《Signal Transduction and Targeted Therapy》：Organ cross-talk: molecular mechanisms, biological functions, and therapeutic interventions for diseases
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本综述系统整合了器官交互研究的前沿进展，重点聚焦脑、心、肠三大核心器官的相互作用网络。文章深入探讨了器官间通过神经、内分泌、免疫和代谢途径进行双向通讯的分子机制（如脑-肠轴、心-肾综合征），阐明了其在维持生理稳态和疾病发生发展中的关键作用，并展望了基于多组学、人工智能和分子影像等先进技术的网络驱动模型和个性化治疗新策略。
器官交互对话：连接生命网络的桥梁
人体并非孤立器官的简单集合，而是一个由复杂通讯网络紧密连接的有机整体。这一被称为“器官交互对话”（Organ Cross-Talk）的现象，通过神经、内分泌、免疫和代谢途径，在不同器官间建立起动态的双向联系，对维持机体稳态至关重要，其失调则成为众多复杂疾病的根源。
当前研究热点与格局
通过对PubMed数据库（2015-2025年）的大规模文献分析，研究者绘制了器官交互研究的热点图谱。分析显示，脑-肠、肠-肝和脑-心是研究最为集中的器官对。其中，大脑、肠道和肝脏是涉及交互研究最多的器官，凸显了它们在全身网络中的核心地位。循环系统、神经系统、内分泌系统和免疫系统被确认为介导器官间相互作用的关键枢纽。
大脑：全身网络的指挥中心
作为生理和行为的中央调控器，大脑与肠道、肝脏、心脏等外周器官进行着密切的对话。
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脑-肠轴：其通讯基于神经、神经内分泌和免疫三条核心通路。迷走神经作为主要的神经通路，双向传递信号。肠道微生物发酵膳食纤维产生的短链脂肪酸（SCFAs）等代谢物，既能通过迷走神经影响大脑，也能进入循环影响中枢神经系统（CNS）。下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴在应激响应中扮演关键角色，长期应激可通过HPA轴影响肠道蠕动和上皮屏障完整性，而肠道炎症也可反馈至大脑，影响情绪与认知。免疫系统的参与，特别是炎症小体通路，将肠道微生物刺激与中枢神经系统（CNS）的神经炎症性疾病（如多发性硬化MS、阿尔茨海默病AD）联系起来。针对此轴的治疗策略包括益生菌/元、饮食调整（如地中海饮食）和迷走神经刺激（VNS）等。
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脑-肝轴：肝脏作为代谢中枢，通过交感神经（SNS）和副交感神经（PNS）接收大脑的指令，调控糖原分解和葡萄糖生成等过程。同时，肝脏产生的胆汁酸（BAs）、酮体等代谢物可通过血液循环影响大脑功能、食欲调节和认知。例如，肝脏产生的可溶性环氧化物水解酶（sEH）活性影响脑内β-淀粉样蛋白（Aβ）代谢，与AD病理相关。肝性脑病是肝脏功能严重受损影响脑功能的典型例证。针对此轴的潜在疗法包括TGR5激动剂、sEH抑制剂和生酮饮食等。
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脑-心轴：自主神经系统（ANS）是核心纽带。交感神经过度激活和副交感神经抑制会导致心动过速、心律失常甚至心力衰竭（HF）。HPA轴和交感-肾上腺-髓质（SAM）系统在慢性应激下持续激活，通过皮质醇和儿茶酚胺的释放，增加心脏负荷，促进动脉粥样硬化性心血管疾病（ASCVD）。神经免疫通路将心脏压力与神经炎症相连，心源性脑低灌注则可导致认知障碍。治疗上，迷走神经刺激（VNS）、肾素-血管紧张素系统（RAS）抑制剂、β受体阻滞剂等被用于调节这一轴线的平衡。
心脏：循环动力与系统交互的枢纽
心脏不仅是一个泵血器官，还通过血流动力学、神经体液和炎症信号与肾脏、肺脏、肝脏等广泛互动。
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心-肾综合征：心力衰竭（HF）时心输出量减少导致肾灌注不足，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS），引起水钠潴留，加重心脏负荷，形成恶性循环。慢性肾脏病（CKD）积累的尿毒症毒素（如硫酸对甲酚pCS、硫酸吲哚酯IS）可引起全身炎症和氧化应激，损害心肌。治疗策略包括RAAS抑制剂、SGLT2抑制剂和抗炎治疗等。
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心-肺轴：心脏和肺脏在解剖和功能上紧密相连。左心衰可导致肺静脉压升高，引发肺水肿。慢性阻塞性肺疾病（COPD）引起的肺高压（PH）会增加右心室（RV）后负荷，导致右心衰竭（肺心病）。急性肺栓塞（PE）可引发急性右心衰。治疗包括优化通气策略、使用血管扩张剂和针对炎症的疗法。
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心-肝轴：心力衰竭（HF）引起的肝淤血可导致肝损伤甚至肝硬化。反之，肝硬化可通过门脉高压等机制引起肝硬化性心肌病。代谢相关脂肪性肝病（MAFLD）与心血管疾病风险增加密切相关。治疗涉及管理心力衰竭、降低门脉压力以及改善代谢等。
肠道：被忽视的“微生物器官”
肠道及其庞大的微生物群构成了一个重要的信号整合和发射中心。
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肠-肝轴：门静脉是物质运输的直接通道。有益的肠道微生物代谢产生的短链脂肪酸（SCFAs）对肝脏脂代谢有保护作用。而肠道菌群失调时，脂多糖（LPS）等病原相关分子模式（PAMPs）易位至肝脏，通过激活库普弗细胞上的Toll样受体4（TLR4），驱动非酒精性脂肪性肝炎（NASH）和肝纤维化。肝脏分泌的胆汁酸（BAs）通过法尼醇X受体（FXR）和G蛋白偶联胆汁酸受体1（TGR5）反馈调节肠道菌群和屏障功能。
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肠-肾轴：肠道菌群产生的硫酸吲哚酯（IS）、氧化三甲胺（TMAO）等尿毒症毒素与慢性肾脏病（CKD）的进展和心血管并发症相关。而肾功能不全导致的尿素等物质蓄积，又会改变肠道环境，导致菌群失调和屏障功能受损，加剧全身炎症。益生菌、预生物和特定饮食（如高纤维饮食）是潜在干预手段。
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肠-肺轴：尽管解剖位置分离，但肠道菌群通过其代谢物和免疫调节影响肺部健康。短链脂肪酸（SCFAs）有助于减轻过敏性气道炎症。菌群失调则与哮喘、慢性阻塞性肺疾病（COPD）等疾病的发生发展有关。肺部疾病（如COPD、COVID-19）也能引起肠道菌群改变。
研究方法与技术前沿
该领域的研究方法日趋多元化。传统解剖学和医学影像（如MRI, CT, PET）能够从宏观结构到分子代谢层面揭示器官关联。疾病模型（如急性肾损伤AKI、肝性脑病）和动物实验是阐明机制的重要工具。类器官和多器官芯片技术为在体外模拟复杂器官相互作用提供了强大平台。分子生物学和组学技术（如代谢组学、宏基因组学）则从分子层面解析相互作用的物质基础。人工智能（AI）和大数据分析技术正被用于整合海量多模态数据，挖掘隐藏的器官网络规律，推动精准医疗发展。
展望未来：迈向网络医学时代
对器官交互对话的深入研究，标志着医学正从传统的“单一器官”模式转向“系统生物学”模式。构建完整的人类多器官网络图谱，理解其动态调控规律，将为复杂疾病的早期诊断、预后判断和个性化治疗开辟全新途径。未来的研究需要更多地关注尚未被充分探索的器官对，利用不断发展的技术手段，最终实现从干预单一靶点到重塑整个生理网络的跨越，为人类健康带来革命性进步。
