觸壓覺和痛覺對于生物體感知周圍環(huán)境有著重要的作用,這些行為的生物學基礎依賴于將機械力轉化為電信號的離子通道—機械敏感離子通道 (mechanosensitive ion channels, MSCs)。MSCs 同時參與其他生理功能,包括聽覺、渴覺、動脈血管壓力感覺等。以往研究發(fā)現(xiàn),MSCs 也在觸覺、聽覺、本體感覺中發(fā)揮關鍵作用。Beaulieu-Laroche 等最近發(fā)現(xiàn)一種新型機械敏感離子通道TACAN(在波斯語中是“移動”的意思),又被稱作為跨膜蛋白120A (Tmem120A)、NET29 或者TMPIT,在痛覺感知中起重要作用。方法:①利用質(zhì)譜技術分析篩選出可能的MSCs。②使用生物信息學技術分析TACAN 的氨基酸序列保守性,拓撲結構以及組織學表達差異。③通過免疫組織化學技術確定TACAN 在背根神經(jīng)節(jié)(DRG)神經(jīng)元的表達情況和神經(jīng)元類型。④采用膜片鉗技術分別在細胞、人工雙層脂質(zhì)膜以及離體的DRG 神經(jīng)元研究TACAN 的電生理特性。⑤通過觀察轉基因動物的機械痛行為,探究TACAN 的生理功能。結果:①在質(zhì)譜篩選的潛在MSCs 中,TACAN 的氨基酸序列在脊椎動物中非常保守且在多種組織中廣泛表達,并且在DRG 中高表達。同時其拓撲結構為6 次跨膜的通道結構。以上結果提示TACAN 可能在DRG 發(fā)揮作用。②在DRG 中,TACAN 主要定位于中、小直徑神經(jīng)元。分子標志物共標結果顯示,TACAN 在非肽能傷害性感受神經(jīng)元中高表達。③在TACAN 穩(wěn)轉細胞系中,一定閾值以上的機械刺激可以誘發(fā)明顯的電流,電流強度與機械刺激強度呈正相關。而且通道動力學顯示,這種慢適應的電流與已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的觸覺相關的Piezo 通道有明顯差別。在人工構建的脂質(zhì)雙分子膜上,TACAN 表現(xiàn)出非選擇性陽離子通道的電生理特征,并且可以被氯化釓等阻滯劑有效阻斷。在體外培養(yǎng)的小鼠DRG 神經(jīng)元中,敲低TACAN 可以有效減弱神經(jīng)元對機械刺激的電流反應,而且主要影響DRG 慢適應電流的神經(jīng)元。④在小鼠DRG 非肽能傷害性感受神經(jīng)元中條件敲除TACAN 后,小鼠對傷害性機械刺激的反射明顯降低,而觸覺級別機械刺激的反射不受影響。在小鼠DRG 神經(jīng)元中敲低或敲除TACAN 可以得到相同的結果。綜上所述,認為TACAN 作為一個新型的機械敏感的離子通道,受到機械性刺激可以產(chǎn)生慢適應的電流反應,并且參與了動物對傷害性機械刺激的感受。該研究為我們理解機械痛外周分子機制,開發(fā)針對性藥物提供了新的視角。