新西兰学者获四年科研奖学金 探寻肠易激综合症等肠道疾病病因

肠道每天都在默默工作:每吃一顿饭,消化系统就要提取身体所需的水分和营养。大部分时候,这套精密机制运转顺畑,我们几乎不会察觉。

但当这套系统失衡,后果可能颠覆生活。慢性疼痛、腹胀、便秘和腹泻是肠道疾病患者常见的症状,其中包括令人困扰、难以明确定义的肠易激综合症(irritable bowel syndrome,简称 IBS)。

肠道问题会影响患者的工作、人际关系和日常生活。尽管这类疾病十分常见,医生往往仍难以判断病因所在。

这正是奥克兰大学(University of Auckland)生物工程研究院(Auckland Bioengineering Institute,简称 ABI)研究员 Dr Jarrah Dowrick 想要解决的难题。他获得新西兰皇家学会(Royal Society Te Apārangi)颁发的 Mana Tūāpapa Future Leader Fellowship(未来领袖奖学金),四年内将获得82万纽币(NZ$820,000)资助。

该奖学金旨在支持新西兰最有潜力的早期研究人员。对 Dowrick 来说,这是他多年来一直想探究的问题的机会:为什么这么多人出现慢性肠道症状,为什么女性患病比例明显偏高。

IBS 影响着约五分之一的新西兰人,女性确诊率是男性的两倍。

Dowrick 表示,问题之一是许多肠道疾病目前仍主要以症状来定义。两名患者可能都有同样的疼痛、腹胀或排便异常,但背后的病因可能完全不同。诊断和治疗往往需要经历漫长的试错过程,而 IBS 常常成为“什么都查不出来时”的笼统诊断。

“这就像把一台发动不起来的车送去修理厂,修理工告诉你‘你这车坏了’。原因可能是电瓶没电、启动电机故障、油路问题、电路故障,任何一种都有可能。同样,肠易激综合症很可能涵盖多种不同的疾病。”

今年早些时候,Dowrick 与 ABI 的同事利用人工智能分析了 IBS 患者的数据,发现患者实际上可以分为几个截然不同的亚群。

“我们发现的关键问题是,我们把一大群患者当作同一种疾病来治疗,但他们其实并不是同一种病,”该研究发表时 Dowrick 这样说。

目前公众讨论肠道健康时大多关注肠道微生物群(消化系统内数以万亿计的微生物),而 Dowrick 正在研究另一个关键环节:控制肠道吸收水分和营养的生理过程,以及它与微生物群之间的联系。

肠道每天都在执行一套复杂的“分拣”工作。食物经过消化道时,水分和营养会穿过肠壁进入血液,再输送到全身各处。

这一过程需要被精密调控。如果吸收的水分过多,粪便会变得又硬又难排出;吸收不足则可能导致腹泻。

科学家已知有一些特定蛋白质参与调控这些过程,但这些蛋白质与肠道紊乱之间的关系仍未被充分理解。

获得这笔资助后,Dowrick 的一个重点目标,是研究这些机制能否解释为何 IBS 等疾病在女性中比男性更常见。

研究人员已知雌激素会与一些参与调控肠壁水分流动的蛋白质相互作用。他们也知道,女性雌激素水平更高,肠道疾病发生率也更高。

Dowrick 想弄清楚雌激素是否正是其中关键的联系环节。

他计划结合实验室实验与先进的计算建模,更深入了解肠道内部正在发生的变化,并找出患者之间此前未被发现的生理差异。

最终目标,是开发出能帮助临床医生更清楚了解患者肠道功能状况的虚拟工具。医生未来或许不必只依靠症状判断,而是能更清晰地看到驱动患者病情的生理过程,从而选择更可能见效的治疗方案。

Dowrick 的研究之路跨越多个学科,从心脏生理学、生物数据分析,到计算建模,再到近期的分子动力学模拟。他说,这些经历让他更加确信,医疗领域许多最大的挑战都存在于不同学科的交汇处。

这笔奖学金还将支持他与临床医生、患者、毛利研究人员及医疗从业者建立合作,确保这项研究既具有科学严谨性,也能贴合所服务社区的实际需求。

Dowrick 所在的 TARGET 转化肠道研究实验室负责人 Dr Tim Angeli-Gordon 表示,在如今研究资助大多只覆盖一到两年的情况下,这笔为期四年的资助将给该领域带来变革性影响。

“Jarrah 是一位聪慧、坚持、思维深刻且富有创新精神的科学家,”他说,“他的项目在国际上独树一帜,对现代医学有望产生近期及长远的实际影响。”

Angeli-Gordon 说,消化系统健康是医学领域中长期被忽视的一个方向。

“看到如此大笔的投资投入这项前沿研究,非常令人振奋。”