圖1 膽汁酸的化學結構
學過生化或生理的人都知道膽汁酸（圖1）在人體的主要功能是作為一種天然的去垢劑，促進脂類物質的消化和吸收。不過，現在來自瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的科學家驚奇地發現，膽汁酸還可作為一種信號分子促進腸道的再生。他們的發現不久前發表在Gastroenterology上。該發現闡明了膽汁酸作為激素樣分子的作用，並為腸道再生療法開闢了一條新途徑。
腸道幹細胞可補充受損死亡的腸道上皮細胞，通常每周更新一次。這些細胞還能分化產生腸道的所有專門細胞，它們執行不同的功能，例如， 抗菌保護、粘液分泌和營養素誘導的激素釋放。當腸道遭到損傷時，腸道幹細胞被激活並協調受損上皮的修復和腸功能的恢復。
由EPFL的Kristina Schoonjans教授領導的研究小組發現，將腸道幹細胞暴露於生理濃度的膽汁酸，可以促進稱為類器官的微型「腸道」的生長。在生物工程學的最前沿，腸道類器官是在實驗室中從孤立的腸道幹細胞中生長出來的，它們是微小的三維組織，可以模擬實際腸道中發現的許多細胞類型的解剖結構和功能。
在研究中他們發現，將腸道幹細胞暴露於膽汁酸不僅可以幫助它們成長為類器官小腸，而且還保留了它們分化為特定細胞類型的能力。膽汁酸甚至增加了分泌胰高血糖素樣肽1（GLP-1）的細胞數量，而該激素是一種重要的腸道激素，具有確定的抗糖尿病作用。
另外，他們還發現，一種與G蛋白偶聯的受膽汁酸激活的膜受體——TGR5的在腸道幹細胞中富集，一旦膽汁酸在腸道中積累時即被激活，例如在飽餐一頓以後。
進一步研究還顯示，膽汁酸不僅增加了小鼠腸道中腸道幹細胞的數量，而且通過TGR5介導的信號轉導促進腸道再生，從而保護小鼠免受急性結腸炎的侵害。
對此，Schoonjans教授說道：「我們的研究結果表明，每次進食都會觸發膽汁酸分泌到腸道的過程，我們都會通過膽汁酸對腸道幹細胞的作用來刺激腸道的再生和適當的功能。但是，我們的研究還包括警告：某些飲食習慣會長期增加腸道中的膽汁酸水平，例如食用高脂食物，可能會加劇腸道幹細胞的增殖並將穩態的腸道再生轉化為癌症的發展。 」
研究人員希望，將來能夠開發出在腸道中能特異性激活TGR5的藥物，這樣可以用來治療急性刺激炎症性腸病患者受損的腸上皮組織。