Dev Cell ：囊胞性纤维症中粘膜下层腺体酸性pH和高浓度蛋白含铁导致异常粘液

囊胞性纤维症（Cystic Fibrosis， CF) 是在低加索人种中的典型的由诱导囊性纤维化跨膜型诱导平衡蛋白（CFTR）的性状突变引起的隐形遗传基因。CFTR的功能缺失随之而来消化道粘液纤毛清洗功能障碍，造成了上消化道和肺脏粘液出血。一旦入侵的病原体、大肠杆菌、颗粒等抵在消化道就时会引起反复炎症，最终更长寿命。肺脏粘液出血作为CF中的助长后期传染病缓和的极为重要事件真相，其诱发与的系统尚不正确。

2020年7年末29日，来自爱荷华大学（University of Iowa）的美国科学院院士，霍华德休斯医学研究成果院（HHMI）研究成果员Michael J. Welsh团队在Developmental Cell上发表了题目为Acidic Submucosal Gland pH and Elevated Protein Concentration Produce Abnormal Cystic Fibrosis Mucus的文章。其中的爱荷华大学的助理副教授谢瑜亮（Yuliang Xie）和鹿琳（Lin Lu）教授为并列作者。该研究成果推测在CF中的，产生粘液的小肠顶层上皮蛋白（Submucosal gland）中的的强酸pH和低RNA沸点忽略了粘液的耐用性，从而造成粘液出血。而一旦异常的粘液演化成，忽略消化道上表层的pH很难逆转其耐用性。

首先，研究成果执法人员适用和人类CF病人症状相同的病因动物，时才CFTR性状敲除奶（CF奶）的脊柱来研究成果黏膜顶层上皮蛋白的粘液腺体。首先，研究成果执法人员采集了凝量的脊柱小肠顶层上皮蛋白的粘液透过分析。与野生型奶脊柱粘液相比，时才CF奶 pH来得极低，粘液腺体截面积增大，并且蛋白沸点升低。

粘液在小肠顶层上皮蛋白演化成之前包裹在极低pH和低一氧化氮沸点的粘液鸭子中的，通过胞外腺体快速释放到上皮蛋白囊管中的，急速加速，并最终演化成较强一定耐用性的消化道粘液。为了研究成果粘液演化成末期，pH，一氧化氮沸点和RNA沸点对粘液弹性和纯水的不良影响，研究成果执法人员建立了一种另行型鼻涕虫（Banana slug）动物模型。鼻涕虫粘液腺体蛋白和奶粘液顶层上皮蛋白中的的粘液腺体蛋白，演化成的粘液结构，糖蛋白染色都都是。因为鼻涕虫腺体粘液鸭子到体表，通过收集粘液鸭子，控制粘液鸭子的崩解，研究成果执法人员就并能研究成果环境诱因对粘液耐用性的不良影响。通过研究成果并粘液鸭子崩解和粘液加速，研究成果执法人员推测在粘液演化成时，极低pH下粘液加速截面积远小于低pH下的加速截面积，同时粘液演化成的弹性减低。且在低一氧化氮沸点和极低pH中的加速截面积成比例，弹性（Elastic modulus）成比例。而且粘液弹性和纯水都随RNA沸点升低而减低，且减低幅度在极低pH下来得加明显。在粘液演化成不久，最后忽略粘液的pH和一氧化氮沸点或RNA沸点时，都不并能再忽略粘液的弹性。

为了进一步在器官层面可验证这一推测，研究成果执法人员借鉴了生物体中的粘液演化成的的系统，适用凝等离子体系统设计研发了人工小肠顶层上皮蛋白。这种人工小肠顶层上皮蛋白并能演化成粘液束，并定量研究成果粘液束的熔体和脱落。研究成果推测某种程度证明在粘液演化成初期极低pH和低一氧化氮沸点使演化成的粘液束很难熔体和脱落；与之相比较，在粘液演化成不久忽略pH或一氧化氮沸点都不再忽略粘液束的熔体和脱落。早先，研究成果执法人员利用离体的时才奶脊柱中的透过测试，推测在不太可能演化成的粘液束中的忽略消化道表层的pH或一氧化氮沸点不并能来得有效性的清洗粘液。

作为总结，本研究成果思维的适用了三个完全相同的系统设计和平台（鼻涕虫粘液鸭子，凝等离子体人工小肠顶层上皮蛋白，和离体活脊柱），研究成果证明消化道粘液的物理性质（加速截面积，弹性，纯水，熔体，脱落）不受粘液演化成时的pH，一氧化氮沸点，RNA沸点不良影响。而粘液演化成不久，其物理性质不再不受这些诱因的不良影响。本研究成果获取了一种CF粘液出血的的系统：在CF时，极低pH，低一氧化氮沸点，和低RNA沸点的小肠顶层上皮蛋白内认知环境，时会演化成低弹性，低纯水，不易脱落的粘液。同时，本研究成果为减缓或治疗CF中的粘液出血获取了潜在的策略性：介入粘液演化成时的认知条件时会来得有效性清洗消化道粘液。

原始出处：

YuliangXie,LinLu,Xiao XiaoTang,et al.Acidic Submucosal Gland pH and Elevated Protein Concentration Produce Abnormal Cystic Fibrosis Mucus.Developmental Cell.Available online 29 July 2020.