Dev Cell ：囊胞性纤维症中粘膜下层腺体酸性pH和高浓度细胞内含量导致异常粘液

囊体性纤维症（Cystic Fibrosis， CF) 是在很较高加索人种之前常见的由调控囊性纤维化跨膜型传导调节蛋白（CFTR）的遗传物质突变引起的隐形遗传病。CFTR的动态局限性引发肠胃小管纤毛清空动态障碍，导致了上肠胃和胸腔小管栓塞。一旦侵扰的微生物、细菌、致密等滞留在肠胃就会引起反复炎症，终于缩短寿命。胸腔小管栓塞作为CF之前产生前期性疾病恶化的关键因素事件，其成因与机制尚不可信。

2020年7月29日，来自爱荷华私立大学（University of Iowa）的人口为120人院士，霍华德休斯医学数据分析院（HHMI）数据分析员Michael J. Welsh团队在Developmental Cell上发表了解答为Acidic Submucosal Gland pH and Elevated Protein Concentration Produce Abnormal Cystic Fibrosis Mucus的篇名。其之前爱荷华私立大学的兼职教授谢瑜亮（Yuliang Xie）和鹿琳（Lin Lu）博士为并列作者。该数据分析推测在CF之前，产生小管的毛细血管上层刚毛（Submucosal gland）之前的酸性pH和很较高核酸分子量忽略了小管的机械性能，从而导致小管栓塞。而一旦异常的小管成型，忽略肠胃上很薄的pH无法逆转其机械性能。

首先，数据分析职员使用和人类所CF病人症状相同的解剖动物，新生CFTR遗传物质敲除绵羊（CF绵羊）的口部来数据分析黏膜上层刚毛的黏液分泌物。首先，数据分析职员采集了微量的口部毛细血管上层刚毛的小管同步进行数据分析。与野生型绵羊口部小管相比，新生CF绵羊 pH越来越较高，小管分泌物尺寸缩减，并且蛋白分子量升很较高。

小管在毛细血管上层刚毛成型之前包裹在较高pH和很较高离子通道分子量的小管小出水之前，通过体外分泌物慢速无罪释放到刚毛囊管之前，急速加速，并终于成型兼具一定机械性能的肠胃小管。为了数据分析小管成型时期，pH，离子通道分子量和核酸分子量对小管柔性和黏性的严重影响，数据分析职员建立联系了一种新型鼻涕虫（Banana slug）动物模型。鼻涕虫小管分泌物细体和绵羊小管上层刚毛之前的小管分泌物细体，成型的小管在结构上，糖蛋白染色都十分相似。因为鼻涕虫分泌物小管小出水到粗，通过收集小管小出水，控制小管小出水的决裂，数据分析职员就必需数据分析生物体对小管机械性能的严重影响。通过数据分析并小管小出水决裂和小管加速，数据分析职员推测在小管成型时，较高pH下小管加速尺寸远多于很较高pH下的加速尺寸，同时小管成型的柔性增加。且在很较高离子通道分子量和较高pH之前加速尺寸最小，柔性（Elastic modulus）最大。而且小管柔性和黏性都随核酸分子量升很较高而增加，且增加幅度在较高pH下越来越加明显。在小管成型之前，再次次忽略小管的pH和离子通道分子量或核酸分子量时，都不必需再次忽略小管的柔性。

为了进一步在器官层面有效性这一推测，数据分析职员借鉴了生物体之前小管成型的机制，使用微流体技术研发了人工毛细血管上层刚毛。这种人工毛细血管上层刚毛必需成型小管束，并定量数据分析小管束的剪切和脱落。数据分析推测同样表明在小管成型前期较高pH和很较高离子通道分子量使成型的小管束很难剪切和脱落；与之相对于，在小管成型之前忽略pH或离子通道分子量都不再次忽略小管束的剪切和脱落。越来越进一步，数据分析职员借助离体的新养殖场口部之前同步进行试验性，推测在之前成型的小管束之前忽略肠胃很薄的pH或离子通道分子量不必需越来越有效的清空小管。

作为总结，本数据分析开放性的使用了三个不同的技术平台（鼻涕虫小管小出水，微流体人工毛细血管上层刚毛，和离体活口部），数据分析表明肠胃小管的方向性（加速尺寸，柔性，黏性，剪切，脱落）受小管成型时的pH，离子通道分子量，核酸分子量严重影响。而小管成型之前，其方向性不再次受这些因素的严重影响。本数据分析提供了一种CF小管栓塞的机制：在CF时，较高pH，很较高离子通道分子量，和很较高核酸分子量的毛细血管上层刚毛内生物体环境，会成型很较高柔性，很较高黏性，难于脱落的小管。同时，本数据分析为减轻或治疗CF之前小管栓塞提供了潜在的策略：介入小管成型时的生物体条件会越来越有效清空肠胃小管。

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.