维生素A缺乏反而能抗寄生虫?Cell Reports揭开肠道干细胞里的“刹车”秘密

维生素A缺乏是全球最常见的
营养
问题之一,尤其在儿童和孕妇中高发。长期缺乏会影响视力、削弱
免疫
力,增加感染风险。不过,近日
Cell Reports
上的一项研究却发现:缺乏维生素A,反而能增强肠道抵抗寄生虫的能力。

这听起来有点矛盾,但关键在于一类特殊的肠道细胞——
簇细胞
。
簇细胞:肠道里的“
侦察兵”
簇细胞在肠道上皮中数量稀少,却是寄生虫的第一道防线。它们像敏感的天线,能识别寄生虫和某些微生物代谢产物的存在。一旦发现异常,簇细胞会释放IL-25等警报信号,激活下游的2型固有淋巴细胞,启动针对蠕虫的免疫攻击。可以说,没有簇细胞,肠道抗寄生虫的能力就会大打折扣。
但簇细胞的数量并非随意波动,而是受到严格调控。这项研究发现,维生素A的活性形式维A酸,正是限制簇细胞过度生成的关键刹车。
“
刹车”
一松,簇细胞猛增
研究者利用基因工程小鼠,让肠道上皮细胞无法响应维A酸信号。结果,这些小鼠肠道里的簇细胞数量显著增加,相关的特征基因表达也大幅上升。即使在琥珀酸这种强力刺激簇细胞增生的条件下,这种差异依然存在。
有意思的是,如果只在已经成熟的簇细胞中拆除维A酸受体,簇细胞数量并不受影响。这说明维A酸盯上的不是成熟细胞本身,而是更上游的
干细胞
。

图1:上皮特异性维A酸信号缺失增加肠道簇细胞
为了排除免疫细胞等因素的干扰,研究者在体外用肠道类器官进行了验证。在缺乏维A酸的环境中补充维A酸,能显著减少类器官中的簇细胞数量。即便用IL-13强力诱导簇细胞扩增,维A酸依然能有效刹住车。更重要的是,在人源肠道类器官中也得到了相同的结果。
吃出来的差异,还能吃回去
饮食干预实验给出了更直观的证据。小鼠分别吃维生素A充足或缺乏的饲料5周后,缺乏组小鼠的肠道簇细胞数量猛增。利用谱系示踪技术,研究者发现维生素A缺乏并未改变干细胞总数,而是引导更多干细胞走上了簇细胞的分化道路。
更有意思的是,把缺乏组的小鼠重新喂回维生素A后,升高的簇细胞水平又恢复了正常。

图2:饮食维生素A在体内限制簇细胞分化
簇细胞多了,抗虫效果真的更好吗?
理论归理论,研究者还要回答一个核心问题:维生素A缺乏带来的簇细胞增多,是否真的能增强抗蠕虫能力?
他们用巴西日圆线虫感染小鼠进行验证。结果显示,缺乏维生素A的小鼠感染后,簇细胞显著增多,2型固有淋巴细胞比例升高,粪便中的虫卵和肠道内的成虫数量都明显少于维生素A充足的小鼠。
但当研究者用完全没有簇细胞的基因敲除小鼠进行同样实验时,维生素A缺乏带来的抗虫优势完全消失。这说明,这种保护效应完全依赖于簇细胞。
干细胞里的分子开关:Sprouty2
在分子层面,研究者锁定了一个名为Sprouty2的蛋白。它是受体酪氨酸激酶信号的负调控因子,此前已被发现能限制簇细胞分化。
研究显示,阻断维A酸信号的小鼠肠道中,Spry2基因表达显著下降。进一步的实验证实,维A酸受体α可以直接结合在Spry2基因的启动子区域。在富含干细胞的肠道类器官中,维A酸处理能迅速上调Spry2的表达。
最关键的证据来自基因敲除实验:当研究者专门在肠道干细胞中敲除Spry2后,这些小鼠的簇细胞数量本就偏高,而且无论饲料中是否含有维生素A,簇细胞水平都不再发生变化。这说明Sprouty2是维生素A调控簇细胞分化通路上绕不开的一环。

图3:干细胞内源Sprouty2介导维生素A依赖的簇细胞调控
营养
与免疫的复杂对话
这项研究梳理出一条清晰的链条:维生素A通过上皮内的维A酸受体,在肠道干细胞中激活Sprouty2的表达,从而抑制干细胞向簇细胞分化。当维生素A不足时,这条抑制通路被解除,簇细胞大量生成,2型免疫应答被放大,机体对抗蠕虫感染的能力随之提升。
这个发现不仅为理解维生素A缺乏与寄生虫流行区域高度重合的现象提供了可能的生物学解释,也展示了营养与免疫之间远比想象中复杂的互动关系。有时候,一种营养素的缺乏反而激活了另一条防御通路。这当然不意味着鼓励维生素A缺乏,但它确实提醒我们,肠道这个器官的运作方式,远比教科书上的描述要精妙得多。(
生物谷)
参考文献:
Didriksen BJ, Eshleman EM, Rice T, et al. Dietary vitamin A restricts intestinal tuft cell differentiation.
Cell Rep
. Published online August 12, 2026. doi:10.1016/j.celrep.2026.117802
