肠压基1通过RNA传感调节肠和骨的稳态

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肠压基1通过RNA传感调节肠和骨的稳态

肠嗜铬细胞通过血清素的产生调节肠和骨的稳态。最近的一份报告表明,肠道微生物调节血清素水平,但潜在的分子机制尚未探索。在此,据报道,Piezo1对肠道产生血清素至关重要。研究人员发现,细菌来源的RNA可以激活Piezo1,导致肠嗜铬细胞产生血清素,RNA-Piezo1轴可能是治疗骨骼和肠道疾病的重要靶点。

在《细胞》杂志上发表的一项新研究中,由国家生理科学研究所(NIPS)的Kenta Maruyama M.D, ph .带领的研究小组探索了Piezo1,一种机械感应受体,在细菌RNA感应中的作用。他们发现,由细菌RNA刺激产生的肠内压1对血清素的产生至关重要,血清素是一种调节肠道和骨骼内环境平衡的重要激素。

血清素对于控制情绪、蠕动和血压的中枢和外周神经系统的正常功能至关重要。血清素的两个产生来源包括大脑神经元和肠道肠嗜铬细胞。值得注意的是,血清素不能穿过血脑屏障,而且体内90%的血清素是由肠嗜铬细胞分泌的,因此肠道是周围血清素的主要来源。大多数来自内脏的血清素被血小板吸收,血小板在受到各种刺激后释放血清素。这就导致了一些生物现象的激活,如肠道蠕动和肠道炎症。

有趣的是,有报道称内脏衍生的一小部分血清素起到荷尔蒙的作用。例如,骨形成成骨细胞的功能受到血清素的抑制。值得注意的是,肠道中色氨酸羟化酶-1 (Tph-1)的特异性缺失导致了高骨量表型,这是一种由色氨酸生成血清素的合成酶。尽管内脏衍生的血清素在各种生物学现象中具有多效功能,但控制血清素产生的分子机制仍在很大程度上未被探索。

肠内机械力的感觉对正常蠕动至关重要,但它们的分子机制却难以捉摸。最近发现了机械敏感的压1阳离子通道,它在各种组织中表达,对血管发育、红细胞体积控制和血压稳态的机械转导至关重要。尽管压基1在机械感觉中的重要性,其在肠道中的功能仍有待探索。

在这项研究中,NIPS研究小组证明了微生物来源的单链RNA (ssRNA)在没有机械力的情况下,通过压1诱导肠嗜铬细胞产生血清素。由于在肠上皮中缺失了Piezo1,肠道蠕动受损,表现为实验性结肠炎,骨量增加,血清5 -羟色胺水平降低。研究人员进一步发现,小鼠粪便提取物中含有大量RNA,纯化后的粪便RNA可激活Piezo1。令人惊讶的是,RNase A,一种ssRNA降解酶,废除了粪便RNA的配体活性,并成功地抑制血清血清素水平和增加骨量输注到结肠。这些发现表明,靶向肠道ssRNA可能是一个很好的策略,以调节肠道衍生血清素相关的病理生理学。