所有的动物都有修复和替换肠道内壁的能力，这一过程被称为肠道再生。在包括人类在内的哺乳动物中，这种持续但相对较小的细胞更新有助于肠道满足日常饮食需求。它是由起源于肠隐窝的干细胞完成的，肠隐窝是肠壁上的微小凹陷。

与之形成鲜明对比的是，不经常进食的蛇——比如蟒蛇和蟒蛇，它们可以几周不进食——没有肠隐窝，但它们经历了动物界中肠道再生的一些最极端的例子。当这些蛇长时间禁食时，它们的肠道就会萎缩、萎缩，几乎完全失去功能。然而，当它们进食时，它们的肠道会进行大规模的再生生长，在48小时内重量增加一倍以上，并重建消化和吸收食物所需的大部分肠道细胞和结构。这种转变还伴随着蛇的生理和新陈代谢的巨大变化。

为了了解这些大型蛇是如何在没有肠隐窝的情况下再生肠道的，来自德克萨斯大学阿灵顿分校、德克萨斯大学西南医学中心和阿拉巴马大学的科学家们对蟒蛇的RNA基因进行了测序。通过更多地了解爬行动物的这一过程，研究人员希望能更好地为其他科学家提供信息，以改善人类胃肠道疾病的诊断和治疗，包括糖尿病、克罗恩病、乳糜泻和癌症。

“我们使用单细胞RNA测序来研究蟒蛇的肠道再生，发现它们使用在人类中也发现的保守途径，但以独特的方式激活它们，”德克萨斯大学阿灵顿分校生物学教授Todd Castoe说，他是这项研究的作者，发表在《美国国家科学院院刊》上。

“有趣的是，我们发现调节蟒蛇再生的信号通路与人类在接受Roux-en-Y胃旁路术以促进减肥和2型糖尿病治疗后观察到的信号通路有关键的相似之处，”该论文的合著者、Castoe博士实验室的博士生Siddharth Gopalan说。

这些发现为肠道再生和身体如何调整新陈代谢以应对营养可用性和压力等变化之间的基本联系提供了新的见解。这项研究还有助于解释蟒蛇再生的途径如何在包括人类在内的其他脊椎动物中发挥类似的作用，因此代表了治疗干预治疗肠道或代谢疾病的潜在目标。

Castoe说：“我们的研究结果还揭示了一种特定肠道细胞类型——称为BEST4+细胞——在协调再生过程中的重要性。”“这些细胞存在于蟒蛇和人类中，但在像老鼠这样的哺乳动物中却不存在，但它们通过促进脂质运输和代谢，在再生的早期阶段起着中心调节作用。”这些发现强调了BEST4+细胞在人类肠道功能中可能发挥的重要性和在很大程度上被忽视的作用。”

总之，这些发现扩大了我们对肠道生理学的理解。

“更多地了解其他动物的消化系统，让我们对这些重要身体功能的进化设计有了更广泛的了解，”Castoe说。“这一新信息将使我们对身体的了解，目标是改善治疗和预防许多常见的人类消化系统疾病。”