心脏有一个天然起搏器:一组细胞的电脉冲触发心脏腔室有节奏地收缩。胃和肠也有起搏器,但直到最近才有人知道它在哪里。现在,安大略省哈密尔顿麦克马斯特大学的一个研究团队已经查明了它的位置。一组位于肠道肌肉下方的星形细胞产生轻微的激发波,控制肌肉收缩和放松的速率,从而使食物通过肠道。
生理学家Jan Huizinga说,没有起搏器,“肠道肌肉会以随意的方式产生收缩,并且它们很容易进入强直性收缩”,这是一种紧绷的痉挛,它们无法从中放松。起搏器细胞可以防止这种情况发生。
研究人员一段时间以来一直怀疑这些细胞(称为卡哈尔间质细胞)构成肠道的起搏器,但在Huizinga的研究之前,没有人能够证明这一点。他和他的同事从小鼠的小肠中解剖出卡哈尔细胞。他们使用微型电极测量了细胞表面的电流,并检测到带正电离子的有节奏的流动。
Huizinga认为,这种流动,以及神经发出食物存在的信号,控制着肠道肌肉的收缩。当细胞的电压较高时,肠道肌肉中的钙通道会打开,并且钙流入会触发肌肉收缩。当电压较低时,肠道肌肉会放松。 Huizinga说,胃部每分钟收缩3次,小肠每分钟收缩12次。
这项发现可能有助于患有肠道疾病(如胃轻瘫)的人,这种疾病是由于肠道肌肉无法正常收缩所致。患有这种疾病的人必须完全通过导管喂食。 Huizinga希望科学家现在能够设计出能够刺激无功能细胞采取行动的药物,或者在它们被炎症性肠病破坏的地方再生它们。 Huizinga说:“我们现在对食物如何通过胃和小肠有了更好的了解,这也意味着我们有了一个开发药物的靶细胞。”














