TRP離子通道三兄弟介導(dǎo)急性熱感應(yīng)

在一項(xiàng)新的研究中，來自比利時(shí)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(bǔ)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(jī)制為防止燒傷提供一種強(qiáng)大的故障保護(hù)機(jī)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(gè)多世紀(jì)前，人們已描述了參與哺乳動(dòng)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(jī)制仍然在很大程度上并未得到解決。

在這項(xiàng)新的研究中，Voets、Vriens及其同事們利用基因敲除動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(shí)，它們中沒有一種會(huì)導(dǎo)致有害的急性熱感應(yīng)嚴(yán)重喪失。”

這些研究人員先是同時(shí)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(jìn)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(shí)轉(zhuǎn)染重新導(dǎo)入這三種離子通道會(huì)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?yàn)楸M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(dòng)物中證實(shí)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(dòng)物而言，急性熱應(yīng)激反應(yīng)是一個(gè)重要的警報(bào)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(jī)制可產(chǎn)生一種強(qiáng)大的故障保護(hù)機(jī)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(xiǎn)的急性熱。”