腸道神經系統被稱為人類的“第二大腦”，其由極為復雜的神經網絡組成，不僅可支配腸道節律運動、分泌等生理性功能，還參與維持黏膜免疫系統的穩態。然而在炎癥性腸病（IBD）中，受限于技術手段，腸道神經系統的病理變化及其意義卻始終未能明確。劉杰教授課題組長期致力于神經免疫調控及診療新策略研究，近年來著眼于腸神經系統與腸區域免疫的直接互作，力圖從全新視角探索炎癥性腸病區域免疫紊亂新機制，并研發臨床干預策略。
2021年3月9日，
PNAS在線發表復旦大學附屬華山醫院劉杰教授課題組題為“Acetylcholine ameliorates colitis by promoting IL-10 secretion of monocytic myeloid-derived suppressor cell through nAChR/ERK pathway”的研究成果。該研究揭示了腸道神經系統中膽堿能神經系統通過膽堿能神經遞質乙酰膽堿（ACh）調控免疫細胞功能，繼而參與炎癥性腸病發生、發展的新機制。
研究團隊應用3D免疫熒光（iDISCO）、高通量質譜檢測、微量RNAseq、反卷積深度學習等技術，基于臨床樣本及腸炎模型，建立了IBD腸道神經-免疫系統互作研究體系。研究表明，IBD患者及腸炎小鼠腸道存在明顯的膽堿能神經損傷及其關鍵神經遞質乙酰膽堿含量的顯著下降。神經遞質乙酰膽堿灌腸給藥能顯著緩解模型鼠腸炎癥狀及體征，并增加結腸固有層單核樣骨髓來源免疫抑制細胞（Monocytic myeloid-derived suppressor cells， M-MDSCs）的浸潤比例，而當M-MDSCs缺失時，神經遞質乙酰膽堿（Ach）無法誘導腸炎緩解。進一步功能實驗證實，Ach 可選擇性作用于結腸固有層中的M-MDSCs，促其抑炎因子IL-10的表達，從而增強其免疫抑制性功能。深入機制研究發現，nAChR/MEK/ERK調控軸在促M-MDSCs上調IL-10表達中發揮關鍵作用。
本研究揭示了炎癥性腸病中腸道神經元損傷及神經遞質釋放減少，闡釋了腸局部神經遞質乙酰膽堿(Ach)對腸道黏膜免疫系統的直接調控作用及機制，由此提示腸局部應用乙酰膽堿、膽堿酯酶拮抗劑等有望通過增強M-MDSCs的抗炎功能，從而緩解炎癥性腸病癥狀。該研究成果對于全面理解IBD發病機制、開發IBD治療新策略具有重要的科學意義和臨床應用價值。
復旦大學附屬華山醫院劉杰教授、駱菲菲副研究員、復旦大學基礎醫學院/生物醫學研究院儲以微教授為共同通訊作者，復旦大學附屬華山醫院鄭萬威主治醫師、宋歡博士研究生、羅忠光副主任醫師、吳昊主治醫師為本文共同第一作者。