設(shè)置星標(biāo)★關(guān)注，從此你的世界多點科學(xué)~

來自長春科技大學(xué)的生物學(xué)家李春義長期關(guān)注東北地區(qū)的鹿群。他注意到一個奇特現(xiàn)象：當(dāng)鹿每年重新生長鹿角時，其健康狀況竟會有明顯改善，傷口愈合的速度顯著加快且瘢痕更少。

他由此推測，鹿角再生可能以某種方式促進(jìn)了身體其他部位的修復(fù)更新。

2025年，李春義的直覺得到驗證。他與同事發(fā)現(xiàn)生長中的鹿角會釋放特定信號，向其他地方傳達(dá)“啟動再生性愈合模式”的指令。新發(fā)現(xiàn)揭示了此前未知的“遠(yuǎn)距離器官通信網(wǎng)絡(luò)”的存在。

當(dāng)然，生物界并非只有鹿類獨享秘技。近年來，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)人體不同器官組織之間存在復(fù)雜的交流網(wǎng)絡(luò)，包括那些曾被我們認(rèn)為惰性、遲鈍的組織。

現(xiàn)在我們知道：脂肪與腦組織的通信會影響衰老速度，骨骼也會向胰腺發(fā)送信息包，以調(diào)控代謝，而由腸道送至大腦的化學(xué)“密電”可左右情緒和食欲……

若可破譯諸如上述種種的通信網(wǎng)絡(luò)，學(xué)界或有望開創(chuàng)全新療法用以增強健康、延緩衰老；相關(guān)臨床試驗已在推進(jìn)中。

不同器官間的遠(yuǎn)程、跨界通話

“器官間通信”研究是一門新興的學(xué)術(shù)領(lǐng)域，其理論根基可追溯至生理學(xué)的古老理念，即不同器官作為一個整體協(xié)同運作。該新領(lǐng)域正持續(xù)涌現(xiàn)新發(fā)現(xiàn)、新理念。

生物體內(nèi)的信息傳遞依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與激素。這是學(xué)界早已明確的共識，而李春義等人的新發(fā)現(xiàn)讓我們意識到，原來不同器官、組織間通過溝通交流來協(xié)調(diào)工作的方式可以如此多元、復(fù)雜。事實上，器官間通信現(xiàn)已被視為調(diào)控代謝、衰老及整體健康的關(guān)鍵機制。 另一方面，或許還有許多前所未見的通信方式等待我們揭示。

早在1990年代中期，科學(xué)家就對器官和組織的功能有了認(rèn)知突破。彼時研究人員發(fā)現(xiàn)脂肪組織會分泌一種名為瘦素的激素。瘦素負(fù)責(zé)調(diào)控食欲與能量平衡，而這徹底顛覆脂肪在大家腦中的形象：從惰性、尋常的儲能組織，到動態(tài)、關(guān)鍵的生命器官。

此后，學(xué)界逐漸意識到幾乎所有器官組織都在參與通信。最令人震驚的一大發(fā)現(xiàn)來自骨骼：這個長期以來被視作惰性機械支架的組織，原來是精密的“內(nèi)分泌”器官，能分泌一種名為骨鈣素的激素，不僅影響新陳代謝、男性生育能力和運動表現(xiàn)，甚至能抵達(dá)大腦，起到緩解焦慮、改善空間記憶、增強認(rèn)知功能的作用。

未來或可通過提升隨年齡下降的骨鈣素水平，來應(yīng)對肌肉與大腦功能衰退的問題。

骨骼之所以管得這么寬，原因在于維持其運轉(zhuǎn)的能耗極大。為修復(fù)機械應(yīng)力造成的微小損傷，破骨細(xì)胞持續(xù)分解骨質(zhì)，成骨細(xì)胞則不斷形成新的骨組織。

骨內(nèi)分泌學(xué)專家杰拉德·卡森蒂(Gerard Karsenty)指出：“骨骼健康必須與能量代謝相關(guān)聯(lián)；這種聯(lián)系可確保骨骼生長不以犧牲其他器官功能為代價。”而這也正是骨骼深刻影響眾多器官組織的根本原因。更關(guān)鍵的是，被影響的器官們也會響應(yīng)、反饋骨骼。

脂肪就是其中一類對話者，通過瘦素開展跨界“交流”。

2002年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)脂肪會向大腦發(fā)送信號，進(jìn)而促使交感神經(jīng)系統(tǒng)增強神經(jīng)活動。那些枝蔓般的交感神經(jīng)末梢延伸至包括骨骼在內(nèi)的眾多器官。神經(jīng)末梢抵達(dá)骨骼時，會向成骨細(xì)胞發(fā)送信號，進(jìn)而抑制骨生成同時加速骨吸收。

由此可知，作為脂肪-骨骼通信中的信使，瘦素是調(diào)控骨量的關(guān)鍵角色。

骨骼不只是機械支架，更是協(xié)調(diào)身體眾多生理過程的動態(tài)器官

通信信號的影響力不止于骨質(zhì)疏松

2018年的一項研究顯示，現(xiàn)有降壓藥β受體阻滯劑能抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)釋放的腎上腺素等壓力激素，而這會干擾脂肪-骨骼的通信信號。

鑒于此，針對絕經(jīng)后女性和老年群體的骨質(zhì)流失問題，β受體阻滯劑有望成為一種經(jīng)濟有效的預(yù)防方法。目前有兩項相關(guān)臨床試驗正在推進(jìn)。

并非只有骨質(zhì)疏松癥受益于對器官間信號傳導(dǎo)的干預(yù)——衰老亦可。

2013年，科學(xué)家拋出一項驚人發(fā)現(xiàn)：小小的下丘腦區(qū)域似乎整合了來自多個器官的對話，是衰老過程乃至壽命的高級控制器。

上述成果的貢獻(xiàn)者之一今井真一郎(Shin-ichiro Imai)認(rèn)為，下丘腦的這種協(xié)調(diào)機制是一個完整互聯(lián)系統(tǒng)，維持著功能穩(wěn)定；當(dāng)這種“穩(wěn)健性”(robustness)遭遇問題，衰老和生理機能衰退就會隨之而來。

今井表示：“我們需要整合來自分子層、細(xì)胞層、組織層、器官層等不同層次的所有信息，才能理解整個系統(tǒng)。”

與下丘腦的對話

為抗衰帶來福音

今井與同事現(xiàn)已完成諸多信息整合工作。

2024年，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)小鼠下丘腦有一類特定神經(jīng)元；它們可通過交感神經(jīng)系統(tǒng)與脂肪組織對話，觸發(fā)釋放一種對NAD+合成至關(guān)重要的酶。NAD+分子是細(xì)胞代謝的核心力量，與長壽密切相關(guān)。經(jīng)過神經(jīng)元刺激后，實驗組衰老小鼠的壽命超過了未受刺激的對照組同類。

今井說道：“這是首次在哺乳動物身上證實，操控特定神經(jīng)元確可延緩衰老、延長壽命。同時，我們也清楚看到，在哺乳動物的衰老和長壽調(diào)控中，不同組織間的通信有多么重要。 ”

其他能與下丘腦對話的組織器官還包括骨骼肌和小腸等。據(jù)稱，今井團(tuán)隊已識別出骨骼肌用于溝通下丘腦的激素，不過相關(guān)工作尚未發(fā)表。

在他看來，器官間通信的路徑各自獨立運行，又能協(xié)同作用，以維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)健性，而作為研究者，不妨利用這些通路為健康服務(wù)。

舉例來說，過去人們通過服用補充劑來提高NAD+水平以求延緩衰老(有效性仍在研究中)；今井等人則提出所謂“器官間通信管理”(inter-organ communication management)的新策略：需要采取干預(yù)措施，加強大腦與器官間的每一次對話，以此作為抗衰老的預(yù)防性措施。

器官語言大雜燴

各類囊泡顯神通

為實現(xiàn)改善健康的目標(biāo)，我們需要全面理解器官用于在全身范圍傳送信息的各類通信系統(tǒng)。現(xiàn)在我們知道，器官交流所用的語言可謂“大雜燴”，遠(yuǎn)不止激素與神經(jīng)活動這些廣為人知的途徑。

交流語言包括代謝物——攜帶能量狀態(tài)和細(xì)胞健康信息的小分子；

還有新型信號分子，例如骨骼肌收縮時產(chǎn)生的分子,作用于包括大腦和肝臟在內(nèi)的許多其他組織。

得益于分析技術(shù)進(jìn)步，各種新類型的信號分子不斷涌現(xiàn)。

2026年1月，科學(xué)家揭示了“人體米色脂肪如何通過其產(chǎn)生的QSOX1蛋白質(zhì)來調(diào)節(jié)血壓”；該蛋白有助于控制血管的僵硬程度。2025年11月的一項研究則發(fā)現(xiàn)“癌細(xì)胞會操縱器官間信號以削弱機體針對自身的免疫反應(yīng)”；這種操控可通過神經(jīng)實現(xiàn)。

最令人興奮的一項器官間通信新發(fā)現(xiàn)莫過于“細(xì)胞外囊泡(EVs)也能運送交流信號”。

細(xì)胞外囊泡是一類由細(xì)胞釋放至胞外的小泡泡狀結(jié)構(gòu)。學(xué)界于1980年代首次發(fā)現(xiàn)EVs，并認(rèn)為這只是細(xì)胞吐出的垃圾。

不過現(xiàn)在大家知道，細(xì)胞外囊泡種類多樣，大小不一，能攜運各色貨物。有裝載線粒體的大型囊泡，也有帶著微小RNA片段的小型囊泡外泌體，而接收微小RNA片段的細(xì)胞的基因活性將受到影響。

名為細(xì)胞外囊泡的泡泡狀小體是器官向全身發(fā)送信息的關(guān)鍵方式

科學(xué)家仍在不斷發(fā)現(xiàn)新類型的細(xì)胞外囊泡。

2025年報道的巨型囊泡“起泡體(blebbisomes)”扮演著移動通信中心的角色。與之相對的小家伙們，即2021年現(xiàn)身的“外泌顆粒”(exomeres)和“超微顆粒”(supermeres)都無膜包被結(jié)構(gòu)。另有由癌細(xì)胞產(chǎn)生的“腫瘤小體(oncosomes)”。以上種種都在健康和疾病方面扮演重要角色。

2022年，哈佛醫(yī)學(xué)院專家薩姆亞·達(dá)斯(Saumya Das)與同事撰文稱，心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞(一類結(jié)締組織細(xì)胞)能通過EVs實現(xiàn)通信，由此減少心力衰竭中的瘢痕形成。

另一方面，細(xì)胞外囊泡也可能引發(fā)問題。2023年，達(dá)斯團(tuán)隊證實，心臟產(chǎn)生的EVs會通過遞送有害的微小RNA進(jìn)入腎臟而造成損傷；不過此類損傷可通過干預(yù)手段來預(yù)防。

如達(dá)斯所言，EVs溝通著多個器官，甚至能穿越血腦屏障，與參與大腦炎癥反應(yīng)的免疫細(xì)胞，即小膠質(zhì)細(xì)胞展開對話。如果我們談?wù)摲逝謱C體的影響，作為重要“通道”的細(xì)胞外囊泡是繞不開的話題。

達(dá)斯團(tuán)隊目前正研究肥胖與癡呆間的整體關(guān)聯(lián)。

脂肪-肝臟的交流同樣依靠EVs，這些囊泡正逐漸被視為代謝功能障礙相關(guān)肝病的重要因素。

值得一提的是，脂肪源性囊泡似乎在肥胖相關(guān)的心律失常中施加重要影響。

另有近期研究表明，細(xì)胞外囊泡參與了阿爾茨海默病和帕金森病等神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)程，將微小RNA和病理性蛋白質(zhì)從腦部運至外周器官。這或可解釋“此類疾病如何在神經(jīng)系統(tǒng)之外進(jìn)展”。

在細(xì)胞外囊泡的海洋里

沒有器官是一座孤島

衰老的核心驅(qū)動力之一是衰老細(xì)胞積累。

它們也常被稱為“僵尸細(xì)胞”，能加劇組織炎癥和損傷，導(dǎo)致與年齡相關(guān)的功能衰退。衰老細(xì)胞釋放的細(xì)胞外囊泡猶如野火迸出火星，能誘使其他細(xì)胞進(jìn)入衰老狀態(tài)，其影響甚至波及遠(yuǎn)端器官。

例如，在慢性肺病患者肺部，來自衰老細(xì)胞的EVs觸發(fā)了遠(yuǎn)端血管的衰老。這很可能是導(dǎo)致所謂“老年人多病共存”現(xiàn)象的原因之一。顧名思義，多病共存是指個體同時患有多種慢性病，如心臟病合并肌肉萎縮或腎臟疾病。

關(guān)于人體內(nèi)細(xì)胞外囊泡的理解之路無疑會很漫長，其多樣性和各類確切的作用目前仍充滿謎團(tuán)。但前文介紹的諸多發(fā)現(xiàn)已有力論證了這樣一個理念：沒有器官是一座孤島。用達(dá)斯的話說：我們不可認(rèn)為器官的疾病彼此孤立。

比如有一類最主要的心力衰竭類型長期以來被認(rèn)為只關(guān)乎心臟，但隨著研究深入，大家發(fā)現(xiàn)它屬于全身性疾病，關(guān)聯(lián)著肥胖、肝功能異常、腎功能障礙乃至癡呆。而這或可解釋為什么——最初為糖尿病和肥胖癥設(shè)計的GLP-1藥物如今被成功用于治療心力衰竭。

為什么器官間通信的語言如此繽紛多樣？

從脂肪到大腦，從交感神經(jīng)到骨骼，從骨骼到胰腺，器官間通信令人眼花繚亂。從代謝小分子到瘦素等蛋白質(zhì)，從大號的起泡體到小小的外泌顆粒，器官通信的語言五花八門。

或許有人會問：為何器官之間的交流方式、對話語言如此豐富多樣？

“對話場景很重要。通信似乎存在某種空間邏輯——假設(shè)A器官鄰近B器官，那么A與B的溝通情況很大程度上取決于二者分別是什么、長什么樣。”弗朗西斯·克里克研究所的生理學(xué)家艾琳·米格爾-阿利亞加(Irene Miguel-Aliaga)說道。

2024年，她與同事發(fā)現(xiàn)，果蠅體內(nèi)的相鄰器官會通過分泌特定物質(zhì)影響彼此形態(tài)，而器官的運作也會因其結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生變化。

米格爾-阿利亞加表示：“目前大家還不夠了解這種‘空間特異性’。但我認(rèn)為它將越來越重要，將在器官和機體這兩個層次間增添一層信息維度。我們現(xiàn)在對這層信息一無所知，或許，它本身就代表器官間通信的一種語言。”

豐富語言帶給器官間通信系統(tǒng)的另一優(yōu)越性可能在于“傳播靈活性”，即特定信息能以更具針對性的方式傳至特定受眾。比如，常規(guī)激素信號可如全國廣播般向機體全身放送。又如，某些信號可能限于局部，器官對話猶如“對門鄰居竊竊私語”。

雖尚不明確紛繁語言的必要性，但其存在本身足以證明：要讓眾多器官在時間和空間協(xié)調(diào)統(tǒng)一，成為真正的生命整體，其中的復(fù)雜程度超乎想象。另一方面，雖然人類自認(rèn)全面掌握器官功能，但尚未解鎖的秘密或許還有很多。

曾有學(xué)者嘗試連接年輕與年老小鼠的血液循環(huán)系統(tǒng)，實驗結(jié)果表明，動物體內(nèi)存在能恢復(fù)組織活力甚至延長壽命的信號。

另有關(guān)于動物再生能力的研究顯示，在許多情況下，再生過程需要不同組織和器官(包括那些遠(yuǎn)離損傷部位的)的協(xié)同反應(yīng)。

舉例來說，蠑螈若被切除腿部，將產(chǎn)生全身性的反應(yīng)：損傷部位細(xì)胞會退回至一種更類似胚胎的狀態(tài)，稱為“芽基”(blastema)，這賦予它以哺乳動物無法擁有的肢體再生能力。與此同時，對側(cè)肢體以及肝臟、心臟和脊髓等器官中的細(xì)胞也開始分裂。

有趣的是，小鼠雖不比蠑螈，但當(dāng)其一側(cè)肢體的肌肉損傷時，對側(cè)肢體的干細(xì)胞會進(jìn)入“警戒”狀態(tài)，這意味著對損傷的快速反應(yīng)——此過程由血液中的信號觸發(fā)。

類似原理也在李春義團(tuán)隊的研究中得以揭示。他們發(fā)現(xiàn)，鹿角再生過程需涉及鄰近組織間的局部對話和全身范圍的信號交流。若將鹿角再生階段的鹿血提取物涂抹至大鼠傷口，后者傷口轉(zhuǎn)入再生性愈合模式，且修復(fù)后幾乎不留瘢痕。目前李春義等人正研發(fā)相關(guān)配方，并計劃后續(xù)在人類身上開展測試。

鹿角再生似乎會觸發(fā)更廣泛的再生過程，包括更高效且極少瘢痕的傷口愈合

器官間通信研究的未來課題是從新發(fā)現(xiàn)到新應(yīng)用、新療法的轉(zhuǎn)化。相關(guān)工作已初見端倪。

2025年，德國的5個科研中心聯(lián)合啟動一項重大研究，旨在針對與癌癥和慢性阻塞性肺疾病等相關(guān)的不可逆性肌肉流失問題，探索其中器官間通信異常所發(fā)揮的具體作用。部分疾病相關(guān)代謝物能對免疫細(xì)胞作重編程，進(jìn)而導(dǎo)致肌肉流失；而德國團(tuán)隊力求識別代謝物身份，最終開發(fā)靶向療法。美國方面的國家老齡化研究所也已將器官間通信列為科研重點。

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