腸goblet細胞ピエゾ1欠損マウスの粘液が少ないことにより誘導される腸輸送の遅延障害のある上皮の恒常性マウス

ゴブレット細胞（GCS）によって分泌される粘液は、腸輸送機能において重要な役割を果たす可能性があります。私たちの以前の研究では、Piezo1タンパク質がGC機能に不可欠であることがわかりました。ただし、腸内輸送機能に対するGC Piezo1の効果は不明です。私たちの研究の目的は、腸輸送と潜在的なメカニズムに対するGCSにおけるPiezo1の効果を調査することです。腸粘液、糞便形態、腸内輸送時間、腸上皮細胞組成、およびWTおよびGC特異的ピエゾ1欠損（Piezo1ΔGC）マウスの幹細胞機能を比較しました。我々の結果は、粘液と腸輸送の間の相関関係を明らかにしました。粘液が少なければ少ないほど、腸通過が遅くなりました。GCSのPiezo1欠乏症は、粘液合成の減少をもたらし、結腸幹細胞（CSC）の生態学的ニッチも破壊しました。オルガノイド培養を通じて、Piezo1ΔGCマウスCSCの増殖と分化の能力が大幅に減少し、GCSの供給源が減少することがわかりました。さらなる研究では、結腸窩のWNTとノッチ信号の減少が潜在的なメカニズムである可能性があることがわかりました。これらの結果は、腸上皮細胞と粘液の恒常性を維持することにより作用する腸輸送機能におけるGC Piezo1の重要性を示しています。

Mucus secreted by goblet cells (GCs) may play an important role in intestinal transit function. Our previous study found that Piezo1 protein is essential for GC function; however, the effect of GC Piezo1 on intestinal transit function is unclear. Our study aimed to investigate the effect of Piezo1 in GCs on intestinal transit and the potential mechanism. We compared intestinal mucus, fecal form, intestinal transit time, intestinal epithelial cell composition, and stem cell function in WT and GC-specific Piezo1-deficient (Piezo1ΔGC) mice. Our results revealed a correlation between mucus and intestinal transit: the less mucus there was, the slower the intestinal transit. Piezo1 deficiency in GCs led to decreased mucus synthesis and also disrupted the ecological niche of colon stem cells (CSCs). Through organoid culture, we found that the capacity of proliferation and differentiation in Piezo1ΔGC mouse CSCs was significantly decreased, which also led to a reduced source of GCs. Further studies found that the reduced Wnt and Notch signals in colon crypts might be the potential mechanism. These results indicated the importance of GC Piezo1 in intestinal transit function, which acts by maintaining the homeostasis of intestinal epithelial cells and mucus.