Immunfärgning av Trpm5 och kolinacetyltransferas (ChAT) på koronala sektioner av luftstrupen hos vildtyp- och Skn-1a-bristfälliga möss. Nyckelpunkten är att jämfört med vildtypen, inga signaler för Trpm5 och ChAT observerades i de Skn-la-bristande mössen. Således, Skn-1a är avgörande för funktionell differentiering av Trpm5-positiva trakealborstceller. Upphovsman:Junji Hirota
Växande bevis visar att sensoriska celler som gör att vi kan smaka sötma, bitterhet och smak (umami) är inte begränsat till tungan. Dessa så kallade Trpm5-uttryckande kemosensoriska celler finns också i andningsorganen, matsmältningskanalen och andra delar av kroppen.
Även om deras exakta funktion i andra områden än munnen inte är helt känd, dessa sensoriska celler anses spela en viktig "grindvakt" -roll, skydda kroppen mot bakterier och potentiellt skadliga ämnen.
Nu, forskare har funnit att ett protein som heter Skn-1a beter sig som en huvudregulator för generering av dessa celler över flera vävnader och organ.
"Baserat på våra tidigare studier, vi visste att Skn-1a spelar en viktig roll för att generera dessa celler, till exempel, i näsan, "säger Junji Hirota, docent vid Centrum för biologiska resurser och informatik, Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech).
I den nya studien publicerad i PLOS ONE , forskarna analyserade omfattande flera vävnader med hjälp av knockout-möss och bio-imaging-tekniker. "En och en, vi fann att utan Skn-1a, sensoriska celler genererades inte, "säger Hirota." Alla våra resultat indikerade att Skn-1a är en huvudregulator för generering av dessa celler i hela kroppen. "
Studien kom från ett samarbete mellan två team - ett ledt av Hirota, specialist på luktsystem, och den andra av Ichiro Matsumoto, en expert på smakreceptorer vid Monell Chemical Senses Center i Philadelphia.
Hirota säger:"Vårt samarbete är mycket fruktbart - genom att arbeta tillsammans, vi kan utöka vår kunskap bortom näsan och tungan till hela kroppen. "Efter Matsumotos ursprungliga upptäckt av Skn-1a, publicerad i Natur Neurovetenskap under 2011, de två lagen fann att Skn-1a är avgörande för att generera kemosensoriska celler i det nasala andningsepitelet (2013) och det viktigaste luktepitelet (2014).
Den senaste studien går längre genom att avslöja att Skn-1a styr generationen av kemosensoriska celler i luftstrupen (se figur 1), hörselrör, urinrör, bräss, pankreatiska gången, mage, och tjocktarmen.
Många frågor återstår om varför dessa celler finns i ett så brett spektrum av organ.
"Till exempel, i luftstrupen, vi tror att det kan finnas minst två eller tre typer av kemosensoriska celler, "Säger Hirota." Vi är intresserade av deras karakterisering - detta skulle bidra till grundläggande kunskap om biologiska system. "
Thymus är särskilt spännande, säger Hirota, eftersom det skiljer sig från andnings- och matsmältningssystemet, och kan leda till nya forskningsinriktningar inom immunologi.
I urinröret, kemosensoriska celler kan hjälpa till att skydda kroppen mot infektioner, till exempel genom att skicka signaler för att släppa ut mer urin, på så sätt befria kroppen från potentiellt farliga bakterier eller gifter.
"Om vi kan identifiera receptortyperna som uttrycks av dessa kemosensoriska celler, vi kan förbättra vår förståelse för hur de upptäcker farliga föreningar, "Säger Hirota." Sedan, genom att studera vilka ligander eller substrat som binder till dessa receptorer, det kan vara möjligt att identifiera nya läkemedelskandidater i framtiden. "