引起咳嗽和吞咽以及生理机制的咽和喉部化学环境的细节尚未显示出来。

它在小鼠实验中发现了喉咙上皮的一组罕见的感觉细胞，并且已经阐明了这些细胞的细胞内分子机制对浸润性化学物质的反应，从而在喉部和咽中引起咳嗽，并在其内部的机构中引起咳嗽。这项研究是由一个研究小组进行的，该研究小组由瑞肯生物医学研究所的应用基因组分析技术研究团队的细胞生理学，大学医学研究生院和团队负责人Okazaki Yasuji组成。研究结果发表在细胞中。

喉咙是食物和空气通道的交点，是气道防御反射的起点，以保护包括肺部在内的下部气道免受抽吸的影响，并且已发展为复杂的感觉运动器官。主要气道保护性反射包括吞咽，可确保食管通过食道送到胃，咳嗽，在吸气时会排出下呼吸道的物质。这些减少或反射功能增加是一个主要的健康问题。

例如，咳嗽是您参观医疗机构的原因的第一症状。据估计，世界人口中约有10％的慢性咳嗽会很长一段时间不会停止咳嗽，但是存在许多不明原因和难治性慢性咳嗽的患者，并且治疗方法受到限制。此外，吞咽功能受损会导致抽吸，进而导致抽吸肺炎。众所周知，咽喉的化学环境的变化，例如咽和喉部，会导致咳嗽和吞咽，但许多人对此的生理机制尚不清楚。因此，从医学的角度来看，已经要求阐明气道保护的机制。

专注于“通道突触”作为上皮细胞和神经元之间通信的机制

该研究小组先前已经发现了一种称为通道突触的特殊机制，是上皮细胞和神经元之间通信的一种机制，并阐明了其在舌头接受味道中的作用。但是，其舌头外的通道突触的存在和功能尚不清楚。通过揭示整个体内通道突触的存在和功能，希望这可以导致在以前未知的生物体中发现新的感觉功能。

在正常的化学突触中，使用突触囊泡的口服分泌释放神经递质，但在通道突触中，也称为第二个化学突触，它释放了一个独特的特征，它可以通过电压依赖性通道（Calhm1/3 sextrent of Transpages of Transmits of Transmitts of Transmitters of Transmitters of Thrmefters）释放三磷酸腺苷（ATP）（ATP） P2X3。

在喉上皮中发现罕见的化学感应细胞，在传入迷走神经之间形成通道突触

在本研究中，使用转基因小鼠和单细胞转录组分析对CALHM1/3表达组织的全身性筛查显示，喉和咽上皮中的稀有化学感应细胞，并具有通道突触。这些感觉细胞以簇状细胞散布在喉皮中的上皮中，以及咽部味蕾中形成种群的2型味道细胞存在。解剖学分析（包括电子显微镜和使用神经活动记录的功能分析）表明，这些细胞在传入迷走神经和传输信息之间形成通道突触。

喉簇和咽2型味道细胞，通过各种侵入性化学物质表达T2R，引起咳嗽和吞咽反射

此外，单细胞转录组分析表明，喉簇细胞和咽2型味道细胞表达受体T2R，对无数类型的侵入性化学物质有反应，包括含有苦毒素，烟草烟雾，空气污染物和病原体相关物质的植物提取物。

为了阐明这些细胞的功能，当侵入性化学物质通过T2R激活产生动作电位时，它通过通道突触释放ATP，激活表达ATP受体P2X3的迷走神经，喉簇细胞和喉型2型味觉细胞诱导的咳嗽反射和吞咽反射。

失去通道突触功能，咳嗽和吞咽反射（例如酸）以外的其他反射的小鼠消失了

由于删除了CALHM3基因（CALHM3缺陷型小鼠），丢失通道突触功能（CALHM3缺陷小鼠）的小鼠通过T2R废除了这些反射。但是，发现由经典刺激，酸和吞咽，高浓度的盐水或酸会受到咳嗽。

结果表明，T2R配体诱导的咳嗽和吞咽反射是通过通道突触介导的。此外，T2R刺激中有超过1,000个配体，这是据报道T2R刺激引起咳嗽和吞咽反射的第一次。

到目前为止，已知的化学物质类型有限，导致咳嗽和吞咽，但是当前的研究表明，无数侵入性化学物质会导致这些反射。此外，使用转基因小鼠进行的光遗传学实验证实，咳嗽反射触发喉簇细胞，吞咽反射触发咽2型味道细胞。

T2R和CALHM1/3之间涉及阳离子通道TRPM5

这表明喉簇细胞和咽2型味道细胞是迄今为止尚不清楚的新感觉器官。此外，TRPM5基因的缺乏会导致T2R刺激引起的反射丧失，这表明阳离子通道TRPM5在传感器分子T2R和神经递质释放机制CALHM1/3之间涉及。这样，不仅传感器细胞，而且还揭示了细胞内分子机制。

过敏性咳嗽超敏反应，喉簇细胞和通道突触介导的机制显示

最后，检查了喉簇细胞参与病理咳嗽。在给小鼠气管的特定霉菌抗原（替代品提取物）进行四天后，增加了对T2R刺激的咳嗽反射，并且在CALHM3缺陷型小鼠中消除了霉菌抗原诱导的咳嗽反射的作用。因此，已经揭示了喉簇细胞和通道突触参与病理咳嗽症状，例如过敏性咳嗽过敏。

它不仅可以用来靶向慢性咳嗽的药物发现，而且还可以帮助阐明咳嗽和吞咽和喉咙传感器的分子机制

这项研究发现了喉咙（咽和喉）中很少存在的新型感觉器官，它们会引发咳嗽和吞咽，并在分子水平上阐明了它们的生理和病理生理功能。

目前，选择性ATP受体P2X3拮抗剂Gefapixant是最有效的慢性慢性咳嗽的药物，但目前尚不清楚ATP来自组织内部的位置，并且这种药物的副作用（例如味道障碍）（经常发生）不能忽略。在小鼠中，我们发现喉簇细胞将ATP释放为神经递质作为P2X3依赖性咳嗽机制。如果将来在人类中鉴定出由簇细胞引起的慢性咳嗽的存在，则可以预期，针对簇状细胞中表达的一组分子的个性化治疗将进展。

它还发现了引发咳嗽和吞咽反射的新感觉器官，并透露它表达了对无数类型的侵入性化学物质反应的受体T2R，包括植物提取物，例如暴露于苦味的毒素，这些提取物，可暴露苦味，香烟烟雾，空气污染物和伴侣相关的物质。这次，已经揭示了与每日接触的这些多种物质会导致咳嗽和吞咽特定的感觉器官，从而揭示了其细胞的分子机制。这是一项研究发现，可以提高对对外部刺激反应的复杂机制的理解。

此外，这项研究揭示了T2R配体，苦味，酸味，促进吞咽的机制，这可能是导致饮用啤酒便利性的感觉传感器，即苦味的喉咙饮用，可以说是一种研究发现，可以为一般性的证据提供了对一般感官表达的科学证据，在食品文化中扎根于食品中。

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