当化学污染物累积时 肠道会将细胞抛出船外

北卡罗莱纳州杜伦-杜克大学的一个研究小组发现，斑马鱼肠道(可能是人类的肠道)中的细胞在面对某些毒素时有一种非凡的防御机制：它们按下弹出按钮。

“肠道在处理我们消耗或产生的所有化学物质方面是一项具有挑战性的工作，其中一些化学物质可能具有破坏性。因此，肠道发展了许多有趣的方式来抵抗伤害，”杜克大学的研究生泰德埃斯彭斯奇德说。作为论文研究的一部分，他领导了这项工作。

杜克的团队正在测试20多种非甾体抗炎药(NSAID)，试图让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，容易繁殖，最重要的是，它们在生命早期是半透明的。也很容易通过罐水接触化学品，测量其环境条件。

研究人员发现了一些意外。“通常，药物具有多种脱靶效应，”分子遗传学和微生物学副教授、杜克微生物学中心主任约翰罗尔斯说。

但是他们测试的药物中只有一种似乎对鱼类有任何可测量的影响，这是一种叫做格拉芬宁的旧的非甾体抗炎药。它曾经是一种在欧洲和中东使用了三十年的非处方口服止痛药，但在与肾脏和肝脏损伤有关后退出了市场。

Glafenine通过一种称为分层的过程使鱼在肠道中排泄四分之一的细胞。之前没有意识到的是，这种看似灾难性的分层，其实是一种非常有效的防御策略。

肠内壁是一层紧密排列在一起的指状上皮细胞。当肠道上皮细胞受损时，会以某种方式标记为受损。在分层过程中，相邻的上皮细胞推动指定的细胞松开它们对基底膜的锚定，它们都站在基底膜上。邻居们挤来挤去，直到它蹦出来，被拉走死在肠子里。

“我们不指望分层是保护性的，”Espenschied说。

埃斯彭斯基德突然有了意外的发现。Espenschied说，“只有一种NSAID具有引起肠上皮分层的显著效果，我们正在绞尽脑汁试图解决它。”

“所以我们追逐它，”罗尔斯补充道。

经过多次实验和对Grafen化学特性的详细分析，Espenscheid确定，损害肠道的不是NSAIDs的质量，而是其抑制称为多药耐药性(MDR)或外排泵的细胞结构的能力，这在NSAIDs中显然是独特的。

这些泵的存在有助于去除电池内部不需要的化学物质。癌症研究人员一直对寻找阻断MDR外排泵的方法非常感兴趣，因为肿瘤会大大增加它们以将化疗药物推出癌细胞，从而阻止癌症治疗。

对正常细胞中泵的功能知之甚少。罗尔斯说，“我们确实知道，如果这些泵被堵塞，细胞将无法清除有毒的化学物质，然后就会出现问题。”当Glafenine阻断斑马鱼MDR外排泵时，肠道反应是分层的，研究人员尚未发现。

“我们仍然不知道哪些细胞会离开以及为什么会离开，”Espenschied说。“是什么将这个细胞与它的邻居分开是一个非常有趣的问题。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。“但要了解这是否会导致伤害和疾病，或者是对侮辱的有益适应，一直是一个挑战。我们的工作表明它实际上是有益的。”

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