В исследовании изучается роль Piezo1 кишечника в восприятии бактериальной РНК.

В новом исследовании, опубликованном в Клетка , «Восприятие РНК кишечником Piezo1 необходимо для системного синтеза серотонина», исследовательская группа под руководством доктора медицины Кенты Маруяма, Кандидат наук. из Национального института физиологических наук (NIPS) исследовали роль Piezo1, механо-чувствительный рецептор, в обнаружении бактериальной РНК. Они обнаружили, что Piezo1 кишечника, стимулированный бактериальной РНК, играет решающую роль в производстве серотонина, важный гормон, регулирующий гомеостаз кишечника и костей.

Серотонин имеет решающее значение для нормального функционирования центральной и периферической нервной системы, чтобы контролировать эмоции, перистальтика и артериальное давление. Два источника производства серотонина включают нейроны головного мозга и энтерохромаффинные клетки кишечника. В частности, серотонин не проникает через гематоэнцефалический барьер, и 90% общего серотонина в организме секретируется энтерохромаффинными клетками, установление кишечника как основного источника периферического серотонина. Большая часть серотонина, полученного из кишечника, всасывается тромбоцитами, которые высвобождают его после различной стимуляции. Затем это приводит к активации нескольких биологических явлений, такие как перистальтика кишечника и воспаление кишечника. Интересно, Сообщалось, что небольшая фракция серотонина кишечного происхождения действует как гормон. Например, Функция костеобразования остеобластов подавляется серотонином. В частности, кишечная специфическая делеция триптофангидроксилазы-1 (Tph-1), синтаза, вырабатывающая серотонин из триптофана, приводит к фенотипу с высокой костной массой. Несмотря на плейотропные функции серотонина кишечного происхождения в различных биологических явлениях, молекулярные механизмы, контролирующие выработку серотонина, остаются в значительной степени неизученными.

Ощущение механических сил в кишечнике имеет решающее значение для нормальной перистальтики. но их молекулярные механизмы неуловимы. Недавно был идентифицирован механочувствительный катионный канал Piezo1, который экспрессируется в различных тканях и имеет решающее значение для механотрансдукции в развитии сосудов, контроль объема эритроцитов и гомеостаз артериального давления. Несмотря на важность Piezo1 в механических ощущениях, его функция в кишечнике еще предстоит изучить.

В этом исследовании, Исследовательская группа NIPS продемонстрировала, что полученная из микробиома одноцепочечная РНК (оцРНК) индуцирует выработку серотонина энтерохромаффинными клетками кишечника через Piezo1 в отсутствие механической силы. Специфическая делеция Piezo1 в эпителии кишечника вызывает нарушение перистальтики кишечника, легкие проявления экспериментального колита, и увеличивает костную массу, сопровождаемую низким уровнем серотонина в сыворотке.

Исследователи также обнаружили, что экстракты фекалий мышей содержат большое количество РНК, а очищенная фекальная РНК активирует Piezo1. Поразительно, РНКаза А, фермент, разрушающий оцРНК, устраняет лигандную активность фекальной РНК и успешно подавляет уровень серотонина в сыворотке и увеличивает костную массу путем инфузии в толстую кишку. Эти данные указывают на то, что нацеливание оцРНК кишечника может быть хорошей стратегией для модуляции патофизиологии, связанной с серотонином кишечника.

• Исследования показывают, что пробиотики помогают бороться с тревогой и депрессией.
• Исследователи разрабатывают пептиды для лечения желудочно-кишечных расстройств.