胃肠道神经假体：恢复蠕动并激活“饱腹激素”

胃肠道（食管和胃）动力障碍——例如失弛缓症、胃轻瘫、吞咽困难等——影响着超过20%的人口，并造成高额的发病率和医疗费用。标准治疗方法——药物治疗、行为干预和手术——通常效果有限，无法恢复协调的蠕动。

• 现有设备为何无法解决问题？自 20 世纪 60 年代以来，胃肠道的电刺激技术便已开始研究，但临床批准的植入物（例如用于治疗胃轻瘫的 Enterra、用于治疗肥胖症的 VBLOC 迷走神经刺激器、用于治疗大便失禁的 InterStim 骶骨刺激）主要以开环方式运行，并且通常对胃排空产生不一致的影响。原因在于，一个或多个参数恒定的电流源无法重现自然蠕动的时空复杂性。
• 必须“模仿”的生理机制。蠕动是一个闭环：感觉信号（拉伸、温度、化学刺激）→肌间神经丛和平滑肌的反射反应。除了食物运输之外，运动还会影响传入的肠脑信号和饱腹激素（GLP-1、胰岛素、生长素释放肽），从而形成食欲和饱腹感。运动障碍时，这些环路就会中断。
• 技术差距。为了重现“正确”的波，需要直接在肌间神经丛和肌层附近进行多通道刺激。但进入该区域通常需要侵入性手术；先进的内镜技术（例如NOTES）复杂且应用不广泛。需要微创器械，能够将电极精确放置在黏膜下层，并在闭合的“感知→刺激”回路中工作。
• 这项新研究成果：作者描述了一种内窥镜安装的多通道神经假体，它具备电刺激和化学刺激功能，能够在食团通过的信号下触发协调的蠕动波，从而不仅恢复运动能力，还能调节代谢反应（使其更接近“进食”状态）。这弥补了关键的不足：访问目标层、时空协调以及闭环工作。

简而言之：临床上存在一个很大的利基市场——普遍存在且治疗效果不佳的动力丧失问题。之前的“开放式”刺激器无法模拟自然生理机能。因此，尝试教会植入物“像胃肠道一样思考”是合乎逻辑的：感知食团，并在自然信号传递的确切位置——肌间神经丛——触发生理性蠕动。

麻省理工学院、哈佛大学和布莱根医院的研究团队发明了一种微型食管/胃植入物，它可以感知“闭环”中的食物团块，并触发协调的蠕动波。在猪身上，该装置不仅恢复了食管和胃的蠕动，还引发了类似于餐后（进食）状态的激素变化。该植入物可通过内窥镜植入，无需腹部手术。这项研究发表在《自然》杂志上。

他们想出了什么？

• 植入物本身。一种直径约1.25毫米的纤细“纤维”神经假体，每1厘米分布7个电极，并带有一个用于局部输送物质（电刺激和化学刺激）的微通道。其灵活性和尺寸使其能够通过内窥镜的标准器械通道（2.8-3.2毫米）插入。
• 安装。已开发出一种内窥镜仪器：一根反向拉动镍钛合金“钩”的针头、水分离技术，以及关键技巧——通过组织阻抗寻找粘膜下层，以便精确定位在肌肉层上方、肌间丛附近。
• 闭环。系统读取推注信号（肌电图/腔内传感器），并选择刺激模式，诱导类似自然蠕动的连续收缩。可以结合“兴奋性”和“抑制性”刺激，也可以使用微剂量药物局部放松括约肌。

在动物身上表现出来的

• 食道：植入物无需实际吞咽即可产生“吞咽波”，包括控制下食道括约肌的放松（通过微量输送胰高血糖素）和可编程的前向/逆向波 - 本质上是一种蠕动“操纵杆”。
• 胃。刺激20分钟后，胃蠕动频率与对照组相比增加了约两倍（n≈4，p<0.05）。
• 代谢性“饱腹错觉”。空腹状态下，30分钟刺激（食道或胃）可导致激素水平变化：GLP-1和胰岛素水平升高，生长素释放肽（食欲激素）水平降低；胃部刺激还会导致胰高血糖素水平升高。整体情况与餐后状态相似。

安全和工程细节

短期体外生物相容性测试（材料提取物）显示无毒性；植入后7天体内测试：管壁延展性正常，无器械移位/组织损伤。（进一步的耐用性和可靠性需要长期测试。）

为什么这是必要的？

• 运动障碍和难治性疾病。例如贲门失弛缓症、胃轻瘫、吞咽困难以及术后障碍——这些疾病通常无法通过传统的药物/手术完全治愈。局部多通道刺激比现有的“单通道”开环植入物更接近真实的生理机能。
• 代谢紊乱。通过控制肠脑传入通路，该装置可以调节食欲和新陈代谢，这对于肥胖症/糖尿病患者来说意义重大（目前仅为假设，尚无人体证据）。

局限性和下一步

这是在猪身上进行的临床前研究，采用急性-亚急性模式。未来将开展关于接触稳定性、能量供应、纤维化风险、精确刺激方案的长期研究，并随后针对严重运动障碍患者进行早期临床试验。但已有研究表明，可以通过指令“开启”蠕动，并将激素反应转向饱腹感——所有这些都可以通过内窥镜途径实现。