薛全福，王振綱

1 T型鈣通道

胞內(nèi)鈣離子(Ca2+)來(lái)源于胞外，但因?yàn)榧?xì)胞的脂質(zhì)雙層膜形成屏障，限制水和離子的進(jìn)入，故胞內(nèi)Ca2+含量極微，僅為胞外的2萬(wàn)分之一。己知Ca2+主要通過(guò)嵌在膜上的特種蛋白質(zhì)形成的孔道進(jìn)入胞內(nèi)，稱之為Ca2+通道。鈣通道是由5種亞基肽鏈合成，其中α1最重要，由它組成通水和離子的孔道。其它只起輔助和調(diào)節(jié)α1亞基的功能。鈣通道的開關(guān)受膜電壓、受體和胞內(nèi)鈣量調(diào)控。進(jìn)入胞內(nèi)的Ca2+，由Ca2+ATP酶將Ca2+泵入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肌漿網(wǎng)中貯存，需要時(shí)兩網(wǎng)上的肌醇三磷酸和雷諾丁兩種受體進(jìn)行調(diào)控，使貯存的Ca2+又釋放至胞質(zhì)內(nèi)，發(fā)揮生理功能，諸如細(xì)胞的收縮、增殖、分泌(包括神經(jīng)遞質(zhì)的分泌)、代謝、凋亡、神經(jīng)元興奮、酶活性等的調(diào)節(jié)等，還起第二信使作用。當(dāng)胞內(nèi)Ca2+過(guò)多時(shí)，細(xì)胞膜上Ca2+ATP酶能將其泵出胞外，或經(jīng)Na+-Ca2+交換出胞外，通過(guò)以上機(jī)制維持胞內(nèi)Ca2+在低濃度下的動(dòng)態(tài)平衡。細(xì)胞啟動(dòng)生理活動(dòng)時(shí)的Ca2+為10-6mol·L-1，持續(xù)超過(guò)此濃度即形成鈣超載，會(huì)損傷細(xì)胞，甚至引起疾病，如高血壓、胰腺炎［1］、偏頭痛、癲癇、慢性神經(jīng)性疼痛［2］、阿爾采末病等。有些藥物作用于鈣通道的出入口的結(jié)合位點(diǎn)，可阻斷Ca2+進(jìn)入細(xì)胞，即Ca2+通道阻斷劑，能防止鈣超載起治療作用。

已知電壓依賴性鈣通道分 L、N、P、Q、R、T共6型，分布于不同細(xì)胞。前5型鈣通道均需高電壓(-20 mV)才能激活，只有T型鈣通道在低電壓(-50 mV)就能激活。N、P、Q、R型鈣通道主要分布在神經(jīng)細(xì)胞，L、T型鈣通道則廣泛分布在各種細(xì)胞。L型鈣通道改變的發(fā)病學(xué)意義和L型鈣通道阻斷劑的臨床應(yīng)用己取得明顯進(jìn)展，而對(duì)T型鈣通道的了解相對(duì)滯后。有人認(rèn)為長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有找到T型鈣通道的特異的選擇性阻斷劑是原因之一。

近年來(lái)因?yàn)榭寺〕?種T型鈣通道α1亞單位的基因，即 α1G，α1H，和 α1I(新 的 命 名 為 Cav3.1，Cav3.2 和Cav3.3)，并開展了轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)，加上特異選擇性T型鈣通道阻斷劑研發(fā)的進(jìn)展，T鈣通道的重要性日益受到關(guān)注。現(xiàn)己知上述3種基因的mRNA或蛋白在腦內(nèi)多個(gè)部位及脊髓均有表達(dá)，在心臟、胎盤、卵巢、腎、肺、胰腺、肝、肌肉、精子和腎上腺皮質(zhì)也有表達(dá)，在胎兒期肺、腎中還廣泛分布［3］。也有人在新生、成年及老年大鼠腦內(nèi)不同部位取得的新鮮神經(jīng)元細(xì)胞，使之去極化后能測(cè)出T鈣通道的鈣電流［4］。T鈣通道與高電壓鈣通道不同，在接近膜靜息電位的低度去極化時(shí)即能被激活，超極化則迅速滅活，因而可調(diào)節(jié)神經(jīng)元細(xì)胞在生理狀態(tài)下接近靜息時(shí)的興奮和電反應(yīng)，對(duì)心臟起博點(diǎn)也起調(diào)節(jié)詐用。

2 T型鈣通道與心血管疾病

外周血管平滑肌細(xì)胞既有L又有T鈣通道，外周小動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞由于外鈣內(nèi)流過(guò)多導(dǎo)致鈣超載時(shí)會(huì)收縮。小動(dòng)脈長(zhǎng)期持續(xù)收縮，導(dǎo)致血管阻力增高，是高血壓發(fā)生的共同通路。鈣阻斷劑至今仍被推薦為首選藥物之一。最常用的是L通道阻斷劑。近來(lái)發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的L型鈣阻斷劑nifedipine、nicardipe等能舒張腎入球小動(dòng)脈但對(duì)腎出球小動(dòng)脈無(wú)作用，表明腎出球小動(dòng)脈無(wú)L鈣通道，故對(duì)腎性高血壓不僅無(wú)效而且還會(huì)加重?，F(xiàn)己查明腎出球小動(dòng)脈有T鈣通道，第3代新鈣阻斷劑治療高血壓有效的 Manidipine、Nivadipine、Benzindamine和Efonidipine能同時(shí)作用L及T鈣通道，故對(duì)腎出球小動(dòng)脈也能舒張，使出入球小動(dòng)脈同時(shí)舒張，因此對(duì)腎性高血壓有效［5］。此外Efonidipine能降低高血壓及心衰患者升高的醛固酮，還能抑制炎癥和腎素分泌，減緩高血壓腎病的發(fā)生發(fā)展，起保護(hù)腎臟作用［6-7］。T通道阻斷劑還能擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈故有抗缺血作用，可有效防治心絞痛。

現(xiàn)己查明，原發(fā)性高血壓時(shí)血管內(nèi)皮細(xì)胞有功能障礙甚至損傷，而血管內(nèi)皮細(xì)胞上有T通道卻無(wú)L通道，有報(bào)道40名高血壓患者分別給T通道阻斷劑Efonidipine和L通道阻斷劑Nifedipine 12周，降血壓效果相似，但前者可明顯增高內(nèi)皮功能指數(shù)，表明能改善內(nèi)皮細(xì)胞功能，而后者無(wú)作用。如只強(qiáng)調(diào)降壓不重視血管內(nèi)皮損傷的防治，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果。例如腎出球小動(dòng)脈血管內(nèi)皮損傷，可使出球小動(dòng)脈阻力增加，終而發(fā)展成腎損傷［8］。

如前所述，心臟中有T鈣通道，在心肌起博和傳導(dǎo)細(xì)胞中密度較高，T鈣通道在接近靜息電位時(shí)即可激活，故對(duì)維持心肌的自律性具有重要意義。研究表明心臟中L通道占優(yōu)勢(shì)，T通道在胚胎期有功能性表達(dá)，隨著個(gè)體發(fā)育明顯減少，成人后心肌細(xì)胞中幾乎檢測(cè)不到，故對(duì)心肌細(xì)胞的收縮作用不大，但在傳導(dǎo)系統(tǒng)中存在，推動(dòng)起博作用。在病理情況下，如心肌肥大或心衰時(shí)，心房和心室的T通道會(huì)重新表達(dá)(有報(bào)道認(rèn)為是IGF1、內(nèi)皮素、AgⅡ等促使其重新表達(dá))一旦密度升高，易引起異常電活動(dòng)和心律失常，T通道又參于細(xì)胞增殖，故與心肌重組有關(guān)，因此T通道阻斷劑糾正心律失常和減輕心肌增殖的研究方興末艾，並取得進(jìn)展［9］。

由于L通道阻斷劑治療心衰效果不理想，因此寄希望于T通道阻斷劑的應(yīng)用。研究表明［10］心肌肥大時(shí)T鈣通道表達(dá)確有增加，用治療高血壓和心絞痛有效的T通道阻斷劑Mibefradi(對(duì)T鈣通道作用比L高10～50倍，被視為T鈣通道選擇性阻斷劑)，可抑制T鈣通道表達(dá)增加引起的增殖作用。雖Mibefradi對(duì)多種心衰實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型有效，但英國(guó)對(duì)2 500名慢性心衰病人歷時(shí)3年的臨床試驗(yàn)表明，Mibefradi與對(duì)照藥物相比，病死率及多項(xiàng)指標(biāo)未顯示優(yōu)越性，而且與抗心率失常藥合用(包括Amiodarone，)還增加死亡的風(fēng)險(xiǎn)［11］。更主要的是，對(duì)3 085名患者回顧分析發(fā)現(xiàn)，Mibefradi與心血管病人常用的11種藥物 (包括β受體阻斷劑，洋地黃等)，發(fā)生相互作用引起不良反應(yīng)(離體實(shí)驗(yàn)提示可能因抑制了細(xì)胞色素P450所致)，不得不從市場(chǎng)上撤下［12］。也有作者評(píng)論這種藥物相互作用，也干擾了對(duì)Mibefradi的療效評(píng)價(jià)，應(yīng)重新肯定其應(yīng)有的位置，而且不應(yīng)為此就否定T鈣通道選擇性阻斷劑的價(jià)值。同時(shí)也指出應(yīng)以此為鑒，藥物上市前應(yīng)對(duì)其不良反應(yīng)(包括藥揚(yáng)相互作用)作充分的研究［13-14］。Efonidipine是另一個(gè)受關(guān)注的有相對(duì)選擇性的T鈣通道阻斷劑，在臨床有效降血壓的同時(shí)不發(fā)生反射性心動(dòng)過(guò)速，能保持心臟的氧平衡，維持足夠的心輸出量。能在不提高腎小球內(nèi)壓力情況下，增加腎小球?yàn)o過(guò)率，從而對(duì)心腎起保護(hù)作用［15］。臨床也證實(shí)長(zhǎng)期應(yīng)用(18個(gè)月)能降低高血壓心衰患者左心質(zhì)量指數(shù)(表明減輕左心肥厚)［16］。此外，對(duì)反射性及室上性心動(dòng)過(guò)速也有療效［17-18］。綜上可見(jiàn)，選擇性T通道阻斷劑的研發(fā)和應(yīng)用還任重道遠(yuǎn)，但只要堅(jiān)持，定能取得成效，作為一個(gè)新的藥物研究靶點(diǎn)，確有廣闊的前景［19］。

3 T型鈣通道與神經(jīng)系統(tǒng)疾病

低電壓T型鈣通道廣泛分布于各種類型的神經(jīng)元細(xì)胞中，對(duì)神經(jīng)元自發(fā)的突發(fā)性放電和閾下電位的活動(dòng)非常重要。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已證明T型鈣通道是治療意識(shí)喪失型癲癇及神經(jīng)性疼痛的重要藥物靶點(diǎn)。目前已在很多疾病時(shí)發(fā)現(xiàn)有離子通道基因變異或通道病變。同樣，在兒童意識(shí)喪失型癲癇患者也發(fā)現(xiàn)有Cav3.2 T型鈣通道的基因變異［20］。在幾種小鼠癲癇模型上也發(fā)現(xiàn)T型鈣通道活性增高。敲除Cav3.1 T型鈣通道基因，可防止意識(shí)喪失型癲癇的發(fā)生［10］。已發(fā)現(xiàn)Cav3.2 T型鈣通道基因與急性與慢性疼痛的感知起重要作用。最近又證明T型鈣通道無(wú)論在脊髓或丘腦水平與疼痛信號(hào)的傳導(dǎo)也有關(guān)，T型鈣通道的活性增加與神經(jīng)性和炎癥性疼痛都有關(guān)，抑制后根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元細(xì)胞T型鈣通道活性能止痛，T型鈣通道阻斷劑椎管內(nèi)注射以及敲除Cav3.2 T型鈣通道基因也能止痛。糖尿病周圍神經(jīng)病時(shí)T型鈣通道的活性也增高［21］。

此外，細(xì)胞內(nèi)鈣超載還與偏頭痛、阿爾采末病、睡眠障礙、腦缺血后的腦血管痙攣等的發(fā)病，以及與缺血/再灌注損傷、細(xì)胞凋亡有關(guān)［22］，如沙土鼠雙側(cè)頸動(dòng)脈結(jié)扎后引起腦缺血，給作用于T通道的U-92032和Flunarizine，有明顯抑制作用，但用L通道阻斷劑Nifedipine無(wú)效。值得進(jìn)一步探討并應(yīng)用于臨床。所以盼望有新的特異性鈣通道阻斷劑出現(xiàn)。用膜片鉗實(shí)驗(yàn)，Shin等［23］發(fā)現(xiàn)在大鼠中樞神經(jīng)系統(tǒng)海馬CA1神經(jīng)元中，R(-)Efonidipine能選擇性地抑制低電壓T型鈣通道活性，對(duì)高電壓鈣通道不起作用，有望成為選擇性T型鈣通道特異阻斷劑?？梢?jiàn)T通道是神經(jīng)系統(tǒng)疾病和疼痛新的藥物作用靶點(diǎn)，并日益引起關(guān)注［24］。

4 T型鈣通道的調(diào)控和新型阻斷劑的研發(fā)

由于目前尚無(wú)理想的特異的選擇性T型鈣通道阻斷劑，有時(shí)不得不用能同時(shí)作用L及T鈣通道的阻斷劑進(jìn)行治療，既受到限制還影響效果。為此，一方面加速對(duì)特異選擇性T型鈣通道阻斷劑的研發(fā)，另一方面加強(qiáng)對(duì)T型鈣通道調(diào)控分子機(jī)制的研究，以期對(duì)新藥開發(fā)提供線索。最近Mircea等［3］在綜述中提出激酶、G蛋白、M1蕈毒堿和促腎上腺皮質(zhì)激素因子(CRF)、氧化還原體系都與T型鈣通道的調(diào)節(jié)有關(guān)。如小G蛋白通路中Rao激酶的抑制劑ROCK可減輕小鼠的癲癇，提示RHO/RHO激酶信號(hào)傳導(dǎo)系統(tǒng)在癲癇發(fā)病中有作用。在脂質(zhì)信使中發(fā)現(xiàn)溶血磷脂酸激活受體后，可發(fā)生神經(jīng)性疼痛，認(rèn)為是改變了Cav3.2 T型鈣通道功能所致。在非典型信號(hào)傳導(dǎo)通路中，發(fā)現(xiàn)CRF1受體能調(diào)節(jié)Cav3.2 T型鈣通道，CRF激動(dòng)劑能調(diào)節(jié)睡眠節(jié)律。在氧化還原體系中發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性抗氧化劑L-半胱氨酸，可使能感受疼痛的神經(jīng)細(xì)胞中T型鈣通道的電流減弱，從而減少痛覺(jué)過(guò)敏的發(fā)生。最近有報(bào)道體內(nèi)半胱氨酸在胱硫脒 -γ-裂解酶(CSE)作用下生成內(nèi)原性硫化氫(一種氣體介質(zhì))，能激活T鈣通道參與炎癥性疼痛，進(jìn)而又在切除腰5脊神經(jīng)形成的神經(jīng)原性疼痛大鼠模型中發(fā)現(xiàn)，腰4，5，6背根神經(jīng)感覺(jué)神經(jīng)細(xì)胞中Cav3.2 T型鈣通道增多，給予CSE抑制劑使內(nèi)原性硫化氫減少，可緩解其痛覺(jué)過(guò)敏，提示T型鈣通道及CSE均可為藥物作用靶點(diǎn)［25］。這些都對(duì)調(diào)控T型鈣通道藥物的研發(fā)有所啟迪。綜上，作者建議應(yīng)更多關(guān)注重要的藥物靶點(diǎn)T型鈣通道及其阻斷劑的研發(fā)。

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