《Cell and Tissue Research》：Autonomic neural control of motor activity in the intestine of freshwater barramundi (Lates calcarifer)
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本研究针对硬骨鱼肠道在渗透调节与消化双重功能下的神经调控机制尚不明确的问题，以广盐性物种银鲑（Lates calcarifer）为模型，首次系统揭示了其肠道神经系统（ENS）的结构特征及运动模式调控机制。通过免疫组化与离体运动记录技术，发现银鲑肠道仅存在肌间神经丛，且一氧化氮合酶（NOS）阳性神经元比例沿肠轴递减；运动模式受机械扩张和烟碱受体调控，证实ENS通过烟碱传递参与运动抑制。该研究为比较神经胃肠病学提供了鱼类ENS功能的新见解，对水产养殖优化具有潜在意义。
在脊椎动物漫长的演化历程中，消化系统的神经调控机制展现出惊人的多样性。对于生活在水中、面临独特渗透压挑战的硬骨鱼类而言，肠道不仅承担着消化吸收的重任，更是维持体内水分和离子平衡的关键器官。这一双重功能使其神经调控机制可能与陆地动物存在显著差异。肠道的内在“大脑”——肠道神经系统（Enteric Nervous System, ENS），作为自主神经系统的重要组成部分，主导着肠道的感觉与运动功能。尽管ENS在所有脊椎动物中均有发现，但当前绝大多数研究集中于哺乳动物模型，对于拥有超过2.5万种、占据现生脊椎动物近半壁江山的硬骨鱼类，其ENS的结构与功能却知之甚少，这限制了我们从演化角度全面理解肠道神经生物学的视野。
银鲑（Lates calcarifer），又称亚洲海鲈，是一种具有重要经济价值和独特生物学特性（如广盐性和雄性先熟的雌雄同体）的鲈形目鱼类。其独特的生命史和强大的环境适应能力，使其成为研究ENS在特殊适应性条件下如何运作的理想非传统模型。以往的研究虽对银鲑胃肠道的解剖形态和微生物群有初步了解，但其内在的神经支配基础及如何调控肠道运动，仍是一片空白。发表在《Cell and Tissue Research》上的这项研究，首次系统描绘了银鲑肠道ENS的神经化学解剖图谱，并揭示了其离体自主产生的多种运动模式及其神经调控机制，为理解硬骨鱼肠道神经生理学奠定了基石。
为了回答上述问题，研究人员综合运用了几项关键技术。研究以淡水养殖的银鲑幼鱼为样本（样本来源注明为澳大利亚当地供应商）。首先，通过离体器官浴槽视频成像技术，结合时空映射（Spatiotemporal Mapping）分析，对肠道壁运动进行长时间记录与量化，识别出不同的收缩模式。其次，利用免疫组织化学（Immunohistochemistry）方法，以Hu C/D（泛神经元标记物）、一氧化氮合酶（NOS）和降钙素基因相关肽（CGRP）抗体对肠道全层铺片进行染色，系统分析了肌间神经丛的分布、神经元密度、形态及神经化学编码特征。组织学分析（H&E染色）则用于明确肠道各区域的显微结构。此外，研究还通过药理学干预，使用烟碱受体拮抗剂六甲铵（Hexamethonium）和钠通道阻滞剂河豚毒素（Tetrodotoxin, TTX），来探讨不同运动模式的神经依赖性。
ENS在银鲑肠道中的结构特征
组织学检查确认银鲑肠道具有典型的四层结构：黏膜、黏膜下层、肌层（内环肌、外纵肌）和浆膜。与高等脊椎动物不同，银鲑缺乏黏膜下神经丛。免疫组化结果显示，所有Hu C/D阳性的肠神经元胞体均位于肌层之间，形成肌间神经丛，但该神经丛结构相对松散，神经元多呈孤立或小簇状分布，未形成哺乳动物中常见的致密神经节。神经纤维主要呈纵向走行，同时在环肌层内可见丰富的呈递素能神经纤维束。神经元密度沿肠轴（近端、中部、远端）无显著变化，但神经元形态以平滑胞体的单轴突神经元（类似Dogiel II型）为主。
神经化学特性与区域差异
共标记显示，存在一氧化氮合酶（NOS）免疫反应阳性的硝能神经元群体。硝能神经元的比例沿肠轴递减，从近端肠的51.5%降至远端肠的43.9%，但其胞体尺寸普遍大于非硝能神经元，并显示出更大的异质性。此外，CGRP免疫反应仅见于神经纤维，未在神经元胞体中检测到，提示这些纤维可能为外来初级传入神经。这些结果表明银鲑ENS具有特定的神经化学编码，硝能抑制可能在其运动调控中扮演重要角色。
肠道运动模式及其神经调控
离体运动记录揭示了银鲑肠道存在多种可重复的运动模式。其中，“近端收缩”（Proximal Contractions, PCs）是起源于肠道最口端的节律性、前向性收缩；“纵向收缩”（Longitudinal Contractions, LCs）则是可沿整个肠道传播的广泛收缩。机械扩张可激活PCs的频率，并诱发仅在扩张后出现的“穿梭”（Shuttling）和“混合”（Mixing）模式。药理学实验表明，六甲铵（烟碱受体拮抗剂）处理并未阻断PCs和LCs，反而引起其频率增加，并触发一个独特的“六甲铵反应”——一段持续的口端起源的强烈纵行肌收缩。河豚毒素（TTX）可 abolish “混合”模式，但PCs、LCs和“穿梭”模式依然存在，只是参数发生改变。这些结果共同表明，PCs和LCs本质上是肌源性的，但其节律和幅度受到ENS的调节，其中烟碱传递介导的神经通路对肠道平滑肌产生持续的抑制性张力。
本研究首次详尽描绘了银鲑肠道ENS的神经解剖学基础，并功能性地证实了其通过烟碱能突触传递参与调控多种离体肠道运动模式。研究发现银鲑的肌间神经丛结构相对简单，缺乏黏膜下丛，但其神经元密度与小型哺乳动物相当，且硝能神经元比例较高，提示了其在演化过程中的独特适应。尤为重要的是，研究揭示了ENS对肠道运动具有显著的抑制性调控作用，这为理解硬骨鱼在应对不同环境压力（如盐度变化）时，肠道如何协调消化与渗透调节功能提供了新的神经机制视角。该工作不仅丰富了比较神经胃肠病学的内容，也为银鲑等经济鱼类的健康养殖和肠道功能优化提供了重要的生理学依据。
