雌激素受体对十二指肠粘膜钙、铁吸收的调节及细胞分子机制

Estrogen receptors (ERs) are widely expressed in the human cardiovascular system, central nervous system, and so on, in addition to the expressions in the reproductive organs, ovary, uterus, and breast, which mediate many biologic effects, with important physiologic and pathologic significance. However, the expression and functional role of ERs in the human small intestine are unknown. Our recent study found that ERα and ERβ are expressed in the villous cells and crypt cells of human intestinal mucosal epithelium. Moreover, the expression and distribution of ERs in the human intestinal mucosal epithelial cells are different from those in the human reproductive organs, ovary, uterus, and breast, and human gastric mucosal epithelial cells, demonstrating that ERs in intestinal mucosal epithelial cells have different functional role and different molecular and cellular mechanisms whereby ERs exert functional roles. Our preliminary study demonstrate that estrogen receptor upregulates the expressions of calcium transport protein TRPV6 and ion transport protein DMT1 in human duodenal mucosa. Therefore, in the present study, we focus on studying the role of ERs in the regulation of physiological function of duodenal mucosal calcium and iron absorption and its cellualr and molecular mechanisms. This study contributes to elucidate the functional role of the expressed ERs in intestinal mucosal epithelial cells and provide theoretical basis for the gender difference of prevalence of some diseases and clinically developing ER modulators for the treatment of some diseases.

雌激素受体除了在其靶组织卵巢、子宫、乳腺表达外，在人体心血管系统、中枢神经系统等广泛表达，并具有重要的生理及病理意义。然而关于雌激素受体在人体小肠的表达及功能作用，国内外很少有研究。我们最近的研究发现雌激素受体在人的小肠粘膜上皮细胞表达，而且雌激素受体在小肠粘膜上皮细胞的表达分布与在其靶组织卵巢、子宫、乳腺的表达分布不同，提示雌激素受体在小肠粘膜上皮细胞具有不同的功能作用特性和不同的发挥作用的细胞分子机制。我们初步的研究发现雌激素上调了十二指肠粘膜上皮细胞钙离子转运蛋白TRPV6和铁的转运蛋白DMT1的表达。因此，在本项目中，我们主要研究雌激素受体在十二指肠粘膜上皮细胞钙和铁吸收功能中的调节作用及其细胞分子机制。本研究有助于阐明雌激素受体在小肠粘膜上皮细胞生理功能调节中的作用。

雌激素是人类及其它高等动物体内最重要的激素之一，通过雌激素受体发挥了广泛的生理功能。雌激素受体除了在其靶组织卵巢、子宫、乳腺表达外，在人体心血管系统、中枢神经系统等广泛表达，并具有重要的生理及病理意义。然而关于雌激素受体在小肠的表达及功能作用，国内外很少有研究。钙和铁在小肠吸收，是机体重要的无机盐，在机体的各种生理和生物化学过程中起着重要作用。在本项目中，我们主要研究雌激素受体在十二指肠粘膜上皮细胞钙和铁吸收功能中的调节作用及其细胞分子机制。.我们研究发现雌激素受体ERα和ERβ在人和小鼠的十二指肠粘膜上皮细胞表达，ERα和ERβ主要位于十二指肠粘膜上皮细胞的细胞膜及细胞浆。雌激素上调了人和小鼠十二指肠粘膜上皮细胞钙转运蛋白TRPV6和PMCA1b的表达，但对十二指肠粘膜上皮细胞铁转运蛋白DMT1和ferroportin 1的表达没有明显。雌激素调节了十二指肠粘膜上皮细胞对钙的吸收，但对十二指肠粘膜上皮细胞铁的吸收没有明显影响。进一步的研究表明雌激素分别通过ERα和ERβ调节了十二指肠上皮细胞的钙转运蛋白TRPV6和PMCA1b的表达。ERα通过TRPV6调节了十二指肠上皮细胞钙从肠腔到细胞内的吸收，而ERβ通过PMCA1b调节了十二指肠上皮细胞钙从细胞进入血液的吸收。.结论：雌激素受体在十二指肠粘膜上皮细胞表达，雌激素主要通过雌激素受体ERα和ERβ分别对十二指肠粘膜上皮细胞钙转运蛋白TRPV6和PMCA1b表达的调节促进了十二指肠粘膜上皮细胞钙的吸收。该研究有助于进一步阐明在小肠粘膜上皮细胞表达的雌激素受体的功能作用，并为临床上一些疾病和生理现象发生的性别差异以及临床上开发雌激素受体调节剂（如植物雌激素）对一些疾病的治疗提供理论依据。