北卡羅來納州達(dá)勒姆 - 杜克大學(xué)的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，斑馬魚腸道內(nèi)的細(xì)胞 - 也可能是人類 - 在面對某些毒素時具有顯著的防御機制：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抵御傷害，”杜克大學(xué)研究生Ted Espenschied說道。作為他論文研究的一部分，他*了這項工作。
Duke團(tuán)隊正在測試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，魚的維護(hù)成本低，易于繁殖，重要的是，它們在生命的早期階段是半透明的。它也很容易通過罐水進(jìn)行化學(xué)品接觸和測量其環(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。
但他們測試的藥物中只有一種似乎在魚類中產(chǎn)生了任何可測量的差異，一種叫做Glafenine的舊NSAID。它曾是歐洲和中東三十年來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。
Glafenine通過一種稱為分層的過程使魚在腸道內(nèi)排出四分之一的細(xì)胞。以前沒有認(rèn)識到的是，這種看似災(zāi)難性的分層實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，它會以某種方式被標(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，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。
Espenschied突然發(fā)現(xiàn)了意外的發(fā)現(xiàn)。Espenschied說：“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，”羅爾斯補充道。
經(jīng)過多次實驗和對格拉芬的化學(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，因為腫瘤會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：“我們確實知道，如果阻斷這些泵，細(xì)胞就無法清除有毒化學(xué)物質(zhì)，隨后出現(xiàn)問題。”當(dāng)Glafenine阻斷斑馬魚中的MDR外排泵時，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)胞會離開，為什么會這樣，”Espenschied說。“將這個細(xì)胞與鄰居分開的是一個非常令人著迷的問題，我們還不知道答案。”
“分層是許多不同侮辱的常見解決方案，”羅爾斯說。“但要理解這是否會導(dǎo)致?lián)p害和疾病，或者是對侮辱的有益適應(yīng)，這一直是一個挑戰(zhàn)。我們的工作表明它實際上是有益的。”
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