揭示蛋白Piezo2調(diào)節(jié)肺部充氣

在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)幾個(gè)研究機(jī)構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)證據(jù)證實(shí)一種被稱作Piezo2的蛋白起著對(duì)小鼠呼吸過(guò)程存在一定控制的作用。相關(guān)研究結(jié)果于2016年12月21日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Piezo2 senses airway stretch and mediates lung inflation-induced apnoea”。來(lái)自法國(guó)巴黎高等師范大學(xué)生物研究所的Christo Goridis針對(duì)這項(xiàng)研究發(fā)表一篇新聞與觀點(diǎn)類型的文章。

正如Goridis注意到的，之前的研究已證實(shí)包括人類在內(nèi)的很多動(dòng)物具有赫-布反射（Hering–Breuer reflex，也譯作赫-白反射）。當(dāng)肺部填滿氣體時(shí)，它是一種阻止氣體吸入從而阻止肺部過(guò)度充盈的自動(dòng)機(jī)制，這是因?yàn)榉尾窟^(guò)度充盈能夠?qū)е聯(lián)p傷。但是迄今為止，人們對(duì)參與這個(gè)過(guò)程的機(jī)制知之甚少。為了了解更多的信息，研究人員開(kāi)始研究小鼠氣道中的迷走神經(jīng)感覺(jué)神經(jīng)元（vagal sensory neuron），其中之前的研究已證實(shí)它們?cè)谶M(jìn)行呼吸時(shí)發(fā)揮著作用：它們將關(guān)于肺部狀態(tài)的信息傳送給大腦。之前的研究還證實(shí)蛋白Piezo2也參與這個(gè)過(guò)程，但是不清楚它如何參與這個(gè)過(guò)程。在這項(xiàng)新的研究中，研究人員試圖更多地了解這個(gè)蛋白在肺部系統(tǒng)中哪兒表達(dá)，以及它們的作用是什么。

研究人員通過(guò)開(kāi)展一系列實(shí)驗(yàn)證實(shí)Piezo2在結(jié)狀神經(jīng)節(jié)（nodose ganglion）、頸靜脈神經(jīng)節(jié)（jugular ganglion）、一些脊髓感覺(jué)神經(jīng)元中和可能zui為重要的是，在肺部中表達(dá)。為了查明這種蛋白在不同區(qū)域中的作用是什么，他們讓負(fù)責(zé)表達(dá)這個(gè)蛋白的相關(guān)基因不再發(fā)揮功能。他們發(fā)現(xiàn)背根神經(jīng)元和頸靜脈神經(jīng)元缺乏Piezo2會(huì)導(dǎo)致新生小鼠死于呼吸窘迫。僅在結(jié)狀神經(jīng)元中關(guān)閉這個(gè)蛋白的產(chǎn)生會(huì)允許這些小鼠長(zhǎng)到成年，但會(huì)阻止赫-布反射激活---這些小鼠也會(huì)在正常呼吸期間吸入異常數(shù)量的空氣。他們也對(duì)這些參與對(duì)光線作出反應(yīng)的神經(jīng)進(jìn)行改造，從而允許Piezo2表達(dá)按需激活和沉默。這就允許他們僅僅通過(guò)開(kāi)燈就可導(dǎo)致赫-布反射激活。

研究人員提出Piezo2明顯是這個(gè)呼吸過(guò)程的一個(gè)至關(guān)重要的部分，不過(guò)他們也注意到還需開(kāi)展更多的研究以便更加清晰地理解這整個(gè)呼吸過(guò)程如何發(fā)揮作用。