由Hubrecht研究所和羅氏人類生物學研究所領導的一個多機構研究小組已經開發出了識別腸道激素分泌調節因子的策略。這些激素是由腸道中稀有的激素產生細胞分泌的,在消化和食欲方面起著關鍵作用。
該團隊開發了新的工具來識別這些產生激素的細胞上潛在的“營養傳感器”,并研究它們的功能。這可能會產生干擾這些激素釋放的新策略,并為治療各種代謝或腸道運動障礙提供途徑。這項研究發表在10月18日的《科學》雜志上。
腸道起著至關重要的屏障作用。它保護身體免受有害細菌和高動態pH值的侵害,同時允許營養物質和維生素進入血液。腸道也是內分泌細胞的家園,內分泌細胞分泌許多調節身體功能的激素。
這些腸內分泌細胞(EECs,腸道內分泌細胞)是非常罕見的細胞,它們會根據各種觸發因素(如胃的伸展、能量水平和食物中的營養成分)釋放激素。
這些激素反過來調節生理的關鍵方面,以應對傳入的食物,如消化和食欲。因此,腦脊液是人體對外來食物的第一反應,并指導和準備身體的其他部分應對即將到來的食物。
模擬腸道激素的藥物,最著名的是GLP-1,在治療多種代謝疾病方面非常有希望。直接操縱腦電圖調節激素分泌可能會開辟新的治療選擇。然而,了解如何有效地影響腸道激素的釋放一直是一個挑戰。
研究人員在識別EECs上的傳感器時遇到了困難,因為EECs本身只占腸上皮細胞的不到1%,此外,這些EECs上的傳感器表達量很低。
目前的研究主要依賴于小鼠模型,盡管小鼠腦脊液響應的信號可能與人類腦脊液響應的信號不同。因此,需要新的模型和方法來研究這些信號。
在這個人類胃類器官中,你可以看到一個罕見的紫色生長素生成細胞。資料來源:Ninouk Akkerman和Mike Nikolaev,人類生物學研究所
Hubrecht團隊之前已經開發出了從人類類器官中獲得大量腦電圖細胞的方法。類器官包含與其來源器官相同的細胞類型,因此對于探索諸如eec之類的細胞的發育和功能非常有用。使用一種特殊的蛋白質,神經原素-3,研究人員可以產生大量的腦神經細胞。
在過去,Hubrecht的研究人員開發了一種方法來增加腸類器官中eec的數量??紤]到EEC在腸道的不同區域具有不同的傳感器和激素譜,研究這些稀有細胞需要研究人員在所有這些不同區域制造富含EEC的類器官。
在目前的研究中,研究小組設法在消化系統的其他部分(包括胃)的類器官中富集了EECs。像真正的胃一樣,這些胃類器官對已知的激素釋放誘導劑做出反應,分泌大量的激素Ghrelin,也被稱為“饑餓激素”,因為它在向大腦發出饑餓信號方面起著關鍵作用。
這證實了這些類器官可用于研究腦脊液中的激素分泌。
由于eec很罕見,研究人員一直在努力分析許多eec。在目前的研究中,研究小組在人類腦脊液上發現了一種叫做CD200的表面標記物。研究人員使用這種表面標記從類器官中分離出大量的人類腦脊液,并研究了它們的傳感器。
這揭示了許多尚未在EECs中鑒定的受體蛋白。然后,研究小組用分子刺激類器官,激活這些受體,并確定了多個控制激素釋放的新感覺受體。當使用基于crispr的基因編輯使這些受體失活時,激素分泌通常會被阻斷。
有了這些數據,研究人員現在可以預測當某些感覺受體被激活時,人類腦脊液是如何反應的。因此,他們的發現為進一步研究這些受體激活的影響鋪平了道路。
富含EEC的類器官將使研究小組能夠進行更大規模、無偏見的研究,以確定新的激素分泌調節因子。這些研究可能最終導致代謝性疾病和腸道運動障礙的治療。
更多信息:Joep Beumer等人,人類腸內分泌細胞傳感器的描述和功能驗證,Science(2024)。DOI: 10.1126 / science.adl1460。www.science.org/doi/10.1126/science.adl1460期刊信息:科學由Hubrecht研究所提供引文:科學家開發工具來識別腸道營養傳感器(2024,10月17日)檢索自2024年10月22日https://medicalxpress.com/news/2024-10-scientists-tools-intestinal-nutrient-sensors.html此文件受版權保護。除為私人學習或研究目的而進行的任何公平交易外,未經書面許可,不得轉載任何部分。內容僅供參考之用。