季一楠 郭瑞威

[摘要]經(jīng)典瞬時(shí)受體電位通道C亞族5（TRPC5）是細(xì)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(xì)胞的遷移和增殖、內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和功能障礙、脂質(zhì)的沉積等動(dòng)脈粥樣硬化形成過程中具有重要意義。本文就TRPC5的分子結(jié)構(gòu)、通道激活機(jī)制和在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中的作用作一綜述。

[關(guān)鍵詞]經(jīng)典瞬時(shí)受體電位C亞族5;內(nèi)皮細(xì)胞;脂質(zhì);動(dòng)脈粥樣硬化

中圖分類號(hào)：R541.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-816X（2019）01-0082-03

動(dòng)脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是冠心病的主要發(fā)病機(jī)制，在發(fā)達(dá)國家被稱為“頭號(hào)殺手”，我國AS患病率正呈上升趨勢(shì)，心、腦血管疾病死亡人數(shù)日益增加。鈣信號(hào)傳導(dǎo)是一種復(fù)雜且多樣化的系統(tǒng)，用于許多細(xì)胞過程和細(xì)胞信息的傳遞。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典瞬時(shí)受體電位C亞族5（canonical transient receptor potential channel 5，TRPC5）是起源于細(xì)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(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生機(jī)制，包括血管平滑肌細(xì)胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）的遷移和增殖、內(nèi)皮細(xì)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(jié)構(gòu)、通道激活機(jī)制和在動(dòng)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(jié)構(gòu)和表達(dá)

1969年，Cosens在研究果蠅突變體視覺傳導(dǎo)缺陷時(shí)，首次發(fā)現(xiàn)了瞬時(shí)受體電位（transient receptor potential，TRP）[1]。TRP通道是存在于細(xì)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(gè)亞基包含6個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域（S1-S6），細(xì)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(jié)構(gòu)域[2]。哺乳動(dòng)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(gè)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(dá)。哺乳動(dòng)物的TRPC家族包括7個(gè)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(guān)的多種細(xì)胞中均有表達(dá)，包括平滑肌細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞等[3]。

2TRPC5通道激活機(jī)制

TRPC5通道的激活是多種因素共同調(diào)節(jié)的結(jié)果，包括機(jī)械張力、氧化應(yīng)激、內(nèi)外源性配體和細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子（如血管緊張素-II、內(nèi)皮素-I、腎上腺素）[5]。激動(dòng)劑與G蛋白耦聯(lián)受體結(jié)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(dǎo)Ca2+（鈣離子）從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣庫中釋放，鈣庫的耗竭激活細(xì)胞膜上的SOCs，Ca2+內(nèi)流，細(xì)胞內(nèi)的Ca2+增加，補(bǔ)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(zhuǎn)換。EC分泌一氧化氮（NO）、促紅細(xì)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(dòng)脈粥樣硬化中的作用

AS發(fā)病機(jī)制大致是脂質(zhì)聚集于受損的動(dòng)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(xì)胞和淋巴細(xì)胞從EC之間移入內(nèi)膜下成為巨噬細(xì)胞，吞噬oxLDL-C，轉(zhuǎn)化為泡沫細(xì)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(xì)胞分泌生長因子和促炎介質(zhì)，促進(jìn)斑塊的生長和炎癥反應(yīng);在生長因子的作用下VSMC遷移和增殖，同時(shí)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(xì)胞的增殖、轉(zhuǎn)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(gè)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(shí)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(xì)胞：研究表明，VSMC中TRRC5通道與AS早期斑塊的形成密切相關(guān)。馬志勇等對(duì)脂蛋白E基因敲除（apoE-/-）的小鼠行右側(cè)頸總動(dòng)脈套管，加以高脂飲食，誘導(dǎo)早期AS斑塊，實(shí)驗(yàn)8周末apoE-/-小鼠頸動(dòng)脈套管處有明顯粥樣斑塊，VSMC含量升高，檢測(cè)TRPC5通道的mRNA及蛋白質(zhì)表達(dá)明顯高于頸動(dòng)脈未套管組。應(yīng)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(jìn)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(dòng)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(zhuǎn)染人類隱靜脈（HSV）細(xì)胞，確定了TRPC5在鞘氨醇-1-磷酸（S1P）對(duì)HSV細(xì)胞內(nèi)鈣濃度的影響中所起的作用;HSV劃痕試驗(yàn)證實(shí)TRPC5可以被S1P激活，S1P是參與VSMC遷移的內(nèi)源性信號(hào)傳導(dǎo)磷脂，因此TRPC5通道的激活可有效促進(jìn)VSMC的增殖和遷移，TRPC5通道可成為AS疾病預(yù)防和治療的潛在藥理學(xué)靶點(diǎn)。

3.2TRPC5與內(nèi)皮細(xì)胞：TRPC5通道在AS內(nèi)皮損傷和功能障礙中具有重要作用。動(dòng)脈內(nèi)膜損傷后，EC的遷移對(duì)于內(nèi)皮的損傷愈合是必需的，TRPC5通道的激活是抑制動(dòng)脈損傷再內(nèi)皮化的關(guān)鍵因素[11]。研究表明，TRPC5在血管內(nèi)皮中大量表達(dá)，TRPC5基因敲除的老年小鼠主動(dòng)脈環(huán)內(nèi)皮依賴性舒張受到顯著促進(jìn);同時(shí)，EC中核端粒酶活性和NO的產(chǎn)生增強(qiáng)，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(dá)上調(diào)[12]。細(xì)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(duì)TRPC5通道沒有直接作用，但可抑制內(nèi)皮細(xì)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(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞（BAECs）內(nèi)源性鈣離子的進(jìn)入，而TRPC5阻斷抗體或顯性失活突變體TRPC5對(duì)此過程具有抑制作用[7]。

3.3TRPC5與脂質(zhì)：TRPC1和TRPC5可在脂肪細(xì)胞中表達(dá)，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(bào)道，動(dòng)脈損傷后脂質(zhì)氧化產(chǎn)物激活TRPC6和TRPC5離子通道，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣增加，抑制EC的遷移;高膽固醇血癥嚴(yán)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(xì)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(dá)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(jié)果證實(shí)，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(dá)，從而延緩AS的進(jìn)程。應(yīng)用阿托伐他汀（20mg/d）干預(yù)的Apo E-/-動(dòng)脈粥樣硬化小鼠，與模型組相比，阿托伐他汀干預(yù)組的血脂明顯下降，粥樣斑塊總面積明顯減小，TRPC5在動(dòng)脈內(nèi)mRNA及蛋白表達(dá)水平明顯下降;干預(yù)30周組TRPC5蛋白的表達(dá)明顯高于干預(yù)20周組[18]。ox-LDL短期可刺激細(xì)胞內(nèi)Ca2+增加，長期小劑量則通過激活I(lǐng)P3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(dá)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(dǎo)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(jī)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(diǎn)。TRPC5在人體各系統(tǒng)多有表達(dá)，TRPC5不僅是心血管系統(tǒng)疾病研究的熱點(diǎn)。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(diǎn)關(guān)注的對(duì)象，具有廣闊的發(fā)展前景。

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（收稿日期：2018-10-15）