2024年2月24日发(作者：楼令)
瞬时感受器电位M与V通道蛋白在血管功能调控中的作用
杨娜;林默君
【摘 要】瞬时感受器电位(TRP)M与TRPV蛋白家族成员在血管功能调控中发挥重要的作用,主要对钙离子的调节.TRPM4参与大脑血流自动调节;TRPM7在增生血管镁离子内流通道中发挥作用;TRPV1介导血管周围感觉神经的传出功能等;TRPV4对血管平滑肌细胞功能有一定的影响.该文对目前TRPM与TRPV蛋白的认识进行概述,讨论它们在心血管功能方面的作用.
【期刊名称】《国际心血管病杂志》
【年(卷),期】2010(037)001
【总页数】4页(P41-44)
【关键词】瞬时感受器电位;血管平滑肌;钙离子
【作 者】杨娜;林默君
【作者单位】350004,福建医科大学生理学与病理生理学系;350004,福建医科大学生理学与病理生理学系
【正文语种】中 文
胞内Ca2+浓度通过多种多样的机制激活钙内流而持续升高,在血管平滑肌功能方面起主要作用。其中包括十多个瞬时感受器电位(transient receptor potential,T
RP)超家族成员如,TRPM(melastatin-related TRP,T RPM)和TRPV(vanilloid-related TRP,T RPV)参与调控。
1 TRPM
目前只在哺乳动物体内发现了T RPM亚族。T RPM亚族包含8个成员,根据同源性分为4组:(1)TRPM1,T RPM3;(2)T RPM7,T RPM6;(3)T RPM2,TRPM8;(4)T
RPM5,TRPM4。序列分析揭示,全长的TRPM1蛋白只在正常的黑色素细胞中表达,而在黑色素瘤细胞中只存在TRPM1的多个短mRNA片断,TRPM mRNA的下调程度与黑色素瘤病人的肿瘤迁移程度相一致。这些提示T RPM1可能与肿瘤有关。该亚族的另一个蛋白T RPM3主要表达于肾脏,另外在大脑中也有少量表达。研究表明,当胞外渗透压降低时,TRPM3通道开放,提示其可能参与调节肾脏渗透压平衡[1]。
在表达T RPM2的人胚肾细胞中,二磷酸腺苷核糖(adenosine-diphosphate
ribose,ADP-ribose)能激活TRPM2通道导致Ca2+内流,其结合位点位于C末端的一个 Nudix(nucleoside diphosphate—linked moiety X,核苷二磷酸连接部分
X)结构域[2]。
TRPM4和T RPM5的开放依赖于胞内Ca2+浓度的升高,并受电压调节。TRPM5在舌、胃、小肠中具有较高的表达。目前认为,TRPM5主要介导甜和苦这两种味觉的传递。
TRPM6和T RPM7都能通透Ca2+和Mg2+,对细胞内Ca2+平衡起关键作用。TRPM6基因的突变,会导致血镁和血钙过低。T RPM7在脑、心、肺、肾、肝中均有表达,磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)对TRPM7起激活作用,当PIP2被水解后,通道被关闭[3]。
McKemy等[4]从被薄荷醇和冷激活的三叉神经感觉神经元上克隆到了一个受体,被命名为冷和薄荷醇敏感受体(cold-and menthol-sensitive receptor,CMR),现在被命名为T RPM8。当TRPM8被冷温度或薄荷醇激活时,通道打开,胞外Ca2+进入神经元,并诱发动作电位。此外,在背根神经元和脊髓背角神经元共培养系统中,激活
背根神经元轴突末梢的T RPM8,导致末梢内Ca2+浓度升高,从而易化背根神经元轴突末梢谷氨酸释放,使突触后脊髓背角神经元0℃时放电频率显著增加。TRPM8激动剂icilin的作用依赖于细胞内Ca2+浓度,当细胞外Ca2+从 TRPM8通道进入细胞内并伴随细胞内Ca2+释放时icilin的功效最大。而冷和薄荷醇的作用不存在这一机制[5]。T RPM8通道的活性还受到细胞内[H]+的调节:细胞内酸化能抑制icilin和冷的反应但对薄荷醇的作用没有影响[6,7]。
2 TRPV
哺乳动物 TRPV亚族有6个成员,可分为 3组:(1)T RPV1,TRPV2,TRPV4;(2)T
RPV3;(3)T RPV5,T RPV6。1997年,一项研究克隆一种被辣椒素(capsaicin)激活的受体——一种非选择性的阳离子通道,在结构上属于T RP通道家族。当温度升高时,这种克隆的辣椒素受体也能被激活,说明它在热痛刺激信号的传递中发挥重要作用。
异源表达的T RPV2通道并不被香草精类化合物或酸所激活,但能被热温度激活(＞52℃)。这表明T RPV2可能起着调节高阈值、伤害性热痛刺激的作用。
当温度从22℃升高到40℃,TRPV3被激活。进一步研究证明,该通道对Ca2+的通透性比较高,PCa/PNa为 12.1。在背根神经元,T RPV3与 TRPV1共表达。当在体外异源表达时,T RPV3和T RPV1也能形成功能性的异聚体。这表明,TRPV3通道不仅能单独发挥功能,也可以与其他 TRPV亚基形成异聚体通道。
T RPV4在哺乳动物细胞中表达时,形成具有一定离子选择性的外向整流阳离子通道(PCa/PNa=6);能感受胞外渗透压的变化,当降低胞外渗透压时,TRPV4通道打开,EP50为270 mOsm。
T RPV5和T RPV6通道具有高度的Ca2+选择性(PCa/PNa＞100),通透电流具有很强的内向整流特性。TRPV5和TRPV6又被称为“上皮钙通道”,它们主要调节上皮细胞中Ca2+平衡。维生素D3通过调节T RPV5和TRPV6的受体表达而影
响Ca2+的吸收及重吸收。另外雌激素也能调控TRPV5和T RPV6受体的表达,这与更年期妇女体内的加速Ca2+丢失可能有关。
3 TRPM和TRPV在血管功能调控中的作用
3.1 T RPM和T RPV可能的作用方式
离子通道尤其是那些允许Ca2+通过的通道,通过胞内Ca2+浓度改变在血流动力学的调控中起主要作用,这一观点已经被广泛接受。根据激活模式的不同,这些通道被分为直接被膜去极化所激活的电压依赖性钙通道(voltage-dependent calcium
channels,VDCC)和非 VDCC(non-VDCC)。后者包括受体操纵性Ca2+通道(receptor-operated Ca2+-entry channels,ROCC)、钙池操纵性 Ca2+通道(store-operated Ca2+-entry channels,SOCC)[8]、机械敏感性Ca2+通道(mechanosensitive Ca2+-entry channels,MSCC)和其他的受外部刺激如化学物质、温度改变和渗透压改变而激活的钙通道。
RT-PCR证实,主要的 TRPM 和T RPV亚型包括T RPM2-4、7和8以及 TRPV1-4能够从去内皮化的大鼠主动脉和肺动脉中检测出来[9]。发现这两种血管组织中用RT-PCR评估出来的TRPM和TRPV相对表达水平等级相似:T RPV4＞T RPV2＞TRPV1＞＞T RPV3;TRPM8＞T RPM4＞TRPM7＞T RPM3＞TRPM2＞＞T
RPM5。其中,用薄荷醇和4α-佛波醇-12,13-二癸酸(4α-phorbol 12,13-didecanoate,4α-PDD)可分别激活 TRPM8和 TRPV4,诱导出显著的Ca2+反应,提示在肺动脉和主动脉平滑肌细胞中T RPM和T RPV起到钙内流通道的作用。其他的报道也确认了大鼠主动脉、肠系膜和基底动脉中T RPV2、大鼠大脑动脉中的
TRPV4和TRPM4以及胚胎主动脉细胞系A7r5中的TRPM7的表达和功能的重要性[10,11]。
2个T RPV成员(T RPV2和T RPV4)和2个TRPM成员(TRPM4和 TRPM7)的mRNA转录产物从中央到外周的动脉不断地放大,而 TRPM2和TRPM8的表达似
乎有局部特异性,主要在主动脉(除肠系膜动脉边缘外)表达。
3.2 TRPM4与大脑血流自动调节有关
脑循环中,血流量受肌原性反应调节,维持在恒定范围内。这种反应很有可能与VDCC的去极化激活有关,且伴随着MSCC的激活。有人发现,TRPM4蛋白起到一种MSCC的作用,其电导为25pS,对一价阳离子有选择性,受 Ca2+激活,被ATP、ADP、AMP所抑制,decavanadate通过干扰ATP依赖性转运蛋白的ATP结合位点选择性地阻断TRPM4,也能够明显地减弱压力诱导的去极化和伴随的血管张力的发展[12]。虽然这一研究对TRPM4通道通过压力输送的激活机制还不清楚,但我们初步研究显示用ryanodine受体(ryanodine receptor,RyR)抑制剂、ryanodine和地卡因预处理能够很强地抑制同种血管平滑肌细胞膜上的 TRPM4通道的牵拉诱导激活[13]。因此,很容易让人推测T RPM4通道的这种RyR依赖性激活可能与膜牵拉引起的钙火花活动增加有关。另有人提出T RPM4可能是由Ca2+通过T
RPC6内流所激活,它的活性随管腔内压力的增加而增加。蛋白激酶C(PKC)激活使
TRPM4对胞内Ca2+敏感。PKC依赖的TRPM4激活可能是血管肌原性张力的一个重要媒介[14]。
3.3 T RPM7在增生血管Mg2+内流通道中的作用
T RPM7在血管平滑肌细胞中表达,其表达水平受调节血管张力和结构的血管紧张素Ⅱ和醛固酮影响,且在调节Mg2+内流和维持胞内Mg2+稳态中起到很重要的作用。用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)选择性地降低T RPM7表达,发现TRPM7缺陷细胞中基础的[Mg2+]i水平降低了,说明在血管平滑肌中T RPM7在Mg2+稳态中的重要性。TRPM7促进了Mg2+在血管平滑肌中的跨膜转运,胞内Mg2+浓度对 TRPM7通道活性有负性影响,随着[Mg2+]i增加,TRPM7活性下降。另外,还指出血管紧张素Ⅱ慢性调节血管平滑肌中[Mg2+]i是通过 T RPM7敏感途径介导的镁内流[15,16]。因此这一介导途径很可能是维持血管平滑肌中
Mg2+稳态以及血管平滑肌生长和分化的决定因素。
3.4 血管平滑肌细胞中的TRPV4是否介导了内皮依赖性的超极化
最近的研究中已经发现了在大脑循环中 TRPV4相互矛盾的血管扩张作用。Earley,Fleming等[11,17]提出 11,12-环-二十碳三烯酸(11,12-epoxyeicosatrienoic acid,11,12-EET)[17]:血管平滑肌细胞中的TRPV4与血管平滑肌超极化和舒张之间的新联系。在观察中,外源性给予11,12-EET和T RPV4激动剂4-PDD可激活 TRPV4电流,引起超极化和大脑动脉加压引起的舒张;然而
TRPV4抑制剂钌红(ruthenium red)的应用和通过反义RNA的方法使 TRPV4下调则极大地衰减了这一反应。通常T RPV4激活引起[Ca2+]i的增加,因此预期能引起血管收缩而不是血管舒张。一种新途径机制成为这一自相矛盾的解释:依靠几种不同过程中的复杂有序的事件,如钙通道通过T RPV4通道受11,12-EET激活→增加了Ca2+从肌浆网释放(增加了钙火花的频率)→钙依赖性钾通道(BKCa)的激活,膜超极化→减少了VDCC介导的Ca2+内流,降低了[Ca2+]i,相应的血管舒张。然而有几个重要的问题质疑这一假说的通用性和相关性[18]。第一,发现11,12-EET不能激活通过异源性表达的TRPV4通道引起的[Ca2+]i增加。第二,内皮源性超极化因子(EDHF)或外源性给予11,12-EET诱导的血管平滑肌细胞(VSMC)超极化大体上对iberiotoxin(一种特殊的 BKCa阻滞剂)无效,但被charybdotoxin和apamin(中介的小电导Ca2+激活的K2+通道的抑制剂)所抑制。提出的最有利于这一假说的是11,12-EET首先激活了内皮Ca2+依赖性中电导型钾通道(IKCa)和小电导型钾通道(SKCa)引起超极化,反过来经过肌内皮缝隙连接电子传播到VSMC[17]。第三,在内面向外式斑片膜中11,12-EET引起的单个BKCa激活似乎通过一个Gs介导的机制而不是直接的Ca2+效应而发生。在兔子的肺动脉中显示11,12-EET引起血管收缩而不是舒张,在这些动脉中钙火花似乎与膜去极化有关。这意味着11,12-EET/TRPV4/RyR和它们的激活结果之间的关系可能依赖于循环类
型。除此以外,设想检测大麻素类,如anandamide(一种表达内皮 TRPV4通道的有效激动剂)是否也能通过相同的机制(包括 TRPV4/RyR/BKCa信号复合物)起到血管的舒张作用。
3.5 血管周围感觉神经的传出功能是由T RPV1介导的
作为一个与动脉张力调节有关的附加机制,TRPV1的感觉效应器通道[19]作用已经受到了关注。Scotland等[20]发现在小肠系膜阻力动脉中肌源性反应的实质部分很容易被capsazepine或辣椒素脱敏作用所阻断。这种capsazepine敏感成分不依赖内皮的存在,且可被神经激肽1(NK1)受体拮抗剂SR140333或在缺乏功能性NK1受体的转基因小鼠中极大地衰减。免疫组化鉴别出了TRPV1、P物质和肠系膜动脉壁上的降钙素基因相关肽(CGRP)的表达,且capsazepine抑制的血管收缩也能被外源性化合物20-羟二十烷四烯酸(20-HETE)所诱导。假设血管平滑肌中产生的20-HETE对血管内压力增加起反应,并扩散到邻近的感觉神经末梢,激活其中的
TRPV1通道,NK1受体激活,继而引起使血管收缩的P物质的释放。虽然已显示重组T RPV1对各种花生四烯酸产物(白介素-B4、12-HPETE、15-HPETE、5-HETE
和 15-HETE)有应答,但仍未获得支持20-HETE的证据。在同样的动脉标本中(这种标本中潜在的血管舒张功能被CGRP所引起)20-HET E激活TRPV1是如何导致P物质优先释放到CGRP令人困惑。实际上,在多种动脉类型中,已显示T RPV1通道被外源性应用化合物anadamide激活,释放CGRP导致血管舒张而不是血管收缩。Anadamide在神经元、内皮细胞、循环的巨噬细胞和血小板中合成,与低血压伴随出血和内毒素休克及肝硬化的发病机制有关。激光多普勒灌注成像技术已显示出anadamide经皮给药增加了人类皮肤微循环中的血流量,且对 capsazepine阻断敏感[21]。因此,对 TRPV1在血管中相矛盾的作用似乎合理的解释就是:它可能根据循环的类型和部位,通过感觉神经肽的释放同时对血流和血压起到了正性和负性调节作用。
4 结语
本文在现有的研究阶段,列出TRPM和T RPV蛋白与机体功能的可能联系。对于TRPM与 TRPV各自的这些通道怎样以及在何种程度上互相联系促成了心血管的功能,这些问题在许多研究中仍没有明确的答案。我们将期待着关于T RPM与T
RPV亚型研究更进一步的发展。
参 考 文 献
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2024年2月24日发(作者：楼令)
瞬时感受器电位M与V通道蛋白在血管功能调控中的作用
杨娜;林默君
【摘 要】瞬时感受器电位(TRP)M与TRPV蛋白家族成员在血管功能调控中发挥重要的作用,主要对钙离子的调节.TRPM4参与大脑血流自动调节;TRPM7在增生血管镁离子内流通道中发挥作用;TRPV1介导血管周围感觉神经的传出功能等;TRPV4对血管平滑肌细胞功能有一定的影响.该文对目前TRPM与TRPV蛋白的认识进行概述,讨论它们在心血管功能方面的作用.
【期刊名称】《国际心血管病杂志》
【年(卷),期】2010(037)001
【总页数】4页(P41-44)
【关键词】瞬时感受器电位;血管平滑肌;钙离子
【作 者】杨娜;林默君
【作者单位】350004,福建医科大学生理学与病理生理学系;350004,福建医科大学生理学与病理生理学系
【正文语种】中 文
胞内Ca2+浓度通过多种多样的机制激活钙内流而持续升高,在血管平滑肌功能方面起主要作用。其中包括十多个瞬时感受器电位(transient receptor potential,T
RP)超家族成员如,TRPM(melastatin-related TRP,T RPM)和TRPV(vanilloid-related TRP,T RPV)参与调控。
1 TRPM
目前只在哺乳动物体内发现了T RPM亚族。T RPM亚族包含8个成员,根据同源性分为4组:(1)TRPM1,T RPM3;(2)T RPM7,T RPM6;(3)T RPM2,TRPM8;(4)T
RPM5,TRPM4。序列分析揭示,全长的TRPM1蛋白只在正常的黑色素细胞中表达,而在黑色素瘤细胞中只存在TRPM1的多个短mRNA片断,TRPM mRNA的下调程度与黑色素瘤病人的肿瘤迁移程度相一致。这些提示T RPM1可能与肿瘤有关。该亚族的另一个蛋白T RPM3主要表达于肾脏,另外在大脑中也有少量表达。研究表明,当胞外渗透压降低时,TRPM3通道开放,提示其可能参与调节肾脏渗透压平衡[1]。
在表达T RPM2的人胚肾细胞中,二磷酸腺苷核糖(adenosine-diphosphate
ribose,ADP-ribose)能激活TRPM2通道导致Ca2+内流,其结合位点位于C末端的一个 Nudix(nucleoside diphosphate—linked moiety X,核苷二磷酸连接部分
X)结构域[2]。
TRPM4和T RPM5的开放依赖于胞内Ca2+浓度的升高,并受电压调节。TRPM5在舌、胃、小肠中具有较高的表达。目前认为,TRPM5主要介导甜和苦这两种味觉的传递。
TRPM6和T RPM7都能通透Ca2+和Mg2+,对细胞内Ca2+平衡起关键作用。TRPM6基因的突变,会导致血镁和血钙过低。T RPM7在脑、心、肺、肾、肝中均有表达,磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)对TRPM7起激活作用,当PIP2被水解后,通道被关闭[3]。
McKemy等[4]从被薄荷醇和冷激活的三叉神经感觉神经元上克隆到了一个受体,被命名为冷和薄荷醇敏感受体(cold-and menthol-sensitive receptor,CMR),现在被命名为T RPM8。当TRPM8被冷温度或薄荷醇激活时,通道打开,胞外Ca2+进入神经元,并诱发动作电位。此外,在背根神经元和脊髓背角神经元共培养系统中,激活
背根神经元轴突末梢的T RPM8,导致末梢内Ca2+浓度升高,从而易化背根神经元轴突末梢谷氨酸释放,使突触后脊髓背角神经元0℃时放电频率显著增加。TRPM8激动剂icilin的作用依赖于细胞内Ca2+浓度,当细胞外Ca2+从 TRPM8通道进入细胞内并伴随细胞内Ca2+释放时icilin的功效最大。而冷和薄荷醇的作用不存在这一机制[5]。T RPM8通道的活性还受到细胞内[H]+的调节:细胞内酸化能抑制icilin和冷的反应但对薄荷醇的作用没有影响[6,7]。
2 TRPV
哺乳动物 TRPV亚族有6个成员,可分为 3组:(1)T RPV1,TRPV2,TRPV4;(2)T
RPV3;(3)T RPV5,T RPV6。1997年,一项研究克隆一种被辣椒素(capsaicin)激活的受体——一种非选择性的阳离子通道,在结构上属于T RP通道家族。当温度升高时,这种克隆的辣椒素受体也能被激活,说明它在热痛刺激信号的传递中发挥重要作用。
异源表达的T RPV2通道并不被香草精类化合物或酸所激活,但能被热温度激活(＞52℃)。这表明T RPV2可能起着调节高阈值、伤害性热痛刺激的作用。
当温度从22℃升高到40℃,TRPV3被激活。进一步研究证明,该通道对Ca2+的通透性比较高,PCa/PNa为 12.1。在背根神经元,T RPV3与 TRPV1共表达。当在体外异源表达时,T RPV3和T RPV1也能形成功能性的异聚体。这表明,TRPV3通道不仅能单独发挥功能,也可以与其他 TRPV亚基形成异聚体通道。
T RPV4在哺乳动物细胞中表达时,形成具有一定离子选择性的外向整流阳离子通道(PCa/PNa=6);能感受胞外渗透压的变化,当降低胞外渗透压时,TRPV4通道打开,EP50为270 mOsm。
T RPV5和T RPV6通道具有高度的Ca2+选择性(PCa/PNa＞100),通透电流具有很强的内向整流特性。TRPV5和TRPV6又被称为“上皮钙通道”,它们主要调节上皮细胞中Ca2+平衡。维生素D3通过调节T RPV5和TRPV6的受体表达而影
响Ca2+的吸收及重吸收。另外雌激素也能调控TRPV5和T RPV6受体的表达,这与更年期妇女体内的加速Ca2+丢失可能有关。
3 TRPM和TRPV在血管功能调控中的作用
3.1 T RPM和T RPV可能的作用方式
离子通道尤其是那些允许Ca2+通过的通道,通过胞内Ca2+浓度改变在血流动力学的调控中起主要作用,这一观点已经被广泛接受。根据激活模式的不同,这些通道被分为直接被膜去极化所激活的电压依赖性钙通道(voltage-dependent calcium
channels,VDCC)和非 VDCC(non-VDCC)。后者包括受体操纵性Ca2+通道(receptor-operated Ca2+-entry channels,ROCC)、钙池操纵性 Ca2+通道(store-operated Ca2+-entry channels,SOCC)[8]、机械敏感性Ca2+通道(mechanosensitive Ca2+-entry channels,MSCC)和其他的受外部刺激如化学物质、温度改变和渗透压改变而激活的钙通道。
RT-PCR证实,主要的 TRPM 和T RPV亚型包括T RPM2-4、7和8以及 TRPV1-4能够从去内皮化的大鼠主动脉和肺动脉中检测出来[9]。发现这两种血管组织中用RT-PCR评估出来的TRPM和TRPV相对表达水平等级相似:T RPV4＞T RPV2＞TRPV1＞＞T RPV3;TRPM8＞T RPM4＞TRPM7＞T RPM3＞TRPM2＞＞T
RPM5。其中,用薄荷醇和4α-佛波醇-12,13-二癸酸(4α-phorbol 12,13-didecanoate,4α-PDD)可分别激活 TRPM8和 TRPV4,诱导出显著的Ca2+反应,提示在肺动脉和主动脉平滑肌细胞中T RPM和T RPV起到钙内流通道的作用。其他的报道也确认了大鼠主动脉、肠系膜和基底动脉中T RPV2、大鼠大脑动脉中的
TRPV4和TRPM4以及胚胎主动脉细胞系A7r5中的TRPM7的表达和功能的重要性[10,11]。
2个T RPV成员(T RPV2和T RPV4)和2个TRPM成员(TRPM4和 TRPM7)的mRNA转录产物从中央到外周的动脉不断地放大,而 TRPM2和TRPM8的表达似
乎有局部特异性,主要在主动脉(除肠系膜动脉边缘外)表达。
3.2 TRPM4与大脑血流自动调节有关
脑循环中,血流量受肌原性反应调节,维持在恒定范围内。这种反应很有可能与VDCC的去极化激活有关,且伴随着MSCC的激活。有人发现,TRPM4蛋白起到一种MSCC的作用,其电导为25pS,对一价阳离子有选择性,受 Ca2+激活,被ATP、ADP、AMP所抑制,decavanadate通过干扰ATP依赖性转运蛋白的ATP结合位点选择性地阻断TRPM4,也能够明显地减弱压力诱导的去极化和伴随的血管张力的发展[12]。虽然这一研究对TRPM4通道通过压力输送的激活机制还不清楚,但我们初步研究显示用ryanodine受体(ryanodine receptor,RyR)抑制剂、ryanodine和地卡因预处理能够很强地抑制同种血管平滑肌细胞膜上的 TRPM4通道的牵拉诱导激活[13]。因此,很容易让人推测T RPM4通道的这种RyR依赖性激活可能与膜牵拉引起的钙火花活动增加有关。另有人提出T RPM4可能是由Ca2+通过T
RPC6内流所激活,它的活性随管腔内压力的增加而增加。蛋白激酶C(PKC)激活使
TRPM4对胞内Ca2+敏感。PKC依赖的TRPM4激活可能是血管肌原性张力的一个重要媒介[14]。
3.3 T RPM7在增生血管Mg2+内流通道中的作用
T RPM7在血管平滑肌细胞中表达,其表达水平受调节血管张力和结构的血管紧张素Ⅱ和醛固酮影响,且在调节Mg2+内流和维持胞内Mg2+稳态中起到很重要的作用。用小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)选择性地降低T RPM7表达,发现TRPM7缺陷细胞中基础的[Mg2+]i水平降低了,说明在血管平滑肌中T RPM7在Mg2+稳态中的重要性。TRPM7促进了Mg2+在血管平滑肌中的跨膜转运,胞内Mg2+浓度对 TRPM7通道活性有负性影响,随着[Mg2+]i增加,TRPM7活性下降。另外,还指出血管紧张素Ⅱ慢性调节血管平滑肌中[Mg2+]i是通过 T RPM7敏感途径介导的镁内流[15,16]。因此这一介导途径很可能是维持血管平滑肌中
Mg2+稳态以及血管平滑肌生长和分化的决定因素。
3.4 血管平滑肌细胞中的TRPV4是否介导了内皮依赖性的超极化
最近的研究中已经发现了在大脑循环中 TRPV4相互矛盾的血管扩张作用。Earley,Fleming等[11,17]提出 11,12-环-二十碳三烯酸(11,12-epoxyeicosatrienoic acid,11,12-EET)[17]:血管平滑肌细胞中的TRPV4与血管平滑肌超极化和舒张之间的新联系。在观察中,外源性给予11,12-EET和T RPV4激动剂4-PDD可激活 TRPV4电流,引起超极化和大脑动脉加压引起的舒张;然而
TRPV4抑制剂钌红(ruthenium red)的应用和通过反义RNA的方法使 TRPV4下调则极大地衰减了这一反应。通常T RPV4激活引起[Ca2+]i的增加,因此预期能引起血管收缩而不是血管舒张。一种新途径机制成为这一自相矛盾的解释:依靠几种不同过程中的复杂有序的事件,如钙通道通过T RPV4通道受11,12-EET激活→增加了Ca2+从肌浆网释放(增加了钙火花的频率)→钙依赖性钾通道(BKCa)的激活,膜超极化→减少了VDCC介导的Ca2+内流,降低了[Ca2+]i,相应的血管舒张。然而有几个重要的问题质疑这一假说的通用性和相关性[18]。第一,发现11,12-EET不能激活通过异源性表达的TRPV4通道引起的[Ca2+]i增加。第二,内皮源性超极化因子(EDHF)或外源性给予11,12-EET诱导的血管平滑肌细胞(VSMC)超极化大体上对iberiotoxin(一种特殊的 BKCa阻滞剂)无效,但被charybdotoxin和apamin(中介的小电导Ca2+激活的K2+通道的抑制剂)所抑制。提出的最有利于这一假说的是11,12-EET首先激活了内皮Ca2+依赖性中电导型钾通道(IKCa)和小电导型钾通道(SKCa)引起超极化,反过来经过肌内皮缝隙连接电子传播到VSMC[17]。第三,在内面向外式斑片膜中11,12-EET引起的单个BKCa激活似乎通过一个Gs介导的机制而不是直接的Ca2+效应而发生。在兔子的肺动脉中显示11,12-EET引起血管收缩而不是舒张,在这些动脉中钙火花似乎与膜去极化有关。这意味着11,12-EET/TRPV4/RyR和它们的激活结果之间的关系可能依赖于循环类
型。除此以外,设想检测大麻素类,如anandamide(一种表达内皮 TRPV4通道的有效激动剂)是否也能通过相同的机制(包括 TRPV4/RyR/BKCa信号复合物)起到血管的舒张作用。
3.5 血管周围感觉神经的传出功能是由T RPV1介导的
作为一个与动脉张力调节有关的附加机制,TRPV1的感觉效应器通道[19]作用已经受到了关注。Scotland等[20]发现在小肠系膜阻力动脉中肌源性反应的实质部分很容易被capsazepine或辣椒素脱敏作用所阻断。这种capsazepine敏感成分不依赖内皮的存在,且可被神经激肽1(NK1)受体拮抗剂SR140333或在缺乏功能性NK1受体的转基因小鼠中极大地衰减。免疫组化鉴别出了TRPV1、P物质和肠系膜动脉壁上的降钙素基因相关肽(CGRP)的表达,且capsazepine抑制的血管收缩也能被外源性化合物20-羟二十烷四烯酸(20-HETE)所诱导。假设血管平滑肌中产生的20-HETE对血管内压力增加起反应,并扩散到邻近的感觉神经末梢,激活其中的
TRPV1通道,NK1受体激活,继而引起使血管收缩的P物质的释放。虽然已显示重组T RPV1对各种花生四烯酸产物(白介素-B4、12-HPETE、15-HPETE、5-HETE
和 15-HETE)有应答,但仍未获得支持20-HETE的证据。在同样的动脉标本中(这种标本中潜在的血管舒张功能被CGRP所引起)20-HET E激活TRPV1是如何导致P物质优先释放到CGRP令人困惑。实际上,在多种动脉类型中,已显示T RPV1通道被外源性应用化合物anadamide激活,释放CGRP导致血管舒张而不是血管收缩。Anadamide在神经元、内皮细胞、循环的巨噬细胞和血小板中合成,与低血压伴随出血和内毒素休克及肝硬化的发病机制有关。激光多普勒灌注成像技术已显示出anadamide经皮给药增加了人类皮肤微循环中的血流量,且对 capsazepine阻断敏感[21]。因此,对 TRPV1在血管中相矛盾的作用似乎合理的解释就是:它可能根据循环的类型和部位,通过感觉神经肽的释放同时对血流和血压起到了正性和负性调节作用。
4 结语
本文在现有的研究阶段,列出TRPM和T RPV蛋白与机体功能的可能联系。对于TRPM与 TRPV各自的这些通道怎样以及在何种程度上互相联系促成了心血管的功能,这些问题在许多研究中仍没有明确的答案。我们将期待着关于T RPM与T
RPV亚型研究更进一步的发展。
参 考 文 献
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