北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆 - 杜克大學(xué)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn),斑馬魚腸道內(nèi)的細(xì)胞 - 也可能是人類 - 在面對(duì)某些毒素時(shí)具有顯著的防御機(jī)制:它們擊中了彈出按鈕。
“腸道在處理我們消耗或生產(chǎn)的所有化學(xué)物質(zhì)方面具有挑戰(zhàn)性的工作,其中一些化學(xué)物質(zhì)可能具有破壞性。因此,腸道已經(jīng)發(fā)展出許多有趣的方法來(lái)抵御傷害,”杜克大學(xué)研究生Ted Espenschied說(shuō)道。作為他論文研究的一部分,他*了這項(xiàng)工作。
Duke團(tuán)隊(duì)正在測(cè)試20多種非甾體類抗炎藥(NSAID),試圖使斑馬魚成為研究腸道化學(xué)損傷的新模型。羅爾斯說(shuō),魚的維護(hù)成本低,易于繁殖,重要的是,它們?cè)谏脑缙陔A段是半透明的。它也很容易通過(guò)罐水進(jìn)行化學(xué)品接觸和測(cè)量其環(huán)境條件。
研究人員發(fā)現(xiàn)了一些意外“通常情況下,藥物具有多種脫靶效應(yīng),”分子遺傳學(xué)和微生物學(xué)副教授兼杜克微生物中心主任John Rawls說(shuō)。
但他們測(cè)試的藥物中只有一種似乎在魚類中產(chǎn)生了任何可測(cè)量的差異,一種叫做Glafenine的舊NSAID。它曾是歐洲和中東三十年來(lái)使用的非處方口服止痛藥,但在與腎臟和肝臟損害有關(guān)后被撤出市場(chǎng)。
Glafenine通過(guò)一種稱為分層的過(guò)程使魚在腸道內(nèi)排出四分之一的細(xì)胞。以前沒(méi)有認(rèn)識(shí)到的是,這種看似災(zāi)難性的分層實(shí)際上是一種非常有效的防御策略。
腸道內(nèi)壁是一層緊密排列在一起的指狀上皮細(xì)胞。當(dāng)腸上皮細(xì)胞受到損傷時(shí),它會(huì)以某種方式被標(biāo)記為破壞。在分層期間,鄰近的上皮細(xì)胞推動(dòng)著注定的細(xì)胞將其錨固件松散到它們?nèi)空玖⒌幕啄ど?。鄰居擠進(jìn)去,擠出來(lái),直到它彈出并被帶走在腸道內(nèi)死亡。
“我們并不期望分層能夠起到保護(hù)作用,”Espenschied說(shuō)。
Espenschied突然發(fā)現(xiàn)了意外的發(fā)現(xiàn)。Espenschied說(shuō):“只有一種NSAID具有導(dǎo)致腸上皮分層的顯著效果,我們正在絞盡腦汁試圖解決它。”
“所以我們追了它,”羅爾斯補(bǔ)充道。
經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)和對(duì)格拉芬的化學(xué)特性的詳細(xì)分析,Espenscheid確定它不是藥物的NSAID質(zhì)量損害腸道,而是它的能力,顯然在NSAIDs中是*的,以抑制被稱為多重耐藥的細(xì)胞結(jié)構(gòu),或MDR,外排泵。
這些泵的存在有助于從電池內(nèi)部清除不受歡迎的化學(xué)物質(zhì)。癌癥研究人員一直非常有興趣尋找阻斷MDR外排泵的方法,因?yàn)槟[瘤會(huì)大幅增加它們以將化學(xué)療法從癌細(xì)胞中推出,從而阻止癌癥治療。
關(guān)于泵在正常細(xì)胞中的作用知之甚少。羅爾斯說(shuō):“我們確實(shí)知道,如果阻斷這些泵,細(xì)胞就無(wú)法清除有毒化學(xué)物質(zhì),隨后出現(xiàn)問(wèn)題。”當(dāng)Glafenine阻斷斑馬魚中的MDR外排泵時(shí),腸道響應(yīng)分層,研究人員尚未發(fā)現(xiàn)。
“我們還不知道哪些細(xì)胞會(huì)離開,為什么會(huì)這樣,”Espenschied說(shuō)。“將這個(gè)細(xì)胞與鄰居分開的是一個(gè)非常令人著迷的問(wèn)題,我們還不知道答案。”
“分層是許多不同侮辱的常見(jiàn)解決方案,”羅爾斯說(shuō)。“但要理解這是否會(huì)導(dǎo)致?lián)p害和疾病,或者是對(duì)侮辱的有益適應(yīng),這一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。我們的工作表明它實(shí)際上是有益的。”
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