Dev Cell ：囊胞性纤维症中粘膜下层腺体酸性pH和高浓度蛋白摄取导致异常粘液

囊胞性纤维症（Cystic Fibrosis， CF) 是在愈来愈高加索地区族裔中都常见于的由调控囊性纤维化跨膜型传导调节亚基（CFTR）的基因突变导致的隐形遗传病。CFTR的功能缺失引起溃疡皱褶表皮清除功能障碍，导致了上溃疡和肺泡皱褶败血症。一旦吞并的病原、病菌、颗粒等逗留在溃疡就才会导致反复水肿，再度延长寿命。肺泡皱褶败血症作为CF中都带来后期营养不良急转直下的关键事件，其成因与选择性尚不可信。

2020年7月29日，来自威斯康星大学（University of Iowa）的莫顿美国科学院，霍华德柯蒂斯自然科学学术研究室（HHMI）学术研究员Michael J. Welsh团队在Developmental Cell上发表了题目为Acidic Submucosal Gland pH and Elevated Protein Concentration Produce Abnormal Cystic Fibrosis Mucus的文章。其中都威斯康星大学的秘书教授谢瑜亮（Yuliang Xie）和鹿琳（Lin Lu）博士为并列第一作者。该学术研究推测在CF中都，归因于皱褶的表皮低层膨大（Submucosal gland）中都的酸性pH和愈来愈高酶剂量改变了皱褶的机械性能，从而导致皱褶败血症。而一旦异常的皱褶呈现出，改变溃疡上较厚的pH无法反转其机械性能。

首先，学术研究工作人员常用和人类CF病人症状相同的病理动物，大一CFTR基因敲除山羊（CF山羊）的脊柱来学术研究黏膜低层膨大的黏液腺体。首先，学术研究工作人员采集了扰量的脊柱表皮低层膨大的皱褶同步进行分析。与野生型山羊脊柱皱褶远比，大一CF山羊 pH愈来愈高于，皱褶腺体压强减少，并且亚基剂量升愈来愈高。

皱褶在表皮低层膨大呈现出之前包裹在高于pH和愈来愈高钙离子剂量的皱褶鸭子中都，通过胞外腺体快速拘禁到膨大囊管中都，急速膨胀，并再度呈现出具有一定机械性能的溃疡皱褶。为了学术研究皱褶呈现出时期，pH，钙离子剂量和酶剂量对皱褶弹性和黏度的影响，学术研究工作人员建立了一种新型鼻涕虫（Banana slug）动物模型。鼻涕虫皱褶腺体细胞和山羊皱褶低层膨大中都的皱褶腺体细胞，呈现出的皱褶结构，糖亚基染色都值得注意。因为鼻涕虫腺体皱褶鸭子到体表，通过收集皱褶鸭子，管控皱褶鸭子的破裂，学术研究工作人员就能够学术研究周边环境因素对皱褶机械性能的影响。通过学术研究并皱褶鸭子破裂和皱褶膨胀，学术研究工作人员推测在皱褶呈现出时，高于pH下皱褶膨胀压强近小于愈来愈高pH下的膨胀压强，同时皱褶呈现出的弹性缩减。且在愈来愈高钙离子剂量和高于pH中都膨胀压强最小，弹性（Elastic modulus）最大。而且皱褶弹性和黏度都随酶剂量升愈来愈高而缩减，且缩减略为在高于pH下愈来愈加轻微。在皱褶呈现出后来，其后改变皱褶的pH和钙离子剂量或酶剂量时，都不能够再改变皱褶的弹性。

为了进一步在器官层面验证这一推测，学术研究工作人员借鉴了生物体中都皱褶呈现出的选择性，常用扰流体力学技术研发了人工表皮低层膨大。这种人工表皮低层膨大能够呈现出皱褶束，并定量学术研究皱褶束的收缩和崩落。学术研究推测同样表明在皱褶呈现出初期高于pH和愈来愈高钙离子剂量使呈现出的皱褶束很难收缩和崩落；与之相对，在皱褶呈现出后来改变pH或钙离子剂量都不再改变皱褶束的收缩和崩落。愈来愈进一步，学术研究工作人员借助于离体的大一山羊脊柱中都同步进行试验，推测在已经呈现出的皱褶束中都改变溃疡较厚的pH或钙离子剂量不能够愈来愈必要的清除皱褶。

作为总结，本学术研究创新性的常用了三个不同的技术平台（鼻涕虫皱褶鸭子，扰流体力学人工表皮低层膨大，和离体活脊柱），学术研究表明溃疡皱褶的物理性质（膨胀压强，弹性，黏度，收缩，崩落）曾受皱褶呈现出时的pH，钙离子剂量，酶剂量影响。而皱褶呈现出后来，其物理性质不再曾受这些因素的影响。本学术研究共享了一种CF皱褶败血症的选择性：在CF时，高于pH，愈来愈高钙离子剂量，和愈来愈高酶剂量的表皮低层膨大内心理周边环境，才会呈现出愈来愈高弹性，愈来愈高黏度，易于崩落的皱褶。同时，本学术研究为缓解或治疗CF中都皱褶败血症共享了潜在的意图：介入皱褶呈现出时的心理条件才会愈来愈必要清除溃疡皱褶。

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.