当化学污染物积聚时肠道会将细胞抛到舷外

北卡罗来纳州达勒姆 - 杜克大学的一个研究小组发现，斑马鱼肠道内的细胞 - 也可能是人类 - 在面对某些毒素时具有显着的防御机制：它们击中了弹出按钮。

“肠道在处理我们消耗或生产的所有化学物质方面具有挑战性的工作，其中一些化学物质可能具有破坏性。因此，肠道已经发展出许多有趣的方法来抵御伤害，”杜克大学研究生Ted Espenschied说道。作为他论文研究的一部分，他领导了这项工作。

Duke团队正在测试20多种非甾体类抗炎药(NSAID)，试图使斑马鱼成为研究肠道化学损伤的新模型。罗尔斯说，鱼的维护成本低，易于繁殖，最重要的是，它们在生命的早期阶段是半透明的。它也很容易通过罐水进行化学品接触和测量其环境条件。

研究人员发现了一些意外“通常情况下，药物具有多种脱靶效应，”分子遗传学和微生物学副教授兼杜克微生物中心主任John Rawls说。

但他们测试的药物中只有一种似乎在鱼类中产生了任何可测量的差异，一种叫做Glafenine的旧NSAID。它曾是欧洲和中东三十年来使用的非处方口服止痛药，但在与肾脏和肝脏损害有关后被撤出市场。

Glafenine通过一种称为分层的过程使鱼在肠道内排出四分之一的细胞。以前没有认识到的是，这种看似灾难性的分层实际上是一种非常有效的防御策略。

肠道内壁是一层紧密排列在一起的指状上皮细胞。当肠上皮细胞受到损伤时，它会以某种方式被标记为破坏。在分层期间，邻近的上皮细胞推动着注定的细胞将其锚固件松散到它们全部站立的基底膜上。邻居挤进去，挤出来，直到它弹出并被带走在肠道内死亡。

“我们并不期望分层能够起到保护作用，”Espenschied说。

Espenschied突然发现了意外的发现。Espenschied说：“只有一种NSAID具有导致肠上皮分层的显着效果，我们正在绞尽脑汁试图解决它。”

“所以我们追了它，”罗尔斯补充道。

经过多次实验和对格拉芬的化学特性的详细分析，Espenscheid确定它不是药物的NSAID质量损害肠道，而是它的能力，显然在NSAIDs中是独特的，以抑制被称为多重耐药的细胞结构，或MDR，外排泵。

这些泵的存在有助于从电池内部清除不受欢迎的化学物质。癌症研究人员一直非常有兴趣寻找阻断MDR外排泵的方法，因为肿瘤会大幅增加它们以将化学疗法从癌细胞中推出，从而阻止癌症治疗。

关于泵在正常细胞中的作用知之甚少。罗尔斯说：“我们确实知道，如果阻断这些泵，细胞就无法清除有毒化学物质，随后出现问题。”当Glafenine阻断斑马鱼中的MDR外排泵时，肠道响应分层，研究人员尚未发现。

“我们还不知道哪些细胞会离开，为什么会这样，”Espenschied说。“将这个细胞与邻居分开的是一个非常令人着迷的问题，我们还不知道答案。”

“分层是许多不同侮辱的常见解决方案，”罗尔斯说。“但要理解这是否会导致损害和疾病，或者是对侮辱的有益适应，这一直是一个挑战。我们的工作表明它实际上是有益的。”