TRPC6在心臟疾病研究

摘要：瞬時受體電位陽離子通道6（transient receptor potential channel 6）是一種非選擇性的鈣離子通道，在腎、心臟等多個器官均有表達(dá)，被認(rèn)為以鈣庫操縱性鈣離子通道（SOC）、受體操縱性鈣離子通道（ROC）、牽張敏感性鈣通道（SAC）形式發(fā)揮作用，在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著重要作用。TRPC6過量表達(dá)或基因突變可引起細(xì)胞內(nèi)鈣離子信號通路異常，使得大量鈣離子內(nèi)流，導(dǎo)致心臟等各種病理生理過程的變化。

關(guān)鍵詞：瞬時受體電位通道6；心臟

1 TRPC6的結(jié)構(gòu)與功能

TRPC通道為細(xì)胞感受器，是一類非選擇性的鈣離子通道[1]，包括TRPC1-7。根據(jù)其功能結(jié)構(gòu)的相似度和相近性，分為4個亞類：TRPC1、TRPC2、TRPC4/TRPC5、TRPC3/TRPC6/TRPC 7[2]。人類TRPC6基因定位于常染色體11q21222，共有13個外顯子[3-4]。其表達(dá)產(chǎn)物TRPC6突變會影響其功能，通常TRPC6 突變有6 種，分別為N143S，P112Q，E897K，R875C，S270T，K874X[3，6-7]，均可導(dǎo)致氨基酸置換。對TRPC6位點(diǎn)定向突變的研究表明[5]，小孔區(qū)域的表達(dá)異常會出現(xiàn)一種負(fù)性優(yōu)勢作用，即在同一個同源或異源的四聚體通道中，只要有一個TRPC蛋白產(chǎn)生突變，就會使整個通道受到影響，甚至導(dǎo)致TRPC6通道的完全失活[8]。

2 TRPC6致肥厚性心肌病的可能機(jī)制

TRPC6 分子表達(dá)的變化可使心肌細(xì)胞內(nèi)鈣濃度增高，心肌肥厚過程的鈣離子濃度改變成為誘發(fā)心肌肥厚的重要機(jī)制之一。Onohara 等[9]在體外通過血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的新生大鼠心肌細(xì)胞肥大模型，通過PLC介導(dǎo)的DAG的生成增多有直接的激活作用導(dǎo)致TRPC3/TRPC6表達(dá)均顯著上調(diào)，而敲除TRPC3或TRPC6基因中的任何一個，都會明顯抑制AngⅡ誘導(dǎo)的新生大鼠心肌細(xì)胞肥大效應(yīng)。TRPC3與TRPC6均可直接受DAG的激活開放，TRPC3與TRPC6之間有協(xié)同關(guān)系。Kuwahara 等[10]發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)心肌細(xì)胞肥大的效應(yīng)是由TRPC介導(dǎo)的Ca2+-NFAT信號通路所完成的。TRPC6表達(dá)的程度與心肌細(xì)胞肥大密切相關(guān)，在Ca2+通道被持續(xù)激活后，小鼠的心肌細(xì)胞膜的TRPC6表達(dá)量會明顯增加；同時發(fā)現(xiàn)在人類心力衰竭的心肌細(xì)胞中，TRPC6 亦出現(xiàn)了類似的過表達(dá)。Chu等[11]將初生小鼠心肌細(xì)胞在輕度缺氧（10%O2）環(huán)境下培養(yǎng)，證實(shí)低氧誘導(dǎo)因子HIF-1α 被上調(diào)，進(jìn)而激活TRPC6 通道，導(dǎo)致胞外鈣內(nèi)流增加胞內(nèi)鈣離子，進(jìn)而激活了NFAT信號通路，而使心肌細(xì)胞重建引起心肌肥厚[12]。心臟血管的內(nèi)穩(wěn)態(tài)是通過心肌細(xì)胞分泌腦鈉肽（brain natriuretic peptides，BNP）和心鈉肽（atrial natriuretic peptides，ANP）來進(jìn)行調(diào)節(jié)的[13-14]，二者受體為鳥苷環(huán)化酶-A（GC-A）。ANP/BNP通過消除多種心肌肥大前信號途徑，包括鈣調(diào)磷酸酶-NFAT來發(fā)揮抗心肌肥厚功能。而ANP/BNP對肥大前信號的遏制，是通過促進(jìn)蛋白激酶G對TRPC6蛋白69位蘇氨酸磷酸化，進(jìn)而抑制NFAT 以及鈣離子流入細(xì)胞來實(shí)現(xiàn)的。Kinoshita 等整合了TRPC6 突變體T69A（TRPC6 第69位蘇氨酸被丙氨酸替代）的小鼠心肌細(xì)胞，結(jié)果ANP 對鈣調(diào)磷酸酶-NFAT 途徑及鈣離子流入的抑制作用幾乎消失。同時證實(shí)，GC-A敲除的小鼠心肌細(xì)胞中TRPC6 表達(dá)增強(qiáng)，鈣調(diào)磷酸酶-NFAT 途徑被激活，鈣離子流入增強(qiáng)，而進(jìn)一步對GC-A 敲除的小鼠注射20 mg/kg/d TRPC6通道的封閉物3，5-二三氟甲基吡唑，連續(xù)4 w，結(jié)果顯著抑制了心肌肥厚的癥狀。

3 結(jié)論

TRPC6 在體內(nèi)多個器官或系統(tǒng)基因突變致其蛋白表達(dá)和分布異常可以導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生；TRPC6表達(dá)上調(diào)可使心肌細(xì)胞內(nèi)鈣濃度增高，成為導(dǎo)致心肌肥厚的重要機(jī)制之一。抑制TRPC6通道表達(dá)可使細(xì)胞內(nèi)鈣濃度降低，可參與調(diào)節(jié)血管張力、內(nèi)皮通透性、血管重構(gòu)；減輕平滑肌收縮、肥大、增殖；動脈明顯擴(kuò)張，內(nèi)徑增大，因此TRPC6通道對動脈血管張力具有重要的調(diào)節(jié)作用。故 TRPC6是抗肥厚效應(yīng)的的一個靶點(diǎn)，TRPC6 的阻滯劑有可能成為新一代治療血管增生和血管狹窄病變、抗心衰的鈣通道阻滯劑。

參考文獻(xiàn)：

[1]Glazebrook PA， SchillingWP， Kunze DL. TRPC channels as signal transducers[J].PflugersArch， 2005， 451 （1） ： 125-130.

[2]WinnMP， Daskalakis N， Spurney RF， et al. Unexpected role of TRPC6 channel in familial nephrotic syndrome： does it have clinical Imp lications？[J].J Am Soc Nephrol， 2006， 17 （2） ： 378-387.

[3]Dietrich A， Gudermann T. TRPC6 [J].Handb Exp Pharmacol， 2007， （179） ： 125-141.

[4]D’Esposito M， Strazzullo M， Cuccurese M， et al. Identification and assignment of the human transient receptor potential channel 6 gene TRPC6 to chromosome 11q21→q22 [J].Cytogenet Cell Gen2 et， 1998， 83 （122） ： 46-47.

[5]Vazquez G， Wedel BJ， AzizO， et al. The mammalian TRPC cation channels[J].Biochim Biophys Acta， 2004， 1742 （ 123） ： 21-36.

[6]Reiser J， Polu KR， Mêller CC， et al. TRPC6 is a glomerular slit diaphragm2associated channel required for normal renal function[J].Nat Genet， 2005，37（7）：739-744.

[7]EstacionM， Li S， SinkinsWG， et al. Activation of human TRPC6 channels by recep tor stimulation[J].J Biol Chem，2004，279（21）：22047-22056.

[8] Dietrich A， Kalwa H， RostBR， et al. The diacylgylcerol sensitive TRPC3 /6 /7 subfamily of cation channels： functional characterization and physiological relevance [J].Pflugers Arch， 2005， 451（1） ： 72-80.

[9]Nishida M，Onohara N， Sato Y，etal，Galpha 12/13-mediated upregulation Of TRPC6 negatively regulates endothelin-l-induced cardiac my of ibrob-last formation and collagen synthesis through nuclearfactor of activated T cells activation[J].J Biol Chem， 2007，282（32）：23117-23128.

[10]Ohba T，Watanbae H，Murakami M，etal.Upregulation of TRPC1 in the development of cardidac hypertrophy[J].Mol Cell Cardiol，2007，42（3）：498-507.

[11]Ohba T，Watanbae H，Murakami M，etal.Upregulation of TRPC1 in the development of cardidac hypertrophy[J].Mol Cell Cardiol，2007，42（3）：498-507.

[12]Ohba T， Watanabe H，Takahashi Y，etal.Regulatory role of neuon-restrictive silencing factor in expression of TRPC1[J].Bilchem Biophys Res Commun ，2006，351（3）：765-770.

[13]Vindis C，D’Angelo R， MucherE， etal.Essential role of TRPC1 channels in cardiomyoblasts hypertrophy mediated by 5-HT2A serotonin recptors[J].Bilchem Biophys Res Commun，2010，391（1）：979-983.

[14]Maroto R，Raso A，Wood T，etal.TRPC1 forms the strech-activated cation channel in vertebrate cell[J].Nat Cell Biol，2005，7（2）：179-185.

編輯/張燕