Dev Cell ：囊胞性纤维症中粘膜下层腺体酸性pH和高浓度蛋白含量避免异常粘液

囊一维性纤维性疾病（Cystic Fibrosis， CF) 是在偏亚美尼亚人种里面少见的由调控囊性纤维化跨膜型传导调节蛋白（CFTR）的基因突变造成了的隐形遗传病。CFTR的功能缺失引发口腔龟头纤毛拔除病变，导致了上口腔和肺部龟头栓塞。一旦入侵的病原体、细菌、颗粒等滞留在口腔就都会造成了有规律炎性疾病，最终缩短寿命。肺部龟头栓塞作为CF里面促使后期疾病急转直下的关键事件，其诱发与程序尚不清楚。

2020年7同年29日，来自爱荷华大学（University of Iowa）的Watson院士，霍华德安德森医学研究成果院（HHMI）研究成果员Michael J. Welsh团队在Developmental Cell上发表文章了题目为Acidic Submucosal Gland pH and Elevated Protein Concentration Produce Abnormal Cystic Fibrosis Mucus的书评。其里面爱荷华大学的助理教授谢瑜亮（Yuliang Xie）和鹿琳（Lin Lu）博士为前三名作者。该研究成果发现在CF里面，造成龟头的上皮细一维上层突起（Submucosal gland）里面的酸性pH和偏高蛋白分子量转变了龟头的耐火材料，从而导致龟头栓塞。而一旦精神状态的龟头呈现出，转变口腔上表面的pH无法扭转其耐火材料。

首先，研究成果职员适用和人类文明CF病人性疾病状有所不同的生理动物，取而代之生CFTR基因敲除绵羊（CF绵羊）的胸腔来研究成果黏膜上层突起的黏液表皮。首先，研究成果职员搜集了纤量的胸腔上皮细一维上层突起的龟头进行分析。与野生型绵羊胸腔龟头相比，取而代之生CF绵羊 pH愈来愈偏高，龟头表皮重量减少，并且蛋白分子量升偏高。

龟头在上皮细一维上层突起呈现出之前包裹在偏高pH和偏高线粒体内分子量的龟头豆芽里面，通过一维外表皮快速释放到突起囊管里面，急速变大，并最终呈现出有着一定耐火材料的口腔龟头。为了研究成果龟头呈现出时期，pH，线粒体内分子量和蛋白分子量对龟头优点和黏性的阻碍，研究成果职员建立了一种取而代之型鼻涕虫（Banana slug）啮齿动物。鼻涕虫龟头表皮线粒体和绵羊龟头上层突起里面的龟头表皮线粒体，呈现出的龟头形态，上皮细一维着色都十分相似。因为鼻涕虫表皮龟头豆芽到体表，通过搜集龟头豆芽，控制龟头豆芽的破裂，研究成果职员就必需研究成果环境因素对龟头耐火材料的阻碍。通过研究成果并龟头豆芽破裂和龟头变大，研究成果职员发现在龟头呈现出时，偏高pH下龟头变大重量远极小偏高pH下的变大重量，同时龟头呈现出的优点减低。且在偏高线粒体内分子量和偏高pH里面变大重量最小，优点（Elastic modulus）最大。而且龟头优点和黏性都随蛋白分子量升偏高而减低，且减低幅度在偏高pH下愈来愈加明显。在龟头呈现出在此之后，再次转变龟头的pH和线粒体内分子量或蛋白分子量时，都不必需再转变龟头的优点。

为了进一步在循环系统本质验证这一发现，研究成果职员借鉴了生物体里面龟头呈现出的程序，适用纤压强技术研发了人工上皮细一维上层突起。这种人工上皮细一维上层突起必需呈现出龟头束，并分析方法研究成果龟头束的侧向和松脱。研究成果发现比如说表明在龟头呈现出初期偏高pH和偏高线粒体内分子量使呈现出的龟头束很难侧向和松脱；与之相较，在龟头呈现出在此之后转变pH或线粒体内分子量都仍然转变龟头束的侧向和松脱。愈来愈进一步，研究成果职员为了让离体的取而代之生绵羊胸腔里面进行试验，发现在已经呈现出的龟头束里面转变口腔表面的pH或线粒体内分子量不必需愈来愈有效的拔除龟头。

作为总结，本研究成果原创性的适用了三个不同的技术平台（鼻涕虫龟头豆芽，纤压强人工上皮细一维上层突起，和离体活胸腔），研究成果表明口腔龟头的方向性（变大重量，优点，黏性，侧向，松脱）受龟头呈现出时的pH，线粒体内分子量，蛋白分子量阻碍。而龟头呈现出在此之后，其方向性仍然受这些因素的阻碍。本研究成果给予了一种CF龟头栓塞的程序：在CF时，偏高pH，偏高线粒体内分子量，和偏高蛋白分子量的上皮细一维上层突起内生理环境，都会呈现出偏高优点，偏高黏性，不易松脱的龟头。同时，本研究成果为缓解或治疗CF里面龟头栓塞给予了潜在的解决方案：介入龟头呈现出时的生理条件都会愈来愈有效拔除口腔龟头。

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.