Tutkimus tutkii suoliston Piezo1:n roolia bakteeri -RNA:n havaitsemisessa

Vuonna julkaistussa uudessa tutkimuksessa Solu , "RNA -tunnistus suolen Piezo1:llä on välttämätöntä systeemiselle serotoniinisynteesille", tutkimusryhmä, jota johtaa Kenta Maruyama M.D., Ph.D. National Institute for Physiological Sciences (NIPS) tutki Piezo1:n roolia, mekaanisesti tunnistava reseptori, bakteerien RNA:n tunnistamisessa. He havaitsivat, että bakteerin RNA:n stimuloima suolen Piezo1 oli keskeinen serotoniinin tuotannossa, tärkeä hormoni, joka säätelee suoliston ja luun homeostaasia.

Serotoniini on kriittinen keskus- ja ääreishermoston normaalille toiminnalle tunteiden hallitsemiseksi, peristaltiikka ja verenpaine. Serotoniinin kaksi tuotantoalkua ovat aivoneuronit ja suoliston enterokromafiinisolut. Erityisesti, serotoniini ei läpäise veri-aivoestoa ja 90% kehon serotoniinista erittyy enterochromaffin-soluista, että suolisto on perifeerisen serotoniinin pääasiallinen lähde. Suurin osa suolistosta peräisin olevasta serotoniinista imeytyy verihiutaleilla, jotka vapauttavat sen eri stimulaation jälkeen. Tämä johtaa sitten useiden biologisten ilmiöiden aktivoitumiseen, kuten suolen peristaltiikka ja suolen tulehdus. Mielenkiintoista, On raportoitu, että pieni osa suolistoperäisestä serotoniinista toimii hormonina. Esimerkiksi, luun muodostavien osteoblastien toimintaa estää serotoniini. Erityisesti, tryptofaanihydroksylaasi-1:n (Tph-1) suolistospesifikaatio, syntaasi, joka tuottaa serotoniinia tryptofaanista, johtaa korkean luumassan fenotyyppiin. Huolimatta suolistosta peräisin olevan serotoniinin pleiotrooppisista toiminnoista erilaisissa biologisissa ilmiöissä, Serotoniinin tuotantoa hallitsevat molekyylimekanismit ovat suurelta osin tutkimatta.

Suoliston mekaanisten voimien tunne on kriittinen normaalin peristaltiikan kannalta, mutta niiden molekyylimekanismit ovat vaikeita. Mekaanisesti herkkä Piezo1 -kationikanava tunnistettiin äskettäin, joka ilmenee eri kudoksissa ja on kriittinen verisuonten kehityksen mekaaniselle transduktiolle, punasolujen tilavuuden säätö ja verenpaineen homeostaasi. Huolimatta Piezo1:n merkityksestä mekaanisessa aistimuksessa, sen toimintaa suolistossa on vielä tutkittava.

Tässä tutkimuksessa NIPS-tutkimusryhmä osoitti, että mikrobiomista johdettu yksijuosteinen RNA (ssRNA) indusoi serotoniinin tuotantoa suolen enterochromaffin-soluista Piezo1:n kautta ilman mekaanista voimaa. Piezo1:n suoliston epiteelispesifinen deleetio aiheuttaa suoliston peristaltiikan heikkenemistä, kokeellisen koliitin lievät ilmenemismuodot, ja lisää luumassaa sekä alhaisia ​​seerumin serotoniinipitoisuuksia.

Lisäksi tutkijat havaitsivat, että hiiren ulosteen uutteet sisältävät suuria määriä RNA:ta ja puhdistettu ulosteen RNA aktivoi Piezo1:n. Hämmästyttävää, RNaasi A, ssRNA:ta hajottava entsyymi, poistaa ulosteen RNA:n ligandiaktiivisuuden ja estää onnistuneesti seerumin serotoniinipitoisuuden ja lisää luumassaa infuusiona paksusuoleen. Nämä havainnot osoittavat, että suoliston ssRNA:n kohdentaminen voi olla hyvä strategia suolen johdetun serotoniiniin liittyvän patofysiologian moduloimiseksi.

• Tutkimukset osoittavat, että probiootit voivat auttaa torjumaan ahdistusta ja masennusta
• Tutkijat kehittävät peptidejä ruoansulatuskanavan sairauksien hoitoon