肠道Piezo1通过RNA感应调节肠道和骨骼的稳态

作者：张馨予

肠肠嗜铬细胞通过5-羟色胺的产生来调节肠道和骨骼的稳态。最近的一份报告表明，肠道微生物可调节血清素水平，但尚未探索其潜在的分子机制。在这里，据报道Piezo1对于从肠道产生5-羟色胺至关重要。研究人员发现，细菌衍生的RNA可以激活Piezo1，从而导致肠嗜铬细胞产生5-羟色胺，而RNA-Piezo1轴可能是治疗骨骼和肠道疾病的重要靶标。

由Cell Kenta Maruyama博士领导的研究小组在Cell杂志上发表的一项新研究中，“通过肠道Piezo1进行RNA传感对于全身性血清素合成至关重要。” 美国国家生理科学研究所(NIPS)的研究人员探讨了机械感应受体Piezo1在细菌RNA感应中的作用。他们发现，细菌RNA刺激的肠道Piezo1对于血清素的生产至关重要，血清素是一种调节肠道和骨骼稳态的重要激素。

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，5-羟色胺不能穿过血脑屏障，而人体总90-羟色胺是由肠嗜铬细胞分泌的，从而建立了肠道作为周围五羟色胺的主要来源。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)是一种从色氨酸产生5-羟色胺的合酶，导致高骨量表型。尽管在各种生物学现象中肠源性5-羟色胺具有多效性功能，但控制5-羟色胺产生的分子机制仍未得到充分探索。

肠内机械力的感觉对于正常的蠕动至关重要，但是它们的分子机制尚不清楚。最近发现了机械敏感的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在机械感觉中很重要，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5-羟色胺水平并增加了骨量。这些发现表明靶向肠ssRNA可能是调节肠源性血清素相关病理生理的良好策略。