Cell & Bioscience | 梁平教授团队揭示钙蛋白酶调控TRPV1受体快速脱敏的新机制

发表时间:2026年05月27    浏览:674

TRPV1(transient receptor potential vanilloid-1)是机体感受辣椒素、伤害性热刺激和炎症性疼痛的关键离子通道,围绕TRPV1开发镇痛药物一直备受关注,但直接阻断TRPV1往往影响体温调节和保护性热痛觉,而辣椒素这类TRPV1激动剂虽可通过诱导受体脱敏产生镇痛效应,却先引发强烈灼烧感。TRPV1在反复激活后会出现快速耐受(tachyphylaxis),表现为反应逐渐下降。既往研究已提出钙调神经磷酸酶、钙调蛋白(CaM)、PIP₂及Nt-Ct相互作用等多种脱敏机制,但限制TRPV1过度脱敏、使通道功能维持在适宜范围内的调控因素尚未完全阐明。如何在保留必要痛觉保护功能的同时限制病理性痛觉敏化,是TRPV1镇痛研究中的核心问题。

2026年5月17日,浙江大学转化医学研究院/浙江大学医学院附属第一医院梁平教授团队联合北京大学基础医学院神经生物学系张瑛教授团队在Cell & Bioscience杂志在线发表题为"Calpain cleaves the distal carboxyl terminus of TRPV1 and modulates its tachyphylaxis"的研究论文,揭示了钙蛋白酶(calpain)通过有限剪切TRPV1远端羧基末端调控受体快速脱敏的新机制,并阐明了其在疼痛行为中的功能意义。研究发现,calpain不是简单的"破坏者",而是TRPV1功能的精细调谐器(fine-tuner)。

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研究发现,在非毒性剂量辣椒素刺激下,TRPV1被激活后可引发Ca²⁺内流并激活钙蛋白酶(主要为calpain-1),calpain随后在TRPV1远端羧基末端G819/S820附近发生有限剪切,产生TRPV1 Δ820的截短体。该过程并不伴随明显的细胞凋亡或毒性损伤,提示TRPV1-Ca²⁺-calpain通路不仅参与高强度刺激下的细胞损伤,也可在温和条件下精细调控TRPV1功能。功能上,截短体TRPV1 Δ820表现出"少上膜、低电流、抗快速耐受"的独特特征:其质膜定位减少、电流密度降低,但在反复辣椒素刺激下电流衰减更少,对快速耐受呈现出更强的抵抗力。与之互为印证的是,敲低calpain-1后,TRPV1的快速脱敏程度反而显著增强,为calpain-1直接参与调控TRPV1快速脱敏提供了直接证据。体内实验进一步显示,在Trpv1⁻/⁻小鼠中,鞘内递送TRPV1 Δ820质粒能够恢复辣椒素诱导的伤害性疼痛行为,却不能恢复CFA诱导的慢性炎性疼痛模型中的热痛觉过敏,提示calpain剪切可能帮助TRPV1保留保护性痛觉,同时限制病理性痛觉敏化。

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综上所述,本研究揭示了钙蛋白酶对TRPV1的双重调控作用,两者共同确保TRPV1的活性维持在适当范围内——既保留了机体对伤害性刺激的基本保护性反应,又避免了慢性疼痛中的过度敏化。该研究提示,特异性促进钙蛋白酶对TRPV1的切割作用,可能成为开发新型TRPV1靶向镇痛药物的潜在策略,为慢性疼痛的临床治疗提供新的理论基础。

北京大学基础医学院研究生姜金艳、浙江大学转化医学研究院科研助理王晓晨、丽水市人民医院杨静博士及北京大学基础医学院博士高书文为本文共同第一作者。北京大学基础医学院神经生物学系张瑛教授与浙江大学梁平教授为本文共同通讯作者。此外,本研究得到了北京大学王韵教授以及北京大学天然与仿生药物国家重点实验室师晓萌教授的支持和帮助。本研究得到科技部科技创新2030重大项目、国家自然科学基金及浙江省"领雁"研发攻关计划等项目资助。


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