TRP離子通道三兄弟介導(dǎo)急性熱感應(yīng)

在一項新的研究中，來自比利時弗蘭德斯生物技術(shù)研究所（VIB）和魯汶大學(xué)（KU Leuven）的研究人員發(fā)現(xiàn)了感覺神經(jīng)元中的三種互補的離子通道：TRPM3、TRPV1和TRPA1，它們介導(dǎo)對有害的急性熱的檢測。具有三種冗余的分子熱感應(yīng)機制為防止燒傷提供一種強大的故障保護機制。相關(guān)研究結(jié)果近期發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“A TRP channel trio mediates acute noxious heat sensing”。論文通信作者為弗蘭德斯生物技術(shù)研究所的Thomas Voets教授和魯汶大學(xué)的Joris Vriens教授。

盡管在一個多世紀前，人們已描述了參與哺乳動物急性疼痛信號傳導(dǎo)的感覺神經(jīng)元，但是這些神經(jīng)元檢測有害信號的分子機制仍然在很大程度上并未得到解決。

在這項新的研究中，Voets、Vriens及其同事們利用基因敲除動物模型來精確地找到哪些分子伴侶參與其中。論文**作者、Voets實驗室博士后研究員Ine Vandewauw解釋道，“我們已知道幾種潛在的分子熱傳感器，但是當(dāng)失活時，它們中沒有一種會導(dǎo)致有害的急性熱感應(yīng)嚴重喪失。”

這些研究人員先是同時敲除兩種不同的熱激活TRP離子通道，已知其中的一種也被辣椒素（紅辣椒中的一種活性成分）激活。但是這僅導(dǎo)致熱感應(yīng)的輕微缺失。有趣的是，在這些雙敲除小鼠中的大多數(shù)殘留的熱敏感神經(jīng)元也對導(dǎo)致芥菜、蘿卜和芥末具有辛辣味的異硫氰酸烯丙酯（allyl isothiocyanate）作出反應(yīng)。

這種化學(xué)物選擇性地激活第三種TRP離子通道，這促使這些研究人員進一步構(gòu)建出三敲除小鼠。這些三敲除小鼠完全喪失熱誘導(dǎo)的疼痛反應(yīng)。通過瞬時轉(zhuǎn)染重新導(dǎo)入這三種離子通道會恢復(fù)它們的熱敏感性，而且針對這三種TRP離子通道的抑制劑混合物也能夠抑制熱反應(yīng)。這種信號傳導(dǎo)對熱誘導(dǎo)的疼痛反應(yīng)是特異性的，這是因為盡管這些小鼠通常也對其他的痛覺刺激（如寒冷、壓力或針刺）作出反應(yīng)，但是它們的整體熱偏好性并不受到影響。

這種三重敲除小鼠代表了**在哺乳動物中證實在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道水平上消除對物理刺激作出的疼痛反應(yīng)。

Voets解釋道，“對所有哺乳動物而言，急性熱應(yīng)激反應(yīng)是一個重要的警報信號。疼痛感應(yīng)神經(jīng)元中存在的三種冗余的分子熱感應(yīng)機制可產(chǎn)生一種強大的故障保護機制。這確保即便一種或兩種分子熱傳感器遭受破壞，我們也能夠避免危險的急性熱。”