TRP通道介导线粒体功能调控及其与心血管疾病关系研究进展

瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)通道是一类非选择性阳离子通道。近年来研究发现TRP通道与多种疾病有关,其中关于TRP通道通过线粒体功能调控参与相关心血管疾病机制的研究,正成为心血管疾病机制研究的热点之一。目前相关的文献主要集中在TRPV、TRPM和TRPC。本文主要就上述3种TRP通道在线粒体功能调节中的作用及其与心血管疾病的关系研究进展进行综述。

TRP通道与遗传性疾病

瞬时受体电位(TRP)通道属于一个大而多样的整合蛋白家族,作为热、化学和机械刺激的细胞传感器出现,并且是Ca2+信号的主要贡献者,在多种生理和病理过程中发挥重要作用。TRP通道与许多疾病有关,包括了众多编码TRP通道的基因缺陷引起的遗传性疾病(TRP通道病)。本文主要对TRP通道与相应遗传性疾病进行综述。

GPCR-TRP通道轴在瘙痒中的研究进展

瘙痒神经通路的感觉神经元分布有受体和离子通道,使它们能接受各种刺激并做出反应。G蛋白偶联受体(GPCR)是一类主要的感觉蛋白,是瘙痒通路中的主要治疗靶点。GPCR具有复杂的信号机制,来自GPCR超家族的信号汇聚到瞬时受体电位通道家族(TRPs),导致通道敏化和激活,从而放大瘙痒和神经炎症。总结和讨论GPCR-TRP通道轴的作用途径和信号机制,有助于研发更多具有选择性和针对性的治疗方法,以治疗瘙痒和神经传导通路的失调。

TRP通道与信号转导

TRP(transient receptor potential)通道是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的通道蛋白。到目前为止,有超过30个TRP通道家族成员在哺乳动物中被克隆。TRP通道均为六次跨膜蛋白,其N末端和C末端均在胞内,由第五和第六跨膜结构域共同构成非选择性阳离子孔道。这些通道可被许多种因素调节,包括温度、渗透压、pH值、机械力,以及一些内、外源性配体和细胞内信号分子。TRP通道家族包含七个亚族。目前,它们最公认的功能是介导感觉信号的传递,其他功能包括调节细胞钙平衡和影响发育等。

神经系统内机械敏感性TRP通道与疼痛

瞬时感受器电位(transient receptor potential,TRP)离子通道超家族是一类在生物体内分布广泛,能通透钙离子的非选择性阳离子通道。研究表明部分TRP通道能感受内、外环境中多种形式的机械刺激,在细胞机械信号转导过程中发挥重要作用,属于机械敏感性离子通道。越来越多的研究发现,机械敏感性TRP通道参与了痛觉的维持和发展。本文就神经系统内机械敏感性TRP通道及其在痛觉研究中的进展进行综述。

温度敏感的TRP通道与中药药性四气理论

描述了激活不同TRP通道感受温度变化的范围和阈值;通过比较中药药性中的四气理论和每种TRP通道对温度敏感差异的特性,分析了四气理论中寒、凉、温、热与感受温度变化的TRP通道之间的关系,提出了中药药性研究与现代生物医学研究结合的可能性。

TRP通道参与温度感觉的分子机制

机体通过温度感受器来感知内外环境温度的变化,近年来已明确瞬时感受器电位(transient receptor potential,TRP)通道在温度感觉中起重要作用,其中包括介导热感觉的TRPV1、TRPV2、TRPV3、TRPV4和介导冷感觉的TRPM8与TRPA1,本文就TRP通道参与温度感受作用的几个TRP通道的分子机制进行综述。

薄荷醇影响TRP通道的研究进展

近年来,国内外学者在薄荷醇影响钙离子通道的研究中发现,其与瞬时感受器电位(TRP)通道有着密切的关系,其中包括TRPV1、TRPV3、TRPM8和TRPA1。本文对近年来薄荷醇参与细胞内Ca2+调节的TRP通道的相关研究进行综述。

细胞膜磷脂酰肌醇4,5-二磷酸对TRP通道功能的调节作用

TRP离子通道超家族可分为7个亚族,其功能受多方面因素的调节。最近的研究证明磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)对多个家族的TRP通道功能均有调节作用,而且调节的结果既可以是激活也可以是抑制,作用比较复杂,涉及的机制和因素较多。本文综述了PIP2对几种不同家族TRP通道的调节作用及其病理生理学意义。

TRP通道在生物体对机械性刺激响应中的功能及作用机制

TRP超家族离子通道在多种感觉传导,特别是听觉、触觉、机械性痛等机械性感觉过程中起着重要的作用。一些主要的离子通道性疾病,如失聪、慢性痛、ADPKD和心室肥大等的病因与TRP通道功能异常相关[1,2]。TRP通道是机械敏感通道的热门候选者,有些TRP通道,如C.elegans中TRPN亚型通道TRP-4,能够作用受体直接被机械力激活;而有些TRP通道则可能起着信号调节器的作用,间接地接收和放大信号[3]。文中介绍了TRP通道在机械性感觉传导中的功能,并讨论了其潜在的分子机制。

肉桂、知母对寒热体质大鼠下丘脑TRP通道的调整作用

目的依据“寒者热之,热者寒之”理论,研究利用热性中药肉桂、寒性中药知母分别对寒热体质大鼠进行体质调整,通过观察体质调整前后,常体、寒体和热体体质大鼠下丘脑TRP通道的表达、掌温和热痛阈的变化,探讨中药对寒热体质调整作用及作用机制,为临床偏颇体质的调整、实现“未病先防”提供科学依据。方法以掌温结合自主活动,从自然群体大鼠筛选出常体、热体及寒体大鼠,再将各体质大鼠分成体质未调整组与体质调整组。体质调整组寒体、热体大鼠分别给予肉桂、知母,常体大鼠给予相应体积的饮用水,连续灌胃12周。测量体质未调整组和体质调整组大鼠掌温、热刺痛仪测定大鼠热痛阈、RT-PCR和Western Blot技术检测大鼠下丘脑TRPV1和TRPV4通道表达。结果体质未调整组寒体大鼠掌温显著低于热体大鼠和常体大鼠,而热痛阈显著高于其余两种体质大鼠,掌温和热痛阈呈负相关;寒体体质大鼠下丘脑TRPV1和TRPV4通道表达低于热体体质大鼠。体质调整组大鼠,经过相应药物对体质进行调整后,常体、寒体和热体体质大鼠掌温和热痛阈之间差异性减小,差异无统计学意义;寒体组大鼠下丘脑TRPV1、TRPV4通道表达出现上升趋势,而热体组大鼠呈下降趋势,与常体组差异无统计学意义。结论肉桂、知母对寒热体质大鼠体质调整作用,可能与调节下丘脑TRP通道的表达有关。

温度敏感TRP通道作为神经病理痛药物靶点的研究进展

温度敏感TRP(也被称为thermoTRPs)通道为瞬时感受器电位离子通道家族中的成员,它们是一组重要的感受温度和其它物理及化学伤害性刺激的膜蛋白分子,可参与机体温度感觉及体温调节等重要生命活动。近年来对温度敏感TRP通道的研究证实这组阳离子通道除了参与温度感觉的形成之外,还与痛觉的形成和传导有着极其密切的关系。这些研究揭示此类通道可以作为神经病理痛新型药物靶点。文章概述了thermoTRPs通道作为神经病理痛药物靶点的研究进展和前景。

TRP通道在内脏痛中的研究进展

瞬时受体电位离子通道(transient receptor potential ion channel,TRP)在内脏痛疾病模型研究中的广泛报道与其配体在临床上有限范围的应用形成鲜明对比。TRPV1就是这种不平衡最典型的例子,它是目前临床上针对膀胱感觉功能障碍治疗的重要TRP蛋白靶标。我们至今仍不清楚为什么存在这种差异,也可能是由于TRP作为外界机械刺激和化学刺激的感受器和传感器的多功能性造成的。这篇综述阐述了内脏感受的不同感觉通路,以及这些通路中表达TRP通道的伤害性感受和非伤害性感受神经元。TRP通道不仅可作为内脏感觉传入中机械和化学刺激的感受器,还在激活GPCR和细胞因子受体后形成一种细胞活化的效应机制。在病理状态下TRP通道的作用可能会发生明显改变,如慢性痛或炎症反应。TRP通道在疼痛的进一步发展、治疗和干预措施中已展现出明显的潜力,而且逐渐显示出炎症反应的发生也有可能受益于此。因此,尽管已进行了大量的基础研究,但我们对TRP通道参与内脏感受通路的潜在机制的探索仍然处于开始阶段。

Zmpste24^(-/-)小鼠骨髓间充质干细胞的增殖凋亡及其TRP通道的表达研究

目的:探讨Zmpste24^(-/-)小鼠骨髓间充质干细胞(BMMSCs)的增殖凋亡情况及瞬时性受体电位通道(TRP通道)表达水平与野生型(WT)小鼠的区别。方法:体外分离培养4月龄Zmpste24^(-/-)和WT小鼠的BMMSCs,经干细胞表面分子鉴定后,分别采用β-半乳糖苷酶试剂盒检测两种小鼠细胞的衰老情况;流式细胞仪检测小鼠细胞的增殖、凋亡情况;实时定量RT-PCR检测两种小鼠细胞的TRP通道表达水平;激光共聚焦显微镜检测两种小鼠的细胞内Ca2+浓度。结果:Zmpste24^(-/-)和WT小鼠的BMMSCs均阳性表达Sca-1,阴性表达CD34、CD45。Zmpste24^(-/-)小鼠BMMSCs的衰老细胞数目和凋亡水平明显高于WT小鼠(P<0.05),而其增殖能力则明显低于WT小鼠(P<0.05);TRPC1、TRPM4、TRPM8、TRPV1、TRPV2、TRPV3、TRPV5通道的表达水平均明显高于WT小鼠(P<0.05);胞内Ca^(2+)浓度明显高于WT小鼠(P<0.05)。结论:Zmpste24^(-/-)小鼠BMMSCs的增殖率降低、凋亡率升高可能与其TRP通道高表达、胞内钙离子浓度升高有关。

温度敏感TRP通道:从2021年诺贝尔生理学或医学奖的温度感知机制的发现到心血管和代谢的调控

2021年诺贝尔生理学或医学奖授予辣椒素受体TRPV1和薄荷醇感受器TRPM8通道的突破性发现,丰富了人们对热和冷触发的神经感知,及其适应环境温度机制的认识。温度敏感TRP通道--"热通道"TRPV1和"冷通道"TRPM8不仅在神经系统有丰富表达,也存在于心血管、脂肪、肝脏和肌肉等组织器官,但其生物学意义并不清楚。为此,国内外学者探索温度敏感TRP通道调控心血管功能及糖脂代谢的作用,及其激动剂辣椒素和薄荷醇对心血管及代谢病的治疗效益。2021年的诺贝尔奖使这个相对冷门的领域引起了较高的关注,并将推动其他多个领域的发展。

孵化后期热处理对肉雏鸡骨骼肌和肝脏温敏TRP离子通道及线粒体功能的影响

[目的]孵化后期热处理能够在一定程度上提高肉鸡的耐热性,而骨骼肌和肝脏线粒体功能及温敏瞬时电位(transient receptor potential,TRP)离子通道与机体耐热性密切相关。因此,本试验旨在研究孵化后期热处理(thermal manipulation,TM)对雏鸡骨骼肌和肝脏温敏TRP离子通道及线粒体功能的影响。[方法]选取240枚AA肉鸡种蛋随机分为3组(每组8个重复,每重复10枚种蛋):CON组,37.5℃孵化;TM1组,在孵化期第16~18天39.5℃热处理3 h·d^(-1);TM2组,在孵化期第16~18天41.5℃热处理3 h·d^(-1)。出雏后测定1日龄直肠温度,检测胸肌、腿肌和肝脏组织相关基因表达水平。[结果]与CON组相比,孵化后期热处理显著降低了1日龄雏鸡的直肠温度(P<0.01),TM1组雏鸡腿肌器官指数显著增加(P<0.05)。与CON组相比,TM2组雏鸡胸肌的avUCP基因表达水平显著降低(P<0.01),COXⅣ(P<0.05)、Tfam(P<0.01)、PGC1α(P<0.05)、ATP5B(P<0.01)和IDH3α(P<0.01)基因表达水平均显著增加,TRPV1、TRPV2和TRPV3基因表达水平均显著降低(P<0.05),SERCA1基因表达水平显著增加(P<0.01)。与CON组相比,TM2组雏鸡腿肌的avUCP基因表达水平显著降低(P<0.01),ATP5B基因表达水平显著增加(P<0.05);TM2组雏鸡肝脏组织的Tfam和SERCA1基因表达水平显著增加(P<0.05)。相关性分析结果显示,温敏TRP基因表达水平与线粒体经典产热基因avUCP和avANT表达呈正相关关系,与线粒体氧化磷酸化功能相关基因表达水平呈负相关关系。[结论]孵化后期热处理可通过降低1日龄雏鸡胸肌的温敏TRP基因和线粒体产热相关基因表达水平水平,增加线粒体生物发生及氧化磷酸化功能相关基因表达水平,引起线粒体热适应性变化。

基于温度敏感TRP通道探讨益气温阳法治疗心衰的生物学机制

温度敏感TRP通道包括热敏感受体和冷敏感受体,是人体感受温度的基础,与心衰的发生和进展密切相关。益气温阳法是中医治疗心衰的首要治法,基于该治法的各种中药及组方被证明能够有效拮抗心衰进程,但其作用机制是否与靶向调控温度敏感TRP通道有关,至今未知。文章基于TRP通道温度敏感受体与心衰的相关研究以及中医治法基本理论,提出中医益气温阳法治疗心衰或与激活部分保护性的热敏感通道受体、抑制部分不良的冷敏感通道受体相关。该过程可能还涉及益气温阳法通过调控温度敏感TRP通道,从而改善心衰后的心肌能量代谢和心肌收缩力。结合离子通道领域相关新技术,文章还提出了未来的研究新方向。

肠道运动疾病与情绪异常共病发生的TRP通道机制

肠道运动疾病与情绪异常共病是全球关注的健康问题。研究表明,瞬时受体电位(transient receptor potential,TRP)通道可调节肠道运动、菌群和稳态,并参与情绪的发生发展,其系统机制有待研究阐明。本文综合肠道运动障碍相关神经递质、激素、Ca^(2+)、肠道菌群与TRP通道的生理病理变化,相较于情绪异常相关的肠道运动与TRP通道,提出肠道运动疾病与情绪异常共病发生的TRP通道机制,以期为脑-肠与肠-脑系统稳态调控相关疾病的诊疗提供新思路。

TRP通道超家族的基本特征及其与疾病的关系

瞬时受体电位通道(transient receptor potential channel,TRP)是细胞膜上的一类阳离子通道,广泛参与感知各种细胞内外刺激及维持离子稳态等多种生命活动。TRP通道超家族的成员均具有六个跨膜片段、不同程度的序列同源性以及能够渗透阳离子等相似之处,也显示出特异性的激活机制和阳离子选择性。TRP通道在细胞快速感受外界刺激以及细胞增殖、分化和凋亡等方面起着至关重要的作用,其表达或者活性异常能够引起严重的人类疾病。因此,TRP通道在细胞以及人类健康中发挥着重要作用。该文拟从TRP通道超家族的基本特征、门控特性以及TRP通道活性失调导致疾病的机制三个主要方面进行综述,促使人们全面了解TRP通道超家族。

化疗引起的神经痛治疗靶点温度选择性TRP通道的研究进展

作为钙离子渗透性的瞬时受体电位(TRP),5种通道(TRPV1~4和TRPM2)被不同的高温激活,两种通道(TRPV1和TRPV8)被低温激活。越来越多的证据表明,TRPA1和TRPM8拮抗剂可预防顺铂、奥沙利铂和紫杉醇诱导的线粒体氧化应激、炎症、冷痛和痛觉过敏。TRPV1在顺铂引起的感觉神经元热痛觉和机械异常中有应答。TRPA1、TRPM8和TRPV2蛋白表达水平主要通过这些治疗方法在背根(DRG)和三叉神经节中增加。主要总结了5种温度调节TRP通道(TRPA1、TRPM8、TRPV1、TRPV2和TRPV4)。