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Nature:英国学者发现调控新生婴儿呼吸蛋白

摘要 : 2016年12月21日,国际学术权威刊物自然出版集团《Nature》杂志在线发表了美国Dorris神经科学中心Ardem Patapoutian研究员的一篇研究论文,研究报告发现Piezo2蛋白在小鼠中阻止了肺部过度扩张的发生。

 2016年12月21日,国际学术权威刊物自然出版集团《Nature》杂志在线发表了美国Dorris神经科学中心Ardem Patapoutian研究员的一篇研究论文,研究报告发现Piezo2蛋白在小鼠中阻止了肺部过度扩张的发生。研究发现将为一些呼吸道障碍,比如睡眠呼吸暂停和慢性阻塞性肺病提供全新见解。

大多数哺乳动物通过一种被称为“赫—鲍二氏反射”的反应来防止肺部过度扩张,这种反射会使吸气立刻停止。然而,人们并不清楚它的具体工作机制。此前,并没有Piezo2蛋白与呼吸系统相关的发现。

此次,美国斯克里普斯研究所科学家阿戴姆·帕塔帕提安及其同事,探索了Piezo2蛋白在调节小鼠肺部扩张中的作用。他们发现,在成年小鼠特定神经元中删除Piezo2蛋白,会损害“赫—鲍二氏反射”,导致潮气容积增加(也就是比平时更加大口地吸气),而缺少Piezo2蛋白的新生小鼠会在出生时死亡。

这些结果表明,Piezo2蛋白能感知气道扩张,在新生小鼠中建立呼吸作用,并调控成年小鼠的正常呼吸。这在婴儿出生时的初始肺部扩张中是不可或缺的。

论文作者提出,如果人体出现这种扩张感受器的缺陷,则会引起一些呼吸道障碍有关疾病,比如慢性阻塞性肺病、婴儿猝死症等。不过,对Piezo2蛋白的更详细作用及机制仍需进一步研究。

原文链接:

Piezo2 senses airway stretch and mediates lung inflation-induced apnoea

原文摘要:

Respiratory dysfunction is a notorious cause of perinatal mortality in infants and sleep apnoea in adults, but the mechanisms of respiratory control are not clearly understood. Mechanical signals transduced by airway-innervating sensory neurons control respiration; however, the physiological significance and molecular mechanisms of these signals remain obscured. Here we show that global and sensory neuron-specific ablation of the mechanically activated ion channel Piezo2 causes respiratory distress and death in newborn mice. Optogenetic activation of Piezo2+ vagal sensory neurons causes apnoea in adult mice. Moreover, induced ablation of Piezo2 in sensory neurons of adult mice causes decreased neuronal responses to lung inflation, an impaired Hering–Breuer mechanoreflex, and increased tidal volume under normal conditions. These phenotypes are reproduced in mice lacking Piezo2 in the nodose ganglion. Our data suggest that Piezo2 is an airway stretch sensor and that Piezo2-mediated mechanotransduction within various airway-innervating sensory neurons is critical for establishing efficient respiration at birth and maintaining normal breathing in adults.

来源: Nature 浏览次数:0

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