小腸具有雙向營養(yǎng)供給環(huán)境，由腸道飲食和微生物代謝物(腸內(nèi)側(cè))和宿主的全身代謝物(漿膜側(cè))共同構(gòu)成。這種“腸內(nèi)-腸外"雙向營養(yǎng)供應(yīng)模式是小腸生理的顯著特征，與腸道功能密切相關(guān)。然而，目前尚不清楚腸內(nèi)側(cè)和漿膜側(cè)對小腸生理的貢獻有何差異。

本研究團隊利用先進的體內(nèi)宏量營養(yǎng)素追蹤技術(shù)和空間代謝組學(xué)分析方法，繪制了一個全面的、高分辨率的小腸雙向營養(yǎng)供給環(huán)境圖譜。可視化了營養(yǎng)吸收過程中的時空動態(tài)過程和細胞偏好性，以及小腸絨毛內(nèi)區(qū)域特異性的代謝異質(zhì)性。研究發(fā)現(xiàn)，腸內(nèi)側(cè)的谷氨酰胺對杯狀細胞具有滋養(yǎng)作用，能夠支持黏液的分泌;而漿膜側(cè)則通過調(diào)節(jié)真菌代謝產(chǎn)物來調(diào)節(jié)上皮屏障。此外，研究團隊還發(fā)現(xiàn)，不規(guī)律的飲食習(xí)慣，如常見的不吃早餐的生活方式，會誘導(dǎo)上皮對脂質(zhì)吸收的“記憶"，引發(fā)腸道脂質(zhì)過度吸收，增加心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險。該研究不僅提高人們對小腸是如何被其營養(yǎng)環(huán)境來調(diào)節(jié)的理解，也為預(yù)防和治療飲食案亂介導(dǎo)的腸道免疫屏障受損及代謝素亂提供了新的思路。