生潜能探索潜在治疗策略。

本研究首次系统揭示了儿童肠道中肠神经胶质的异质性，识别出经典肠神经胶质和施万样肠神经胶质两种主要类型，明确施万样肠神经胶质在先天性巨结肠（HSCR）无神经节段中特异性保留，并证实 5 - 羟色胺受体激动剂普卡必利可通过激活此类胶质细胞诱导神经发生，为 HSCR 的治疗提供了全新靶点和潜在药物。

研究设计

1. 研究对象：收集 7 例儿童对照（因坏死性小肠结肠炎或肛门直肠畸形行肠造口关闭术）和 3 例 HSCR 患者的全层肠道切除组织，分为神经节段和无神经节段；同时使用野生型和 ret 突变斑马鱼（HSCR 模型）。
2. 核心方法：通过单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）解析肠神经胶质亚型，结合免疫荧光、荧光原位杂交（FISH）验证细胞身份；在斑马鱼模型中测试普卡必利的治疗效果。
3. 分析策略：整合人类样本与既往数据集（跨物种、跨发育阶段），通过聚类分析、差异基因表达及转录因子调控网络解析胶质异质性。

研究方法

1，人类样本处理：

肠道组织经冷冻保存、解冻后解离，通过荧光激活细胞分选（FACS）富集 CD56⁺/CD90⁺ ENS 细胞；

采用 10x Genomics 平台进行单细胞 RNA 测序，测序深度≥20,000 reads / 细胞，使用 Cell Ranger 和 Seurat 软件进行数据处理（批量校正、聚类分析）。

2，验证实验：

免疫荧光检测经典胶质标志物（如 RLBP1）和施万细胞标志物（如 RELN）的定位；

RNAscope FISH 验证关键基因（如 SLC5A7、HTR4）的表达。

3，斑马鱼模型实验：

饲养 tg (phox2bb:GFP) 和 ret⁺/⁻突变斑马鱼，分离 5 dpf 幼虫肠道进行 scRNA-seq；

对 4.5 dpf 斑马鱼进行普卡必利（10 μM）或 DMSO 处理，通过光转化和实时成像监测神经发生。

研究结果

1，儿童肠神经胶质的异质性：

单细胞测序识别出两种主要胶质类型：经典肠神经胶质（表达 ENTPD2、APOE 等神经肌肉传递相关基因）和施万样肠神经胶质（表达 MAL、MPZ 等施万细胞标志物），后者包含 6 个亚群。

发育动态显示：经典胶质在胎儿期占优，施万样胶质出生后丰度显著增加，且与肠道菌群和免疫系统成熟相关。

图  儿童肠神经胶质单细胞聚类及标志物表达

2，HSCR 中的胶质变化：

HSCR 神经节段的胶质组成与对照一致，而无神经节段仅保留施万样肠神经胶质，缺失经典胶质和神经元。

无神经节段施万样胶质高表达神经发生相关基因（如 PAX3、NTRK2），提示存在补偿性去分化潜能。

图 肠神经胶质亚型的空间定位验证

 

3，斑马鱼模型验证：

ret⁻/⁻斑马鱼（模拟全结肠无神经节症）肠道中，施万细胞前体（SCPs）特异性保留，且不依赖 ret 表达。

普卡必利处理可诱导 ret⁺/⁻斑马鱼肠道新生神经细胞（phox2bb⁺/HuC/D⁺），尤其在远端肠道，部分挽救 HSCR 表型。

图 肠神经胶质发育动态及跨物种保守性

4，治疗靶点验证：

FISH 证实 HSCR 无神经节段的施万样胶质（RELN⁺）表达 5 - 羟色胺 4 受体（HTR4），为普卡必利作用提供分子基础。

图 HSCR 患者肠神经胶质组成变化

图 斑马鱼模型中普卡必利的治疗效果验证

总之，这项研究首次系统描绘儿童肠神经胶质的转录组图谱，揭示其发育动态和跨物种保守性，更新了对 ENS 组成的认知。明确施万样肠神经胶质为 HSCR 治疗新靶点，普卡必利（已获 EMA 批准用于肠假性梗阻）的再定位为 HSCR 术后并发症的防治提供了可行路径。整合单细胞测序与动物模型的多维度验证，为神经发育性肠道疾病的机制研究和药物筛选提供范式。

原始出处

Human Enteric Glia Diversity in Health and Disease: New Avenues for the Treatment of Hirschsprung Disease. Gastroenterology 2025;168:965 - 979.