瞬時(shí)受體電位通道A1亞型在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病中的臨床研究進(jìn)展

鄭麗婷 游紫陽(yáng) 馮莉 林萬(wàn)鵬 楊驕霞

我國(guó)冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟?。ü谛牟。┑陌l(fā)病率和死亡率有持續(xù)上漲趨勢(shì)，并且在各類(lèi)心血管疾病中死亡率較高[1-2]。瞬時(shí)受體電位通道A1亞型（TRPA1）是一種存在于細(xì)胞膜上的非選擇性陽(yáng)離子通道錨蛋白，是神經(jīng)肽釋放和神經(jīng)源性炎性反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，TRPA1在心血管系統(tǒng)的許多組織中有表達(dá)，并參與許多心血管疾病的發(fā)病機(jī)制[3]。

1 TRPA1基本結(jié)構(gòu)及功能

TRPA1 是TRP 蛋白超家族A 組唯一成員，在哺乳動(dòng)物組織中廣泛表達(dá)[4]。TRPA1 具有6 個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域，其N(xiāo) 末端和C 末端均位于胞內(nèi)，S5 和S6 之間具有成孔環(huán)。TRPA1 最具特征性的結(jié)構(gòu)是其N(xiāo) 末端結(jié)構(gòu)域中的大量錨蛋白重復(fù)序列（其中人類(lèi)的為16 個(gè)）[3]，這些重復(fù)序列均含有半胱氨酸殘基，可以形成四聚體非選擇性離子通道[5]，作為T(mén)RPAl 激活劑的結(jié)合位點(diǎn)[6]。TRPA1 可以被緩激肽、活性氧等內(nèi)源性物質(zhì)和刺激性化合物等外源性物質(zhì)激活，參與炎性反應(yīng)和疼痛的病理生理過(guò)程。TRPA1 還在心血管系統(tǒng)（內(nèi)皮、心肌和成纖維細(xì)胞等）中表達(dá)并發(fā)揮作用[6]。

2 TRPA1的檢測(cè)方法

可以通過(guò)測(cè)定TRPA1 的蛋白或mRNA 表達(dá)水平檢測(cè)TRPA1，包括酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）、定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)（qRT-PCR）和蛋白質(zhì)印跡法（Western blot）。檢測(cè)冠心病患者外周血單核細(xì)胞中TRPA1 蛋白及mRNA 的表達(dá)可了解TRPA1 與冠心病的相關(guān)程度[2,7]，其方法為分離并且提取患者外周血中的單核細(xì)胞，通過(guò)Western blot和qRT-PCR 分別檢測(cè)患者單核細(xì)胞中TRPA1 表達(dá)的蛋白和mRNA 水平。也有實(shí)驗(yàn)用ELISA 法檢測(cè)大鼠的組織標(biāo)本中TRPA1 的蛋白水平[8]。

3 TRPA1與冠心病

3.1 TRPA1與冠心病發(fā)病的相關(guān)性研究

TRPA1 是氧化應(yīng)激的感受器，并在炎性反應(yīng)的起始環(huán)節(jié)起重要作用。TRPA1 對(duì)各種氧化劑非常敏感，并兼具受體的功能，因此被稱(chēng)為“炎性反應(yīng)守門(mén)人”[6]。受損或發(fā)生炎性反應(yīng)的組織釋放的脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物和多種氧化應(yīng)激相關(guān)代謝產(chǎn)物如活性氧（ROS）、活性氮（RNS）、H2O2、4-羥基-2-壬醛、4-羥基己醛、4-氧代-2-壬烯醛、亞硝酸和15-脫氧-前列腺素J2（15d-PGJ2）等，可調(diào)節(jié)TRPA1 通道[9]。以上氧化應(yīng)激相關(guān)代謝產(chǎn)物、內(nèi)源性炎性介質(zhì)及部分應(yīng)激因子，均可激活TRPA1，是TRPA1 的內(nèi)源性調(diào)節(jié)物質(zhì)[6]。相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)，桂皮醛作為T(mén)RPA1 受體激動(dòng)劑，通過(guò)阻斷Ca2+內(nèi)流，抑制炎性反應(yīng)，增加抗氧化基因表達(dá)，減少和預(yù)防氧化應(yīng)激產(chǎn)物對(duì)機(jī)體的損傷[10-11]。因此，阻斷或者激活TRPA1 可以治療或預(yù)防冠心病的發(fā)生、發(fā)展。

以往對(duì)TRPA1 的研究主要聚焦感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)，近年發(fā)現(xiàn)其在心血管代謝系統(tǒng)中也有表達(dá)，并發(fā)揮對(duì)代謝和血管張力的調(diào)節(jié)作用[12]。TRPA1 是否在氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)的重要靶細(xì)胞單核細(xì)胞中表達(dá)值得繼續(xù)研究[13]。冠心病患者單核細(xì)胞中TRPA1 的蛋白和mRNA 表達(dá)水平均高于非冠心病患者，此外，合并冠心病危險(xiǎn)因素如高血壓和（或）糖尿病的患者單核細(xì)胞中TRPA1 的mRNA 表達(dá)水平明顯升高，這可能是由于相關(guān)危險(xiǎn)因素會(huì)促進(jìn)并惡化粥樣硬化炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激程度，促使單核細(xì)胞參與以上過(guò)程[7]。研究發(fā)現(xiàn)，HC030031 作為T(mén)RPA1 抑制劑，可以抑制TRPA1 通道，進(jìn)而促進(jìn)高血脂小鼠動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，激活TRPA1 通道則起相應(yīng)保護(hù)作用[14]。而Li 等[15]研究發(fā)現(xiàn)，抑制TRPA1 可以促使心臟血管再生而減輕心肌梗死后的心臟重構(gòu)。這些發(fā)現(xiàn)表明，激活或抑制TRPA1通道對(duì)心肌梗死發(fā)生和進(jìn)展起到一定作用。

3.2 TRPA1在心肌缺血再灌注損傷中的研究現(xiàn)狀

早期恢復(fù)心肌灌注，改善心肌供血供氧是治療心肌梗死的關(guān)鍵舉措。但是在缺血心肌恢復(fù)血流的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)心肌細(xì)胞損傷較缺血時(shí)加重的現(xiàn)象，即心肌缺血再灌注（I/R）損傷[16]。有研究發(fā)現(xiàn)，氧化應(yīng)激、鈣超載和免疫炎性反應(yīng)等與心肌I/R 損傷緊密相關(guān)，這主要與缺血缺氧的心肌重新得到血液灌注時(shí)，大量氧再次進(jìn)入缺血區(qū)而發(fā)生再氧化反應(yīng)，產(chǎn)生ROS，致使部分電解質(zhì)紊亂、環(huán)磷酸腺苷水平上升以及鈣超載有關(guān)[17]。TRPA1 通道鈣離子通透性高[15]，在被氧化應(yīng)激相關(guān)產(chǎn)物、桂皮醛、蒿苯內(nèi)酯和大蒜素等激活后，Ca2+內(nèi)流增加，介導(dǎo)一系列病理生理反應(yīng)[2]。這與心肌I/R 導(dǎo)致ROS產(chǎn)生、不飽和醛積累、變異型心絞痛以及心肌梗死密切相關(guān)[18]。隨著藥物溶栓、經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入術(shù)（PCI）和冠狀動(dòng)脈旁路移植術(shù)（CABG）等技術(shù)的應(yīng)用，溶栓后心肌I/R 損傷也變得越來(lái)越普遍。Conklin 等[19]在小鼠心肌缺血再灌注模型中發(fā)現(xiàn)，敲除TRPA1基因會(huì)減少小鼠心肌梗死面積。因此從某方面來(lái)說(shuō)，TRPA1 可能是降低心肌I/R 損傷的新治療靶點(diǎn)。

3.3 目前針對(duì)TRPA1相關(guān)的治療

28 個(gè)哺乳動(dòng)物TRP 家族通道中，僅有4 個(gè)（TRPA1 和TRPM8，TRPV1 和TRPV3）被用于臨床藥物研發(fā)[20]。TRPA1 對(duì)各種氧化劑非常敏感，成為極有潛力的治療靶點(diǎn)。已經(jīng)開(kāi)發(fā)出的TRPA1 抑制劑有合成抑制劑HC-030031、TCS-5861528（HC-030031 的衍生物）、AP-18、A -967079（AP-18 的衍生物）和AMG5445 等。其中HC-030031 為具有高度選擇性的TRPA1 拮抗劑，對(duì)福爾馬林所致大鼠炎性疼痛[21]、大鼠腹痛[22]、自身免疫性腦脊髓炎[23]、乳腺癌[24]、三叉神經(jīng)痛導(dǎo)致的眶周和面部痛覺(jué)[6]、COVID-19[25]有一定陣痛作用。在心血管系統(tǒng)中，HC-030031 可以促進(jìn)左冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎小鼠心肌梗死后的血管生成[15]。敲除TRPA1基因或使用HC-030031 可以加速巨噬細(xì)胞吞噬脂質(zhì)成分并引起炎性反應(yīng)，從而加重動(dòng)脈粥樣硬化[12]。在心肌梗死小鼠模型中，鎮(zhèn)痛乳膏（其天然成分在使用后進(jìn)入血液）AP-18 和TCS-5861528（HC-030031的衍生物）可影響心肌梗死面積[26]。心肌梗死及血管閉塞引起的組織缺血可以激活TRPA1，通過(guò)拮抗TRPA1，對(duì)抗缺血引起的疼痛，在人類(lèi)中初次嘗試未成功[27]，值得進(jìn)一步研究。

4 小結(jié)

心血管疾病死亡率逐漸上升且成為全世界主要死因之一[28]。TRPA1 在心血管系統(tǒng)中發(fā)揮一定作用，并且有很多內(nèi)源性和外源性物質(zhì)可以激活TRPA1。使用TRPA1 調(diào)節(jié)劑，可調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化，并可在心肌I/R 損傷中影響心肌梗死面積。目前，特異性TRPA1 抑制劑已被開(kāi)發(fā)應(yīng)用于臨床前期試驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，其中黃嘌呤類(lèi)化合物HC-030031 最常用[22]。TRPA1 抑制劑多應(yīng)用于對(duì)各種疼痛的治療，在心血管系統(tǒng)中也發(fā)揮一定作用。雖然未正式和普遍應(yīng)用于臨床，但相信未來(lái)的研究可以突破這些障礙，使此類(lèi)藥物用于治療和預(yù)防冠心病。