Gut Piezo1通过RNA感知调节肠道和骨骼稳态

Gut Piezo1通过RNA感知调节肠道和骨骼稳态。
粪便rna介导血清素产生的示意图模型。资料来源:丸山健太

肠肠色素细胞通过血清素的产生调节肠道和骨骼的稳态。最近的一份报告表明,肠道微生物可以调节血清素水平,但其潜在的分子机制尚未被探索。在这里,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,导致肠染色质细胞产生血清素,RNA-Piezo1轴可能是治疗骨骼和肠道疾病的重要靶点。

一项新的研究发表在细胞,“肠道Piezo1的RNA传感对于系统性疾病至关重要来自美国国家生理科学研究所(NIPS)的Kenta Maruyama M.D,博士领导的研究小组探索了Piezo1,一种机械传感受体,在细菌RNA传感中的作用。他们发现,由细菌RNA刺激的肠道Piezo1对血清素的产生至关重要,血清素是一种调节肠道和肠道功能的重要激素体内平衡。

血清素对中枢和周围神经系统的正常功能至关重要,可以控制情绪、蠕动和血压。血清素的两个产生来源包括大脑神经元和肠道肠染色质细胞。值得注意的是,血清素不会穿过人体总血清素的90%是由肠色素细胞分泌的,这使得肠道成为外周血清素的主要来源。大部分来自肠道的血清素被血小板吸收,并在各种刺激后释放出来。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,据报道,肠道衍生的一小部分血清素起着激素的作用。例如,骨形成的成骨细胞功能受到血清素的抑制。值得注意的是,肠道特异性色氨酸羟化酶-1 (Tph-1)的缺失,一种从色氨酸中产生血清素的合成酶,导致高骨量表型。尽管肠源性血清素在各种生物现象中具有多效性,但控制血清素产生的分子机制在很大程度上仍未被探索。

肠道中机械力的感觉对正常蠕动至关重要,但其分子机制是难以捉摸的。机械敏性的Piezo1阳离子通道最近被发现,它在各种组织中表达,在血管发育、红细胞体积控制和血液循环中的机械转导中起关键作用体内平衡。尽管Piezo1在机械感觉方面很重要,但它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)诱导肠道肠染色质产生血清素在没有机械力的情况下,通过压电1。Piezo1的肠上皮特异性缺失导致肠蠕动受损,轻度表现为实验性结肠炎,骨量增加伴低血清.研究人员进一步发现,老鼠的粪便提取物中含有大量的RNA,纯化的粪便RNA可以激活Piezo1。引人注目的是,一种ssRNA降解酶RNase A通过输注到结肠,消除了粪便RNA的配体活性,成功地抑制了血清血清素水平,增加了骨量。这些发现表明,靶向肠道ssRNA可能是调节肠道衍生血清素相关病理生理学的良好策略。


进一步探索

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更多信息:Erika Sugisawa等。肠道Piezo1的RNA传感对全身血清素合成至关重要细胞(2020)。DOI: 10.1016 / j.cell.2020.06.022
期刊信息: 细胞

由国家自然科学研究所提供
引用: Gut Piezo1通过RNA传感调节肠道和骨骼稳态(2020,7月7日),检索自//www.puressens.com/news/2020-07-gut-piezo1-bone-homeostasis-rna.html, 2022年7月7日
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