任偉 王秀麗

疼痛仍然是當(dāng)今社會(huì)面臨的重大難題，如何選擇合適有效的方式和方法來(lái)治療疼痛依舊是現(xiàn)今面臨的一個(gè)重大課題。隨著對(duì)疼痛機(jī)制研究的不斷深入，許多特異性的靶點(diǎn)相繼被發(fā)現(xiàn)，香草酸瞬時(shí)受體亞型1(TRPV1)是近年來(lái)研究較多的一種非選擇性陽(yáng)離子通道，屬于香草酸瞬時(shí)受體(transient receptor potential，TRP)家族，該通道在介導(dǎo)炎性痛、神經(jīng)性痛、深部組織痛等多種疼痛中均起到重要的作用，因此成為研究疼痛機(jī)制和研發(fā)鎮(zhèn)痛藥物的熱點(diǎn)之一。

1 TRPV1 的結(jié)構(gòu)與特征

1.1 TRP 超家族TRP 離子通道首先于1989 被Montell 等［1］描述在黑腹果蠅上。TRP 通道家族現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)包括7 種類型:TRPC、TRPV、TRPM、TRPA、TRPN、TRPP 以及TRPML［2，3］。盡管它們的氨基酸只有部分同源，但是它們保留有共同的整體結(jié)構(gòu)域:即都是由細(xì)胞膜上多元分布的6 個(gè)跨膜區(qū)組成，在5 和6區(qū)之間有一個(gè)附加的疏水段為其核心區(qū)域，其N-端和C-端都在胞質(zhì)側(cè)［4］。其中TRPV 家族包括6 個(gè)成員(TRPV1-TRPV6)，而TRPV1 是目前疼痛研究熱點(diǎn)之一。

1.2 TRPV1 的結(jié)構(gòu)、分布TRPV1 于1997 年被Caterina 以及他的伙伴首次克隆成功［5］，開(kāi)啟了疼痛研究的新時(shí)代。TRPV1是一類非選擇性的陽(yáng)離子通道，對(duì)鈣離子以及多價(jià)陽(yáng)離子均有較大通透性，并可被多種刺激所激活，如熱刺激、電壓刺激、辣椒素、脂類以及質(zhì)子陽(yáng)離子等。TRPV1 的編碼蛋白由838 個(gè)氨基酸序列組成，TRPV1 的功能部分是由一個(gè)含水核心及圍繞周圍的四個(gè)相同或不同亞單位構(gòu)成的四聚體膜蛋白，每個(gè)亞單位都包括上邊提及的6 個(gè)跨膜片段，而在疏水端富含谷氨酸的片段可接受PH 相關(guān)刺激［3］。有研究發(fā)現(xiàn):TRPV1 存在于外周和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，參與疼痛的傳導(dǎo)和調(diào)節(jié)，TRPV1 與SP 物質(zhì)、降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)、植物凝集素B4(IB4)共定位在背根神經(jīng)節(jié)(DRG)、三叉神經(jīng)(TG)上［6］。在脊髓背角TRPV1 表達(dá)陽(yáng)性的神經(jīng)纖維，其密度由L4 到L6 是逐漸增加的［7］。其次，在參與疼痛信息傳遞/調(diào)制的大腦廣泛區(qū)域，，如頭端腹內(nèi)側(cè)髓質(zhì)(RVM)、中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)(PAG)、杏仁核、孤束核、下丘腦及前扣帶島葉皮質(zhì)等［4］，TRPV1 也有廣泛表達(dá)。

2 TRPV1 和疼痛的關(guān)系

2.1 TRPV1 與炎性痛TRPV1 在炎性疼痛的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中發(fā)揮重要的作用，炎癥過(guò)程中的多種促炎因子可引起TRPV1 的激活，如:緩激肽、前列腺素、蛋白酶、組胺、血清素、5-羥色胺(5-HT)等［8］。5-HT 可增加辣椒素敏感的外周疼痛感受器的活性，并提高降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)和鈣離子的釋放，這種作用可以被舒馬曲坦，酮色林和格拉司瓊抑制［9］。另外，花生四烯酸類的物質(zhì)如12-HPETEs 經(jīng)炎性組織周圍的脂氧合酶途徑激活TRPV1，參與炎性疼痛形成［10］。而且有證據(jù)表明:在TRPV1基因敲除的小鼠中，外周給予完全弗氏佐劑(CFA)角叉菜膠、芥子油或腫瘤壞死因子(TNF-A)后，小鼠的熱痛敏感沒(méi)有明顯改變［11，12］。這些研究表明:TRPV1 在介導(dǎo)炎癥和損傷時(shí)熱痛覺(jué)過(guò)敏中發(fā)揮重要作用。

目前普遍認(rèn)為:TRPV1 磷酸化依賴調(diào)節(jié)是其參與炎癥過(guò)程中痛覺(jué)敏化形成的的關(guān)鍵機(jī)制。炎性介質(zhì)通過(guò)磷酸化某些細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)域，從而激活TRPV1 通道，降低炎性過(guò)程中疼痛刺激的閾值。TRPV1 的激活可被多種激酶所調(diào)控，如蛋白激酶A(PKA)和C(PKC)［13］。Brandao 等［14］發(fā)現(xiàn):在炎性疼痛中，蛋白激酶A 錨定蛋白79/150(AKAP79/150)通過(guò)PKA、PKC 作用于外周感覺(jué)神經(jīng)元上的TRPV1，降低炎性物質(zhì)引起該通道激活的閾值。神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)可以通過(guò)作用于TRPV1 引起傷害性感覺(jué)神經(jīng)元對(duì)疼痛的熱刺激的快速敏化。Bonninghton等［15］的研究已經(jīng)證實(shí):NGF 引起TRPV1 激活的途徑應(yīng)該與早期階段的磷脂酰肌醇-3-激酶(PIK3)參與以及其后PKC 和鈣調(diào)蛋白依賴性蛋白激酶(CaMKII)的加入有關(guān)。

2.2 TRPV1 與神經(jīng)性疼痛研究表明:在大鼠坐骨神經(jīng)卡壓引起的病理性疼痛模型中，同側(cè)脊髓中TRPV1 蛋白的水平明顯上升，而對(duì)側(cè)脊髓表達(dá)變化不明顯［16］。Christoph 等［17］報(bào)道:在脊神經(jīng)結(jié)扎的大鼠疼痛模型中，靜脈給予TRPV1 拮抗劑硫代BCTC(4-(3-Chloro-2-pyridinyl)-N-［4-(1，1-dimethylethyl)phenyl］-1-piperazinecarboxamide，4-(3-氯-2-吡啶基)-氮-［4-(1，1-二甲基乙基)苯基］-1-哌嗪甲酸酰胺)以及鞘內(nèi)給予反義寡核苷酸對(duì)抗TRPV1，可降低其機(jī)械痛閾值;另有研究表明在同樣的脊神經(jīng)結(jié)扎引起的疼痛模型中，通過(guò)硬膜外途徑給與相對(duì)低劑量的超強(qiáng)辣椒素(TRPV1 受體激動(dòng)劑)可以引起短暫的機(jī)械刺激閾值的升高并持續(xù)改善熱痛覺(jué)過(guò)敏［18］;還有研究表明在糖尿病周圍神經(jīng)病變的大鼠模型中，TRPV1 的表達(dá)會(huì)隨著熱痛覺(jué)敏感性的改變而改變，這種改變可以因?yàn)門RPV1 的敲除而消失［19］。越來(lái)越多的證據(jù)表明:TRPV1 與神經(jīng)性疼痛密切相關(guān)。

2.3 TRPV1 與深部組織痛TRPV1 參與的痛覺(jué)過(guò)敏不僅在皮膚，也可在深層組織如肌肉骨骼和內(nèi)臟組織。病理狀態(tài)下深部組織產(chǎn)生的疼痛主要是機(jī)械的而不是熱痛覺(jué)過(guò)敏。有研究發(fā)現(xiàn)向大鼠咬肌注射辣椒素可引起急性傷害性反應(yīng)，并導(dǎo)致咬肌機(jī)械性刺激疼痛閾值降低，這種現(xiàn)象可被TRPV1 受體拮抗劑辣椒平所減弱［20］，這說(shuō)明TRPV1 參與了肌肉的痛覺(jué)過(guò)敏。Ravnefjord 等［21］發(fā)現(xiàn):在結(jié)直腸膨脹中，TRPV1 通道可能參與重復(fù)有害的中結(jié)腸急性機(jī)械性痛覺(jué)過(guò)敏的發(fā)生，應(yīng)用TRPV1拮抗劑可以起到抗痛覺(jué)過(guò)敏的作用，表明其TRPV1 通道與內(nèi)臟痛有關(guān)。另外，在對(duì)大鼠的腓腸肌做離心運(yùn)動(dòng)處理中，離心運(yùn)動(dòng)引起的機(jī)械性痛覺(jué)過(guò)敏能夠被TRPV1 拮抗劑所抑制，這表明TRPV1 可能參與離心運(yùn)動(dòng)引起的延遲性的肌肉酸痛［22］。TRPV1 在其急性和慢性炎性痛中均起到重要的作用，在關(guān)節(jié)炎模型中特異性的TRPV1 拮抗劑可以明顯降低關(guān)節(jié)炎引起的疼痛［23］。臨床研究發(fā)現(xiàn):在腸預(yù)激綜合征(IBS)患者的結(jié)腸活組織中，存在TRPV1 免疫陽(yáng)性的神經(jīng)纖維［24］，這表明TRPV1 可能與IBS 引起的腹痛有關(guān)。目前尚不清楚TRPV1 如何參與傳導(dǎo)內(nèi)臟或肌肉組織中的機(jī)械性痛覺(jué)過(guò)敏，但可以肯定的是TRPV1 對(duì)深部組織疼痛的傳導(dǎo)調(diào)節(jié)明顯不同于對(duì)皮膚傷害性感受器的調(diào)節(jié)。這可能是由于TRPV1 的功能是作為各種早期痛覺(jué)/炎性細(xì)胞內(nèi)的下游信號(hào)分子，在深部組織表達(dá)更為明顯，但是TRPV1 參與深部組織的機(jī)械痛覺(jué)過(guò)敏機(jī)制還需要進(jìn)一步探究。

2.4 TRPV1 與癌性疼痛惡性腫瘤可引起病理性疼痛，腫瘤細(xì)胞增殖引起破骨細(xì)胞的激活，促進(jìn)局部組織酸中毒以及骨吸收，此過(guò)程產(chǎn)生的有害刺激可激活感覺(jué)神經(jīng)元［25］。而TRPV1則表達(dá)在感覺(jué)神經(jīng)元的傷害感受器上，可以被多種疼痛的刺激激活，包括炎性因子、有害的熱刺激以及細(xì)胞外的質(zhì)子等，因此，TRPV1 很可能在骨癌痛中檢測(cè)破骨細(xì)胞以及腫瘤介導(dǎo)組織的酸中毒中起到重要作用。另外，有研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠骨癌痛模型中，應(yīng)用TRPV1 拮抗劑I-RTX(5-iodoresiniferatoxin，5-碘樹(shù)脂毒素)可以明顯減輕腫瘤引起的持續(xù)疼痛以及運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的疼痛，并且TRPV1 在骨癌小鼠移入腫瘤的同側(cè)背根神經(jīng)節(jié)中明顯升高［26］。最近報(bào)道的一種新的骨癌痛模型:通過(guò)將大鼠乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移到股骨第三粗隆水平從而形成的骨癌性疼痛，在這種模型的大鼠中，研究者發(fā)現(xiàn)其同側(cè)背根神經(jīng)節(jié)細(xì)胞TRPV1陽(yáng)性的神經(jīng)元數(shù)量與對(duì)照組相比是增多的［27］。以上研究都表明TRPV1 在骨癌痛中起到重要作用，并且應(yīng)用TRPV1 受體拮抗劑或者破壞TRPV1 基因可以明顯的減輕正在持續(xù)的和運(yùn)動(dòng)誘發(fā)的疼痛行為，TRPV1 有可能成為治療腫瘤骨轉(zhuǎn)移引起慢性疼痛的新靶點(diǎn)。

3 TRPV1 與疼痛治療

TRPV1 作為一種表達(dá)在傷害感受器上的興奮性陽(yáng)離子通道，近年來(lái)日益受到人們的關(guān)注，成為新的疼痛治療的靶點(diǎn)。起初，人們把重點(diǎn)放在TRPV1 受體激動(dòng)劑的研究上，如辣椒素、辣椒素類似物等，并且發(fā)現(xiàn)其具有較好的鎮(zhèn)痛效果。其作為鎮(zhèn)痛劑的機(jī)制是通過(guò)脫敏或失神經(jīng)支配，但引起TRPV1 脫敏的具體機(jī)制尚不十分清楚。由于在使用辣椒素治療的早期階段，可以引起疼痛和不舒適的感覺(jué)，因而限制了它的應(yīng)用。但作為TRPV1 受體的拮抗劑，則不存在這種效應(yīng)，并且具有良好的治療效果，因此越來(lái)越受到人們的關(guān)注，其作用機(jī)制主要是抑制傷害信號(hào)由外周向中樞神經(jīng)系統(tǒng)的傳導(dǎo)并阻斷其病理狀態(tài)與感受器的聯(lián)系。自從第一個(gè)TRPV1 拮抗劑-辣椒平的發(fā)現(xiàn)，越來(lái)越多的TRPV1 拮抗劑被開(kāi)發(fā)用于疼痛的治療，但是在其使用過(guò)程中引起的過(guò)高熱以及熱感受損也日漸引起人們的關(guān)注。

TRPV1 的拮抗劑與激動(dòng)劑對(duì)疼痛都具有良好的治療效果，但兩者的作用機(jī)制卻截然不同，兩者之間有何聯(lián)系，是否矛盾，是否可以通過(guò)聯(lián)合用藥產(chǎn)生疊加作用從而加強(qiáng)鎮(zhèn)痛效果減輕不良反應(yīng)，這些問(wèn)題仍有待深入研究。

當(dāng)前疼痛的治療仍然是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題。TRPV1 作為痛覺(jué)傳遞過(guò)程中發(fā)揮重要作用的離子通道，目前對(duì)其作用機(jī)制以及與疼痛的關(guān)系研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，以其為靶點(diǎn)的藥物也越來(lái)越受到關(guān)注。因此，如何開(kāi)發(fā)利用以TRPV1 為靶點(diǎn)的藥物，將為臨床疼痛治療提供新的思路。

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