經(jīng)典瞬時受體電位C亞族5與動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的關系

季一楠 郭瑞威

[摘要]經(jīng)典瞬時受體電位通道C亞族5（TRPC5）是細胞膜上的一種非選擇性陽離子鈣庫操縱性通道蛋白。在血管平滑肌細胞的遷移和增殖、內(nèi)皮細胞的損傷和功能障礙、脂質(zhì)的沉積等動脈粥樣硬化形成過程中具有重要意義。本文就TRPC5的分子結構、通道激活機制和在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中的作用作一綜述。

[關鍵詞]經(jīng)典瞬時受體電位C亞族5;內(nèi)皮細胞;脂質(zhì);動脈粥樣硬化

中圖分類號：R541.4

文獻標識碼：A文章編號：1009-816X（2019）01-0082-03

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是冠心病的主要發(fā)病機制，在發(fā)達國家被稱為“頭號殺手”，我國AS患病率正呈上升趨勢，心、腦血管疾病死亡人數(shù)日益增加。鈣信號傳導是一種復雜且多樣化的系統(tǒng)，用于許多細胞過程和細胞信息的傳遞。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典瞬時受體電位C亞族5（canonical transient receptor potential channel 5，TRPC5）是起源于細胞膜的一種非選擇性陽離子鈣庫操縱性通道（store-operated channels，SOCs）蛋白，參與了動脈粥樣硬化的發(fā)生機制，包括血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）的遷移和增殖、內(nèi)皮細胞（endothelial cells，EC）的損傷和功能障礙、脂質(zhì)的沉積等。本文就TRPC5的分子結構、通道激活機制和在動脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中的作用作一綜述。

1TRPC5的基本結構和表達

1969年，Cosens在研究果蠅突變體視覺傳導缺陷時，首次發(fā)現(xiàn)了瞬時受體電位（transient receptor potential，TRP）[1]。TRP通道是存在于細胞膜上的一類重要陽離子通道，以四聚體的形式發(fā)揮功能，每個亞基包含6個跨膜結構域（S1-S6），細胞內(nèi)的N端和C端在不同亞家族胞內(nèi)區(qū)包含不同的保守結構域[2]。哺乳動物中存在28類不同TRP通道，依據(jù)氨基酸序列的同源性可劃分為7個亞族，分別為TRPML、TRPC、TRPV、TRPM、TRPP、TRPA和TRPN[3]。TRPC是最早被發(fā)現(xiàn)的TRP成員，在心血管系統(tǒng)中普遍表達。哺乳動物的TRPC家族包括7個亞型：TRPC1、TRPC2、TRPC3、TRPC4、TRPC5、TRPC6 和TRPC7[4]。研究發(fā)現(xiàn)TRPC5通道蛋白在與心血管系統(tǒng)相關的多種細胞中均有表達，包括平滑肌細胞、內(nèi)皮細胞、心肌細胞等[3]。

2TRPC5通道激活機制

TRPC5通道的激活是多種因素共同調(diào)節(jié)的結果，包括機械張力、氧化應激、內(nèi)外源性配體和細胞內(nèi)信號分子（如血管緊張素-II、內(nèi)皮素-I、腎上腺素）[5]。激動劑與G蛋白耦聯(lián)受體結合后，激活磷脂酶C，使4，5-二磷酸磷脂酰肌醇（phosphatidy linositol bisphosphate，PIP2）水解生成1，4，5-三磷酸肌醇（inositol trisphosphate，IP3）。IP3介導Ca2+（鈣離子）從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣庫中釋放，鈣庫的耗竭激活細胞膜上的SOCs，Ca2+內(nèi)流，細胞內(nèi)的Ca2+增加，補充了鈣庫[6]。TRPC通道是最主要的SOCs通道，TRPC5通道主要在VSMC中被IP3激活產(chǎn)生持續(xù)的Ca2+內(nèi)流，促使VSMC的增殖、遷移及表型轉換。EC分泌一氧化氮（NO）、促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）等，間接作用于含有內(nèi)源性TRPC5的通道而發(fā)揮功能[7]。

3TRPC5在動脈粥樣硬化中的作用

AS發(fā)病機制大致是脂質(zhì)聚集于受損的動脈內(nèi)皮，氧化低密度脂蛋白膽固醇（oxLDL-C）加劇內(nèi)皮的損傷，單核細胞和淋巴細胞從EC之間移入內(nèi)膜下成為巨噬細胞，吞噬oxLDL-C，轉化為泡沫細胞，形成早期的脂質(zhì)條紋，充滿氧化脂蛋白、過氧化物、超氧化離子的巨噬細胞分泌生長因子和促炎介質(zhì)，促進斑塊的生長和炎癥反應;在生長因子的作用下VSMC遷移和增殖，同時可吞噬脂質(zhì)，早期斑塊形成。EC參與調(diào)節(jié)血管平滑肌細胞的增殖、轉型、收縮、脂質(zhì)代謝和基質(zhì)分泌。EC在血管腔的表面形成一個抗凝血和抗血栓系統(tǒng)，產(chǎn)生NO、前列環(huán)素（PGI）等活性物質(zhì)，在粥樣斑塊破裂、出血時可有效地防止血栓形成阻塞管腔。研究發(fā)現(xiàn)TRPC5通道在AS的發(fā)生和發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。

3.1TRPC5與平滑肌細胞：研究表明，VSMC中TRRC5通道與AS早期斑塊的形成密切相關。馬志勇等對脂蛋白E基因敲除（apoE-/-）的小鼠行右側頸總動脈套管，加以高脂飲食，誘導早期AS斑塊，實驗8周末apoE-/-小鼠頸動脈套管處有明顯粥樣斑塊，VSMC含量升高，檢測TRPC5通道的mRNA及蛋白質(zhì)表達明顯高于頸動脈未套管組。應用TRPC5通道的特異性阻斷抗體T5E3Ab可明顯降低VSMC數(shù)量，與低劑量組相比，高劑量組進一步降低VSMC數(shù)量;GW27-e0944阻斷劑阻斷VSMC中的TRPC5通道從而減少VSMC的增殖抑制動脈粥樣硬化斑塊的發(fā)展[8，9]。

Fahy等[10]利用顯性陰性（DN）-TRPC5轉染人類隱靜脈（HSV）細胞，確定了TRPC5在鞘氨醇-1-磷酸（S1P）對HSV細胞內(nèi)鈣濃度的影響中所起的作用;HSV劃痕試驗證實TRPC5可以被S1P激活，S1P是參與VSMC遷移的內(nèi)源性信號傳導磷脂，因此TRPC5通道的激活可有效促進VSMC的增殖和遷移，TRPC5通道可成為AS疾病預防和治療的潛在藥理學靶點。

3.2TRPC5與內(nèi)皮細胞：TRPC5通道在AS內(nèi)皮損傷和功能障礙中具有重要作用。動脈內(nèi)膜損傷后，EC的遷移對于內(nèi)皮的損傷愈合是必需的，TRPC5通道的激活是抑制動脈損傷再內(nèi)皮化的關鍵因素[11]。研究表明，TRPC5在血管內(nèi)皮中大量表達，TRPC5基因敲除的老年小鼠主動脈環(huán)內(nèi)皮依賴性舒張受到顯著促進;同時，EC中核端粒酶活性和NO的產(chǎn)生增強，內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）和沉默信息調(diào)節(jié)蛋白1（SIRT1）的表達上調(diào)[12]。細胞外核苷酸腺苷5'-三磷酸（ATP）能增加NO的產(chǎn)生和蛋白激酶G（PKG）的活性，抑制TRPC5減弱了ATP刺激的NOS活化[13]。NO對TRPC5通道沒有直接作用，但可抑制內(nèi)皮細胞中含有內(nèi)源性TRPC5的通道，S-亞硝基-N-乙?；嗝拱罚⊿NAP）能通過蛋白激酶G使EC產(chǎn)生NO，引起血管舒張，SNAP能抑制牛主動脈內(nèi)皮細胞（BAECs）內(nèi)源性鈣離子的進入，而TRPC5阻斷抗體或顯性失活突變體TRPC5對此過程具有抑制作用[7]。

3.3TRPC5與脂質(zhì)：TRPC1和TRPC5可在脂肪細胞中表達，抑制TRPC1或TRPC5增加了循環(huán)脂聯(lián)素的水平，循環(huán)脂聯(lián)素是重要的抗炎和胰島素敏化的脂肪因子，具有抗AS的作用[14]。Rosenbaum等報道，動脈損傷后脂質(zhì)氧化產(chǎn)物激活TRPC6和TRPC5離子通道，導致細胞內(nèi)鈣增加，抑制EC的遷移;高膽固醇血癥嚴重阻礙TRPC5基因敲除小鼠EC的愈合[11]。韓世盛等[15]在大鼠的單次尾靜脈注射嘌呤霉素氨基核苷建立腎小球足細胞損傷大鼠模型，連續(xù)蒸餾水灌胃2周，與正常組比較，模型組大鼠尿素氮、尿酸、總膽固醇、甘油三酯上升，血清白蛋白水平降低，尿蛋白肌酐比增加，腎組織TRPC5、TRPC6蛋白及mRNA表達均升高[16]。Alawi等[17]研究了TRPC5在膽汁淤積小鼠模型中的作用，結果證實，TRPC5的激活有助于膽汁淤積，增加膽固醇、甘油三酯和磷脂水平。研究表明，他汀類藥物可通過下調(diào)TRPC5蛋白的表達，從而延緩AS的進程。應用阿托伐他?。?0mg/d）干預的Apo E-/-動脈粥樣硬化小鼠，與模型組相比，阿托伐他汀干預組的血脂明顯下降，粥樣斑塊總面積明顯減小，TRPC5在動脈內(nèi)mRNA及蛋白表達水平明顯下降;干預30周組TRPC5蛋白的表達明顯高于干預20周組[18]。ox-LDL短期可刺激細胞內(nèi)Ca2+增加，長期小劑量則通過激活IP3致Ca2+內(nèi)流的增加[19]。證據(jù)顯示，ox-LDL使TRPC5通道m(xù)RNA表達水平上調(diào)，50μg/ml的ox-LDL明顯增加了VSMC內(nèi)Ca2+的濃度和鈣庫依賴性鈣內(nèi)流，增加了VSMC的增殖和遷移，導致和加重了AS，而TRPC5通道特異性阻斷劑T5E3Ab和鈣螯合劑EGTA可抑制此過程[8]。綜上所述，TRPC5與AS的發(fā)生機制有著密切的聯(lián)系，TRPC5通道有望成為抗AS的新型藥物作用靶點。TRPC5在人體各系統(tǒng)多有表達，TRPC5不僅是心血管系統(tǒng)疾病研究的熱點。近年來，TRPC5在神經(jīng)元性疾病、腎病、抗癌道路的研究也是重點關注的對象，具有廣闊的發(fā)展前景。

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（收稿日期：2018-10-15）