新的研究揭示了在消化系统中检测压力的Piezo通道的功能，并影响吞咽行为。这项研究为消化和饮食障碍的潜在治疗铺平了道路。
DGIST（李棨熙校长）宣布，由脑科学系金奎亨教授领导的研究团队发现了一种对食物在消化系统内移动和吞咽调节至关重要的新原理。他们发现Piezo通道蛋白对食物在消化道前端聚集时产生的压力作出反应，启动吞咽动作。预计这一发现将为开发与消化相关及饮食障碍的治疗提供重要见解。
当我们摄入食物时，消化道会产生与关键生理功能相关的各种信号。尽管如此，我们对食物在消化系统中移动和积聚的过程是如何被识别和处理，以管理吞咽等重要行为的了解仍然相当有限。
Piezo通道是检测身体内部物理压力或刺激的蛋白质。这些通道位于细胞膜中，面对施加的压力或力而打开，允许钙离子（Ca2+）等物质进入细胞。一旦钙离子进入细胞，就会传递信号，促使身体作出反应。例如，Piezo通道在感知皮肤触摸、监测血压及检测肺和膀胱扩张方面起着作用。在这项研究中，研究人员观察到在一个与人类共享消化道结构的线虫（Caenorhabditis elegans，即C. elegans）中，Piezo通道识别食物积累并触发吞咽行为。
研究小组集中研究了C. elegans消化系统中的咽肠阀。该阀门作为咽喉和肠道之间的连接，指导食物流动，类似于人类食管。团队发现Piezo通道在该阀门中变得活跃。当C. elegans进食时，食物充满肠道前端。Piezo通道检测到肠道扩张带来的压力，并通过称为咽下沉的过程促进食物通过肠道的运动。
金教授的团队首次全球性地确定了食物积聚导致肠道伸展如何影响生物体的食物摄入行为，特别是吞咽的特定分子机制。
金教授，作为首席作者，表示：“这项研究阐明了一个基本问题，即身体内部感觉如何影响与食物摄入相关的生理过程。”他还表示：“我们期待这项研究能为理解消化系统在食物摄入过程中的作用及其生理功能如何相互联系提供有价值的见解。”
脑科学系的博士生朴妍智和严智慧博士与金奎亨教授共同担任共同首位作者，并担任通讯作者。该研究与韩国脑科学研究院的姜京镇博士团队及韩国科学技术院的李京恩博士团队合作进行，并于2024年11月21日发表在生物学领域的领先期刊《自然通讯》上。
