Cell：Piezo1分子调节肠道与骨骼稳态

2020年7月8日讯/生物谷BIOON/---此前研究表明，肠嗜铬细胞通过分泌血清素（5-羟色胺）来调节肠道和骨骼的稳态。肠道微生物可调节血清素水平，但其潜在的分子机制尚未得到揭示。根据最近一项研究， 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，从而导致肠嗜铬细胞产生血清素，而RNA-Piezo1的相互信号传递可能是治疗骨骼和肠道疾病的重要靶标。

由Kenta Maruyama博士领导的美国国家生理科学研究所（NIPS）的研究人员在《Cell》杂志上发表的一项新研究，揭示了肠道Piezo1通过RNA调节全身性血清素合成。发现，细菌RNA刺激的肠道Piezo1对于血清素的生产至关重要。


血清素对于中枢和周围神经系统的正常功能控制情绪，蠕动和血压至关重要。血清素的两个产生来源包括脑神经元和肠肠嗜铬细胞。值得注意的是，血清素不会穿过血脑屏障，而人体大部分血清素是由肠嗜铬细胞分泌的，从而使肠道成为局部组织血清素的主要来源。大部分肠源性5-羟色胺被血小板吸收，血小板在各种刺激下释放。然后，这导致了几种生物现象的激活，例如肠蠕动和肠炎。

有趣的是，据报道，小部分的肠源性血清素起着激素的作用。例如，血清素抑制骨形成成骨细胞的功能。值得注意的是，肠道特异性色氨酸羟化酶-1（Tph-1），一种以色氨酸为底物催化产生5-羟色胺的酶分子，会导致高骨量表型。尽管在多种生物学现象中肠源性血清素具有多效性功能，但控制血清素产生的分子机制仍未得到充分探索。

肠道对机械力的感知对于其维持正常的蠕动至关重要，但其分子机制尚不清楚。最近研究揭示了一种对机械敏感的Piezo1阳离子通道，该通道在各种组织中表达，对于在血管发育，红细胞体积控制和血压稳态中的机械传导至关重要。尽管Piezo1在机械感知中很重要，但其在肠道中的功能仍有待探索。

在这项研究中，NIPS研究团队证明，在没有机械力的情况下，微生物组衍生的单链RNA（ssRNA）可通过Piezo1诱导肠道肠嗜铬细胞的血清素生成。 Piezo1的肠上皮特异性缺失会导致肠蠕动受损，实验性结肠炎的轻度表现，骨量增加以及血清血清素水平低下。研究人员进一步发现，小鼠粪便提取物中含有大量RNA，而纯化的粪便RNA可以激活Piezo1。令人惊讶的是，一种ssRNA降解酶RNase A消除了粪便RNA的配体活性，并通过输注结肠成功地抑制了血清血清素水平并增加了骨量。这些发现表明靶向肠道ssRNA可能是调节肠源性血清素的潜在策略。（生物谷 Bioon.com）

资讯出处：Gut Piezo1 regulates gut and bone homeostasis via RNA sensing

原始出处：Erika Sugisawa et al. RNA Sensing by Gut Piezo1 Is Essential for Systemic Serotonin Synthesis, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.06.022