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原來(lái)我們腎臟上還長(zhǎng)著一個(gè)“鼻子

2018-04-11 來(lái)源:奇點(diǎn)網(wǎng)  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:維持血壓的穩(wěn)定對(duì)于人體正常生命活動(dòng)是十分必要的,血壓過(guò)高了會(huì)導(dǎo)致中風(fēng)等疾病,而低了又會(huì)使人喪失意識(shí)甚至?xí)炟?,所以這一發(fā)現(xiàn)顯然更加堅(jiān)定了腸道微生物對(duì)于宿主的健康的影響。

c自從知道有嗅覺這回事以來(lái),奇點(diǎn)糕一直以為,對(duì)于人類來(lái)說(shuō),能嗅到氣味分子的器官就只有鼻子了。畢竟,憑奇點(diǎn)糕自己的感覺,除了鼻子,其他組織器官貌似并沒有對(duì)氣味做出響應(yīng)的能力。

而現(xiàn)在,來(lái)自霍普金斯醫(yī)學(xué)院的JenniferPluznick教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn),原來(lái)除了鼻子,腎臟同樣可以“嗅到”氣味分子的存在。同時(shí)他們首次完整的闡明了腎臟,血管內(nèi)皮上分布的嗅覺受體通過(guò)識(shí)別腸道微生物產(chǎn)生的信號(hào)分子維持人體血壓穩(wěn)定的機(jī)制(1,2)。

1991年,來(lái)自哥倫比亞大學(xué)的琳達(dá)?巴克(LindaB.Buck)和他的導(dǎo)師理查德?阿克塞爾(RichardAxel)共同宣布,他們首次確定了嗅覺受體的存在,并從分子層面到細(xì)胞組織層面清楚地闡明了嗅覺系統(tǒng)的作用機(jī)理(3)。二人也因此獲得了2004年的諾貝生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

然而,由于他們發(fā)現(xiàn)人體嗅覺起效機(jī)制很特殊,是由嗅覺神經(jīng)表面的嗅覺受體直接刺激嗅覺神經(jīng)傳遞到大腦產(chǎn)生信號(hào)的,因此之后很多學(xué)者都認(rèn)為,嗅覺受體僅存在于鼻腔內(nèi)嗅覺神經(jīng)元上,其他組織器官中并不存在嗅覺受體。

但是,隨后一些細(xì)心的學(xué)者發(fā)現(xiàn),嗅覺受體不僅僅只長(zhǎng)在鼻子里。包括睪丸,前列腺,心臟和脊椎等機(jī)體其他組織中同樣存在大量的嗅覺受體(4-7)。但是,長(zhǎng)在鼻子之外其他組織上的那么多嗅覺受體有什么用呢?

2008年的時(shí)候,Pluznick教授首次在腎臟表面發(fā)現(xiàn)了大量嗅覺受體的存在,也就是今天的主角,嗅覺受體78(Olfr78)(8)。但是當(dāng)時(shí)并沒有確定這一受體的功能,不過(guò)由于Pluznick教授發(fā)現(xiàn)這些受體主要存在于腎臟上負(fù)責(zé)腎素分泌的細(xì)胞上,而腎素具有促進(jìn)血管收縮升高血壓的功能。因此Pluznick教授懷疑,腎臟上的大量存在的嗅覺受體可能主要負(fù)責(zé)血壓的調(diào)節(jié)。

為了驗(yàn)證這一猜想,Pluznick教授首先在小鼠體內(nèi)敲出了其腎臟上的嗅覺受體以確定其是否與血壓調(diào)解有關(guān)。Pluznick教授發(fā)現(xiàn),當(dāng)敲除小鼠腎臟上的嗅覺受體后,其血壓顯著下降,相比于同窩出生的野生小鼠,其血壓降低了15mmHg;同時(shí),實(shí)驗(yàn)組小鼠血漿中的腎素含量也降低了25%。這表明,腎臟上的嗅覺受體就是負(fù)責(zé)通過(guò)控制腎素的釋放參與血壓調(diào)節(jié)的。

隨后,Pluznick教授便開始尋找能夠激活腎臟表面嗅覺受體的“氣味分子”。通過(guò)大量的化學(xué)測(cè)試,Pluznick教授發(fā)現(xiàn),腎臟表面的嗅覺受體主要響應(yīng)血液中的丙酸鹽。同時(shí),Pluznick教授發(fā)現(xiàn),丙酸鹽激活腎臟表明的嗅覺受體后,主要產(chǎn)生促進(jìn)腎臟腎素分泌升高血壓的功能。而人體內(nèi),99%的丙酸都來(lái)自于腸道微生物分解膳食纖維。因此Pluznick教授認(rèn)為,腸道微生物肯定和腎臟之間可能具有某些不可描述的關(guān)系。

然而,讓Pluznick教授感到不可思議的是,當(dāng)Pluznick教授使用抗生素清除掉小鼠體內(nèi)的腸道微生物后,并沒有影響正常野生小鼠的血壓,反而卻腎讓臟上嗅覺受體敲出后的小鼠血壓顯著上升。這意味著,小鼠體內(nèi)很有可能還存在著其他的受體負(fù)責(zé)響應(yīng)腸道微生物產(chǎn)生的化學(xué)信號(hào),參與血壓的調(diào)節(jié)。

這時(shí),Pluznick教授馬上又想到了另外一個(gè)嗅覺受體,Gpr41。這是Pluznick教授實(shí)驗(yàn)室的研究生NiranjanaNatarajan發(fā)現(xiàn)的一種大量存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞上嗅覺受體(2)。由于此前的研究已經(jīng)表明,丙酸鹽可以在體外促進(jìn)血管的舒張,因此Pluznick教授懷疑,血管內(nèi)皮細(xì)胞上的嗅覺受體很可能也受腸道微生物調(diào)解產(chǎn)生舒張血管降低血壓的功能,與腎臟上的嗅覺受體相互配合共同維持血壓穩(wěn)定。

同樣地,在小鼠體內(nèi),Pluznick教授通過(guò)敲除小鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞上地嗅覺受體。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比于同窩野生小鼠,敲除血管內(nèi)皮細(xì)胞上嗅覺受體的小鼠收縮壓顯著升高,同時(shí)二者血液中的腎素水平并沒有太大區(qū)別。這意味著,血管內(nèi)皮細(xì)胞上的嗅覺受體主要通過(guò)舒張血管降低血壓。

隨后,通過(guò)給小鼠注射丙酸鹽,Pluznick教授發(fā)現(xiàn),丙酸鹽的確可以促進(jìn)小鼠血管的擴(kuò)展,并且具有劑量依耐性。同時(shí),當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞剝落后,丙酸鹽對(duì)血管擴(kuò)張就不會(huì)再有影響了。同樣地,由于機(jī)體99%地丙酸鹽是有腸道微生物產(chǎn)生的,這意味著腸道微生物也可以通過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞上的嗅覺受體調(diào)節(jié)血壓。

最后,結(jié)合之前的研究,Pluznick教授還發(fā)現(xiàn),血管內(nèi)皮細(xì)胞上的嗅覺受體以及腎臟上的嗅覺受體對(duì)丙酸鹽的反應(yīng)具有一定的濃度范圍。表現(xiàn)為,血管內(nèi)皮細(xì)胞上的嗅覺受體響應(yīng)于低濃度的丙酸鹽(最低100μM);而腎臟上的嗅覺受體主要響應(yīng)于高濃度的丙酸鹽(大于10nM)。這也意味著,高血壓患者,可能是由于體內(nèi)腸道微生物失衡,使能產(chǎn)生丙酸鹽的腸道微生物含量升高了。而之前奇點(diǎn)糕也寫過(guò)一片文章,講的就是高鹽飲食導(dǎo)致高血壓是通過(guò)影響腸道微生物來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以,未來(lái)通過(guò)腸道微生物移植,或許也是治療高血壓一個(gè)很好的選擇。

總而言之,由于維持血壓的穩(wěn)定對(duì)于人體正常生命活動(dòng)是十分必要的,血壓過(guò)高了會(huì)導(dǎo)致中風(fēng)等疾病,而低了又會(huì)使人喪失意識(shí)甚至?xí)炟?,所以這一發(fā)現(xiàn)顯然更加堅(jiān)定了腸道微生物對(duì)于宿主的健康的影響。正如芝加哥大學(xué)微生物研究中心主任JackGilbert教授所說(shuō),“這些研究表明,腸道微生物并不只是和宿主的健康之間存在相關(guān)性,而是可以實(shí)實(shí)在在控制機(jī)體健康(9)”。

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