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揭示出哪些分子信號(hào)激活這些所謂的腸嗜鉻細(xì)胞

時(shí)間:2017-6-26閱讀:1062
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小鼠腸道感覺(jué)細(xì)胞系通過(guò)血清素直接與腸道神經(jīng)元進(jìn)行對(duì)話,讓大腦知道某些化合物是否存在。這些腸道細(xì)胞將腸道的內(nèi)含物告訴大腦。但是對(duì)這種腸道-大腦對(duì)話的分子機(jī)制的認(rèn)識(shí)因技術(shù)限制受到阻礙。如今,在一項(xiàng)新的研究中,通過(guò)研究小鼠腸道類(lèi)器官和腸道組織切片中的一種關(guān)鍵的腸道感覺(jué)細(xì)胞(即腸嗜鉻細(xì)胞)。

腸嗜鉻細(xì)胞是一種腸上皮內(nèi)分泌細(xì)胞。它們是非常罕見(jiàn)的,僅占腸上皮的1%不到,但是負(fù)責(zé)產(chǎn)生身體90%的血清素產(chǎn)生。有人已提出這些細(xì)胞發(fā)揮著化學(xué)傳感器的作用,檢測(cè)腸腔中的分子,并且作出反應(yīng),分泌血清素來(lái)觸發(fā)神經(jīng)元控制的腸道運(yùn)動(dòng)、收縮和疼痛。但是這些腸腔分子可能是什么,血清素如何發(fā)揮它對(duì)神經(jīng)元的影響,仍然是未知的。

論文共同通信作者、加州大學(xué)舊金山分校神經(jīng)科學(xué)家David Juliu說(shuō),“問(wèn)題在于血清素僅是擴(kuò)散出去與遠(yuǎn)處的神經(jīng)元相互作用?或者神經(jīng)元和腸嗜鉻細(xì)胞系之間也存在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接?”他說(shuō),這樣的突觸連接是有先例的,并且解釋道,已有人報(bào)道一組相關(guān)的腸上皮細(xì)胞(被稱(chēng)作腸內(nèi)分泌細(xì)胞)與神經(jīng)元之間存在直接的突觸連接。

在來(lái)自小鼠的腸道類(lèi)器官中,Julius團(tuán)隊(duì)研究了腸嗜鉻細(xì)胞的電生理學(xué)性質(zhì)、蛋白表達(dá)和血清素分泌等等。他們發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞表達(dá)電壓門(mén)控離子通路,而且是電興奮性的(它是感覺(jué)細(xì)胞的一種特征)。

隨后,通過(guò)篩選30種可能的腸腔化合物,他們發(fā)現(xiàn)幾種化合物能夠觸發(fā)腸嗜鉻細(xì)胞興奮。它們是異戊酸(腸道細(xì)菌產(chǎn)生的一種脂肪酸)、兒茶酚胺類(lèi)激素(多巴胺、腎上腺素和去甲腎上腺素)。

Julius團(tuán)隊(duì)繼續(xù)證實(shí)腸嗜鉻細(xì)胞表達(dá)這些化合物的相關(guān)受體,而且證實(shí)化合物誘導(dǎo)的這些細(xì)胞激活促進(jìn)血清素釋放。

接下來(lái),利用來(lái)自含有熒光標(biāo)記腸嗜鉻細(xì)胞的小鼠的腸道組織樣品,Julius團(tuán)隊(duì)研究了這些細(xì)胞與神經(jīng)元的關(guān)系。他們發(fā)現(xiàn)讓表達(dá)血清素受體的神經(jīng)元激活似乎是通過(guò)與腸嗜鉻細(xì)胞之間形成突觸連接實(shí)現(xiàn)的,而且腸嗜鉻細(xì)胞表達(dá)突觸前蛋白,而附近的神經(jīng)元表達(dá)突觸后蛋白。這些結(jié)果都表明這兩種細(xì)胞系彼此之間直接交談。再者,利用去甲腎上腺素或異戊酸刺激腸上皮會(huì)觸發(fā)這些神經(jīng)元的活性。

 

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