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小管

囊胞性纤维症（Cystic Fibrosis， CF) 是在更中亚人种里常见的由调控囊性纤维化跨膜型导电平衡蛋白（CFTR）的基因突变引起的隐形淋巴瘤。CFTR的功能紊乱引来消化道龟头纤毛清扫内激素，导致了上消化道和肺脏龟头肺水肿。一旦入侵的流感病毒、病菌、颗粒等滞留在消化道就会引起反复炎症，最终大大缩短寿命。肺脏龟头肺水肿作为CF里造就中后期疾病恶化的更为重要事件，其成因与必要尚不相符。

2020年7月末29日，来自俄勒冈大学（University of Iowa）的美国科学院院士，霍华德休斯医学研究课题院（HHMI）研究课题员Michael J. Welsh团队在Developmental Cell上登载了考题为Acidic Submucosal Gland pH and Elevated Protein Concentration Produce Abnormal Cystic Fibrosis Mucus的撰文。其里俄勒冈大学的助理教授谢瑜亮（Yuliang Xie）和鹿琳（Lin Lu）博士为并列第一作者。该研究课题挖掘出在CF里，产生龟头的毛细血管顶层附属物（Submucosal gland）里的酸性pH和更高氨基酸沸点相反了龟头的稳定性，从而导致龟头肺水肿。而一旦异常的龟头演化成，相反消化道上内层的pH无法逆转其稳定性。

首先，研究课题技术人员采用和人类CF病童患者完全一致的病理动物，新生CFTR基因敲除山羊（CF山羊）的肺部来研究课题水肿顶层附属物的黏液激素。首先，研究课题技术人员采集了透量的肺部毛细血管顶层附属物的龟头顺利完成系统性。与野生型山羊肺部龟头相比，新生CF山羊 pH更为高于，龟头激素截面积减少，并且蛋白沸点升温。

龟头在毛细血管顶层附属物演化成之后袋中在高于pH和更高一氧化氮沸点的龟头小葫芦里，通过胞外激素短时间内释放到附属物囊管里，急速变小，并最终演化成不具备一定稳定性的消化道龟头。为了研究课题龟头演化成时期，pH，一氧化氮沸点和氨基酸沸点对龟头稳定性和酸度的冲击，研究课题技术人员建立了一种新型鼻涕虫（Banana slug）抗病毒。鼻涕虫龟头激素细胞和山羊龟头顶层附属物里的龟头激素细胞，演化成的龟头结构，糖蛋白皮肤上都十分相似。因为鼻涕虫激素龟头小葫芦到体表，通过收集龟头小葫芦，控制龟头小葫芦的破裂，研究课题技术人员就并能研究课题诱发对龟头稳定性的冲击。通过研究课题并龟头小葫芦破裂和龟头变小，研究课题技术人员挖掘出在龟头演化成时，高于pH下龟头变小截面积远小于更高pH下的变小截面积，同时龟头演化成的稳定性上升。且在更高一氧化氮沸点和高于pH里变小截面积最大者，稳定性（Elastic modulus）最大。而且龟头稳定性和酸度都随氨基酸沸点升温而上升，且上升幅度在高于pH下更为加明显。在龟头演化成不久，旋即相反龟头的pH和一氧化氮沸点或氨基酸沸点时，都不并能再相反龟头的稳定性。

为了再进一步在生殖器官层面验证这一挖掘出，研究课题技术人员相结合了生物体里龟头演化成的必要，采用透介质核心技术研发了人工毛细血管顶层附属物。这种人工毛细血管顶层附属物并能演化成龟头束，并计量研究课题龟头束的拉伸和折断。研究课题挖掘出值得注意表明在龟头演化成初期高于pH和更高一氧化氮沸点使演化成的龟头束不能拉伸和折断；与之相比较，在龟头演化成不久相反pH或一氧化氮沸点都仍然相反龟头束的拉伸和折断。更为再进一步，研究课题技术人员借助于离体的新生山羊肺部里顺利完成测试，挖掘出在已经演化成的龟头束里相反消化道内层的pH或一氧化氮沸点不并能更为有效的清扫龟头。

作为总结，本研究课题创造性的采用了三个不同的核心技术平台（鼻涕虫龟头小葫芦，透介质人工毛细血管顶层附属物，和离体活肺部），研究课题表明消化道龟头的分子结构（变小截面积，稳定性，酸度，拉伸，折断）受龟头演化成时的pH，一氧化氮沸点，氨基酸沸点冲击。而龟头演化成不久，其分子结构仍然受这些因素的冲击。本研究课题提供了一种CF龟头肺水肿的必要：在CF时，高于pH，更高一氧化氮沸点，和更高氨基酸沸点的毛细血管顶层附属物内内激素生态，会演化成更高稳定性，更高酸度，不易折断的龟头。同时，本研究课题为加重或放射治疗CF里龟头肺水肿提供了潜在的策略：介入龟头演化成时的内激素条件会更为有效清扫消化道龟头。

值得注意出处：

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.