2020年7月7日，来自日本大阪大学WPI免疫学前沿研究中心的Kenta Maruyama教授在国际顶尖期刊《Cell》上发表了题为“RNA Sensing by Gut Piezo1 Is Essential for Systemic Serotonin Synthesis”的文章。文章揭示了肠道中的阳离子通道Piezo1作为单ssRNA传感器来控制5-HT的产生。实验特异性敲除小鼠肠上皮Piezo1，发现小鼠的肠道蠕动受到干扰，实验性结肠炎症状减轻，血清中的5-HT水平受到抑制。并且由于缺乏5-HT，敲除Piezo1的小鼠促进了骨形成。粪便ssRNA是Piezo1的天然配体，其通过不依赖MYD88/TRIF通路的机制激活Piezo1，诱导5-HT的合成。给小鼠结肠灌注RNase A以清除ssRNA 后，肠道运动受到抑制，小鼠骨量增加。

产品：Ⅰ型胶原交联羧基端肽 ELISA Kit

货号：CEA665Mu

实验方法：竞争抑制

检测范围：39.06-10000pg/mL

研究简介：

5-羟色胺对中枢和外周神经系统的正常功能至关重要。5-羟色胺的两种产生来源包括脑神经元和肠道嗜铬细胞。值得注意的是，5-羟色胺不会穿过血脑屏障，人体90%的血清素是由嗜铬细胞分泌的，肠道是外周血清素的主要来源。大多数肠道衍生的血清素被血小板吸收，血小板在各种刺激后释放出来。这就导致了一些生物现象的激活，比如肠道蠕动和肠道炎症。有趣的是，有报道称，肠道源性血清素的一小部分起到了激素的作用。例如，成骨细胞的功能被血清素抑制。值得注意的是，肠道特异性缺失色氨酸羟化酶-1（Tph-1），一种由色氨酸生成血清素的合酶，导致高骨量表型。尽管肠源性血清素在各种生物现象中具有多效性功能，但控制血清素产生的分子机制仍有待探索。

对肠道机械力的感知对于正常的蠕动是至关重要的，但其分子机制尚不清楚。最近发现了一种机械敏感的Piezo1阳离子通道，它在多种组织中表达，在血管发育、红细胞体积控制和血压稳态中起着重要作用。尽管Piezo1在机械感觉中具有重要作用，但其在肠道中的作用仍有待探讨。

在这项研究中，研究小组证明了微生物源性单链RNA（ssRNA）在没有机械力的情况下，通过Piezo1从肠道嗜铬细胞中诱导产生5-羟色胺。Piezo1的肠上皮特异性缺失导致肠道蠕动受损，实验性结肠炎的轻微表现，并伴有低血清5-羟色胺水平而骨量增加。研究人员进一步发现，老鼠粪便提取物中含有大量RNA，纯化后的粪便RNA激活了Piezo1。值得注意的是，核糖核酸酶A，一种ssRNA降解酶，通过输注结肠的方式，消除了粪便RNA的配体活性，成功地抑制了血清5-羟色胺水平，增加了骨量。这些发现表明，靶向肠道ssRNA是调节肠道源性血清素相关病理生理学的一个好策略。

图 肠Piezo1缺失会导致骨量增加

图 ssRNA介导5-HT产生的示意图模型