Dev Cell ：囊胞性纤维症中粘膜下层腺体酸性pH和高浓度蛋白含量导致异常龟头

囊胞性薄膜症（Cystic Fibrosis， CF) 是在很低加索人种中所少用的由调控囊性薄膜化跨膜型传导平衡蛋白（CFTR）的基因突变引发的隐形遗传性。CFTR的动态缺失引发黏膜腺体棒状清洗动态障碍，导致了上黏膜和呼吸道腺体病变。一旦进犯的病原体、细菌、颗粒等停留在黏膜就可能会引发反复病变，最终较长生命周期。呼吸道腺体病变作为CF中所随之而来早期疾病恶化的关键事件，其成因与机制尚不清楚。

2020年7同月29日，来自爱荷华的学校（University of Iowa）的美国科学院院士，戴维斯阿姆斯特朗医学深入研究院（HHMI）深入副教授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。其中所爱荷华的学校的助理教授谢瑜亮（Yuliang Xie）和鹿琳（Lin Lu）博士为前三名著者。该深入研究推测在CF中所，造成了腺体的粘膜底层膨大（Submucosal gland）中所的还原性pH和很低核糖体ppm相反了腺体的稳定性，从而导致腺体病变。而一旦异常的腺体演化成，相反黏膜上表面的pH无法关键时刻其稳定性。

首先，深入研究管理人员使用和生命体CF病童症状相同的临床动物，原先生CFTR基因敲除奶（CF奶）的导管来深入研究黏膜底层膨大的黏液分泌。首先，深入研究管理人员采集了微量的导管粘膜底层膨大的腺体进行比对。与野生型奶导管腺体相比，原先生CF奶 pH来得很低，腺体分泌量减少，并且蛋白ppm下降。

腺体在粘膜底层膨大演化成之前包裹在很低pH和很低钙离子ppm的腺体小蒸中所，通过胞外分泌快速释放到膨大囊管中所，急速加速，并最终演化成很强一定稳定性的黏膜腺体。为了深入研究腺体演化成初期，pH，钙离子ppm和核糖体ppm对腺体柔性和电导率的制约，深入研究管理人员建立了一种原先型鼻涕虫（Banana slug）动物模型。鼻涕虫腺体分泌蛋白和奶腺体底层膨大中所的腺体分泌蛋白，演化成的腺体结构上，糖蛋白染色都完全相同。因为鼻涕虫分泌腺体小蒸到皮肤上，通过采集腺体小蒸，控制腺体小蒸的软化，深入研究管理人员就能够深入研究周围环境诱因对腺体稳定性的制约。通过深入研究并腺体小蒸软化和腺体加速，深入研究管理人员推测在腺体演化成时，很低pH下腺体加速量距离远小于很低pH下的加速量，同时腺体演化成的柔性增加。且在很低钙离子ppm和很低pH中所加速量最小，柔性（Elastic modulus）最大。而且腺体柔性和电导率都随核糖体ppm下降而增加，且增加稍微在很低pH下来得加明显。在腺体演化成之后，最后相反腺体的pH和钙离子ppm或核糖体ppm时，都不能够再相反腺体的柔性。

为了进一步在内脏层面验证这一推测，深入研究管理人员仿造了生物体中所腺体演化成的机制，使用微流体技术开发研发了人工粘膜底层膨大。这种人工粘膜底层膨大能够演化成腺体束，并一原理深入研究腺体束的收缩和断裂。深入研究推测同样断定在腺体演化成初期很低pH和很低钙离子ppm使演化成的腺体束很难收缩和断裂；与之相对，在腺体演化成之后相反pH或钙离子ppm都不再相反腺体束的收缩和断裂。先前，深入研究管理人员利用离体的原先生奶导管中所进行试验，推测在早已演化成的腺体束中所相反黏膜表面的pH或钙离子ppm不能够来得理论上的清洗腺体。

作为总结，本深入研究创造力的使用了三个不同的技术开发游戏平台（鼻涕虫腺体小蒸，微流体人工粘膜底层膨大，和离体活导管），深入研究断定黏膜腺体的化学成分（加速量，柔性，电导率，收缩，断裂）备受腺体演化成时的pH，钙离子ppm，核糖体ppm制约。而腺体演化成之后，其化学成分不再备受这些诱因的制约。本深入研究包括了一种CF腺体病变的机制：在CF时，很低pH，很低钙离子ppm，和很低核糖体ppm的粘膜底层膨大内周围环境诱因周围环境，可能会演化成很低柔性，很低电导率，较易断裂的腺体。同时，本深入研究为缓解或治疗CF中所腺体病变包括了潜在的思路：介入腺体演化成时的周围环境诱因有条件可能会来得理论上清洗黏膜腺体。

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.