楊維杰，駱 媛，王永安

（軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院毒物藥物研究所，抗毒藥物與毒理學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100850）

瞬時(shí)受體電位（transient receptor potential，TRP）最早發(fā)現(xiàn)于視力受損的果蠅，因攜帶TRP突變基因的果蠅在接受持續(xù)光照射時(shí)光感受器只產(chǎn)生瞬時(shí)而非持續(xù)性的電位變化而得名［1］。TRP陽(yáng)離子家族被認(rèn)為是最大的離子通道家族之一，目前已發(fā)現(xiàn)約30個(gè)TRP基因和100多個(gè)TRP通道，按其氨基酸序列的同源性差異分為7個(gè)亞家族，包括 TRPC（canonical，TRPC1～TRPC7），TRPV（vanilloid，TRPV1～TRPV6），TRPM（melastatin，TRPM1～TRPM8），TRPA（ankyrin，TRPA1），TRPP（polycystin，TRPP1～TRPP3），TRPML（mucolipin，TRPML1～TRPML3）和TRPN（Drosophila NOMPC），但TRPN蛋白僅在魚(yú)類和果蠅中檢測(cè)到，哺乳動(dòng)物中尚未檢測(cè)到TRPN基因的表達(dá)［2］。近來(lái)在酵母中發(fā)現(xiàn)了第8個(gè)TRP亞家族，命名為TRPY（Yeast）［2］。TRP家族的共有特征是含6個(gè)跨膜多肽（S1～S6），S5和S6之間向內(nèi)嵌入形成的疏水區(qū)是轉(zhuǎn)運(yùn)離子的孔道區(qū)域，不同亞型跨膜多肽結(jié)構(gòu)的錨蛋白重復(fù)序列數(shù)目不同。同種或異種TRP亞單位組成的同源或異源四聚體構(gòu)成功能性離子通道，與K+和Ca2+的電壓門控通道具有相似性，對(duì)Ca2+，Mg2+，Na+和K+等多種單價(jià)或二價(jià)陽(yáng)離子具有通透性［3-5］。

TRP在心、肝、肺、腎、胰腺、前列腺、大腦和腸道等多種組織中表達(dá)，與器官纖維化、癌癥、阿爾茨海默病等多種疾病的發(fā)生密切相關(guān)。TRP除響應(yīng)光刺激外，還介導(dǎo)機(jī)械刺激、化學(xué)刺激、血管舒張、代謝應(yīng)激及溫度、滲透壓和pH的改變等引發(fā)的反應(yīng)［6］。鑒于其具有響應(yīng)多種信號(hào)刺激的能力，TRP又被稱為細(xì)胞傳感器和信號(hào)整合器。

1 與呼吸系統(tǒng)疾病密切相關(guān)的TRP通道

在呼吸系統(tǒng)中，多種不同亞型的TRP通道對(duì)呼吸系統(tǒng)生理病理功能發(fā)揮重要調(diào)控作用，TRP通道已成為近十年來(lái)呼吸道疾病研究的熱點(diǎn)，其中TRPA1，TRPV1，TRPV4和TRPM8亞型與呼吸道疾病密切相關(guān)且研究較多。

1.1 TRPA1

TRPA1主要在直徑很小的感覺(jué)神經(jīng)元上表達(dá)［7］，也在支氣管上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和肺成纖維細(xì)胞等非神經(jīng)元細(xì)胞上表達(dá)［8］。哺乳動(dòng)物的TRPA1和TRPV1在脊髓背根神經(jīng)節(jié)、鼻三叉神經(jīng)和迷走神經(jīng)等具有細(xì)胞體的C纖維子集中共表達(dá)，激活后會(huì)促進(jìn)神經(jīng)激肽A（neurokinin A，NKA）、P物質(zhì)和降鈣素基因相關(guān)肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）的釋放［9］。溫度變化、空氣污染物和煙霧等外部刺激以及肉桂素、異硫氰酸烯丙酯和大蒜素等化學(xué)刺激均能以不同作用方式選擇性靶向激活TRPA1；鈣離子、微量金屬、活性氧（reac?tive oxygen species，ROS）、氮、羰基物質(zhì)、緩激肽和神經(jīng)生長(zhǎng)因子等均可作為TRPA1的內(nèi)源性激活劑，進(jìn)而調(diào)控TRPA1的表達(dá)［9-12］。

1.2 TRPV1

TRPV1在背根神經(jīng)節(jié)、三叉神經(jīng)和迷走神經(jīng)中高表達(dá)［13］，表達(dá)TRPV1的神經(jīng)元中通常還能檢測(cè)到與TRPA1和TRPV4等通道的共表達(dá)，這些共表達(dá)的通道大多與P物質(zhì)、神經(jīng)肽和CGRP的產(chǎn)生有關(guān)。在肺泡上皮細(xì)胞、氣道上皮細(xì)胞（airway epithe?lial cells，AEC）和氣道平滑?。╝irway smooth muscle，ASM）細(xì)胞等非神經(jīng)細(xì)胞中，TRPV1的表達(dá)可能與氣道中白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-8、IL-13和IL-33等炎癥介質(zhì)的釋放有關(guān)［14-16］。高溫（42～53℃）、細(xì)胞外低pH（pH 5～6）、一些脂質(zhì)衍生物和外源性化合物等均能激活 TRPV1［17-20］，緩激肽、前列腺素 E2（prostaglandin E2，PGE2）和蛋白酶激活受體2激活肽等炎癥介質(zhì)可能通過(guò)G蛋白偶聯(lián)受體激活TRPV1［21-22］。

1.3 TRPV4

TRPV4在神經(jīng)元、角質(zhì)形成細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、單核細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞等細(xì)胞中表達(dá)［23］，在氣管、支氣管和下呼吸道的上皮襯層以及肺泡隔中高表達(dá)。5，6-環(huán)氧二十碳三烯酸和4α-佛波醇-12，13-二癸酸等化學(xué)物質(zhì)以及膜牽張和低滲等物理刺激均可激活TRPV4。此外，TRPV4通道是一個(gè)溫度感受器，27～35℃即可激活TRPV4［24］。

1.4 TRPM8

吸入冷空氣可引起氣道收縮、咳嗽和血漿蛋白外滲等呼吸道反應(yīng)，并可引發(fā)哮喘，而TRPM8被廣泛認(rèn)為是冷覺(jué)感受器，豐富表達(dá)于鼻黏膜神經(jīng)纖維中［25-26］。在人支氣管上皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種冷和薄荷醇激活的TRPM8截短變異體，寒冷（≤18℃）或相對(duì)較高濃度的薄荷醇可激活肺細(xì)胞中的TRPM8變異體，進(jìn)而可介導(dǎo)IL-1α、IL-1β、IL-4、IL-6、IL-8、IL-13、粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulo?cyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF）和腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等一系列促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)［27］。

2 TRP通道在呼吸系統(tǒng)疾病中的作用

2.1 TRP通道與咳嗽

氣道受迷走神經(jīng)傳遞至中樞神經(jīng)系統(tǒng)的感覺(jué)傳入神經(jīng)調(diào)控，其受體有快速適應(yīng)性受體Aδ纖維、緩慢適應(yīng)性拉伸受體和無(wú)髓C纖維，其中C纖維是引起咳嗽的主要纖維類型［28］，從迷走神經(jīng)細(xì)胞體突出的軸突通過(guò)多條神經(jīng)分支到達(dá)氣道，將纖維輸送至氣管和支氣管［29］。目前，對(duì)TRP通道亞型TRPA1，TRPV1和TRPV4在咳嗽中的作用機(jī)制研究較多，對(duì)TRPM8的報(bào)道相關(guān)較少。

支氣管迷走神經(jīng)能響應(yīng)多種TRPA1激動(dòng)劑如肉桂素和大蒜素等的激活，氣道受到刺激時(shí)，會(huì)優(yōu)先表達(dá)TRPA1陽(yáng)離子通道，進(jìn)而激活迷走性支氣管肺C纖維，誘發(fā)咳嗽［20，30-31］。H2S可通過(guò)作用于感覺(jué)神經(jīng)元TRPA1 N端內(nèi)部結(jié)構(gòu)域中的2個(gè)半胱氨酸殘基誘導(dǎo)其活化，進(jìn)而通過(guò)TRPA1介導(dǎo)辣椒素敏感性肺迷走神經(jīng)傳入纖維的超敏反應(yīng)引發(fā)哮喘等氣道炎癥性疾?。?2］。使用TRPA1拮抗劑HC-030031或AP-18能夠消除因吸入H2S供體NaHS后對(duì)辣椒素敏感性肺迷走神經(jīng)元內(nèi)向電流的增強(qiáng)作用，而使用TRPA1激動(dòng)劑則會(huì)對(duì)辣椒素敏感性肺迷走神經(jīng)元介導(dǎo)的氣道反射產(chǎn)生與H2S刺激類似的增敏作用。內(nèi)源性炎癥介質(zhì)緩激肽通過(guò)作用于二級(jí)神經(jīng)元上的B2受體（bradykinin B2 receptor，B2R），刺激環(huán)氧合酶和12-脂氧合酶代謝產(chǎn)物的釋放，進(jìn)而激活二級(jí)神經(jīng)元上的TRPV1和TRPA1通道，增強(qiáng)咳嗽反應(yīng)［21］。另有研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)生長(zhǎng)因子和聚肌胞苷酸模擬病毒處理周圍神經(jīng)元等效物后，可直接快速誘導(dǎo)激活TRPA1，可能與咳嗽反射過(guò)反應(yīng)的神經(jīng)炎癥有關(guān)［33］。

TRPA1在非神經(jīng)細(xì)胞中的表達(dá)與呼吸系統(tǒng)疾病關(guān)系的研究較少。有研究表明，A549肺泡Ⅱ型上皮細(xì)胞中TRPA1的激活可促進(jìn)細(xì)胞鈣內(nèi)流的增加，進(jìn)而激活細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinases 1/2，ERK 1/2）通路，并促進(jìn)一氧化氮的產(chǎn)生［34-35］；另外，ASM細(xì)胞上TRPA1的激活可抑制細(xì)胞增殖，同時(shí)促進(jìn)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的釋放［36-37］。激活豚鼠氣道TRPA1誘導(dǎo)產(chǎn)生非上皮PGE2，可中和河豚毒素敏感神經(jīng)因TRPA1激活所產(chǎn)生的支氣管收縮作用，最終在氣道中的綜合反應(yīng)表現(xiàn)為氣道松弛，推測(cè)刺激ASM的TRPA1可介導(dǎo)旁分泌PGE2緩解氣道收縮，但PGE2具體來(lái)源尚未明確［38］。

TRPV1特異性激動(dòng)劑辣椒素可有效激活多種動(dòng)物的咳嗽反射［39］，其特異性抑制劑SB705498可有效抑制辣椒素誘導(dǎo)的咳嗽［40］，并顯著降低P物質(zhì)、CGRP和NKA的濃度，減少肺組織炎性細(xì)胞浸潤(rùn)或支氣管纖毛堆積，具有治療慢性咳嗽的潛力。TRPV1單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide poly?morphisms，SNP）會(huì)改變通道的功能特性［41］，與工作場(chǎng)所暴露的咳嗽易感患者患慢性咳嗽的風(fēng)險(xiǎn)更高有關(guān)［42］，而攜帶TRPV1-V585突變體的人群可能對(duì)呼吸道刺激不敏感［43］。Liviero等［44］進(jìn)一步在人體試驗(yàn)中評(píng)估了TRPV1的6種SNP對(duì)辣椒素誘導(dǎo)產(chǎn)生咳嗽之間的關(guān)系，證實(shí)了人體對(duì)辣椒素敏感性咳嗽歸因于 4種 SNP（I315M，I585V，T469I和P91S）的組合。目前對(duì)于SNP的變異性來(lái)源尚不清楚，對(duì)這種基因變異誘發(fā)咳嗽的原因仍有待進(jìn)一步研究。其他研究發(fā)現(xiàn)，豚鼠氣道的過(guò)敏性炎癥與氣管Aδ神經(jīng)元的TRPV1表達(dá)有關(guān)，過(guò)敏原刺激會(huì)在氣道黏膜中產(chǎn)生腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brainderived neurotrophic factor，BDNF）和膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，BDNF誘導(dǎo)大多數(shù)氣管Aδ神經(jīng)元中TRPV1的表達(dá)，外源使用BDNF或膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子可模擬變應(yīng)原刺激誘導(dǎo)氣管Aδ神經(jīng)元中TRPV1表達(dá)增加及通道開(kāi)放［45］。

TRPV4-ATP-P2X3相互作用是低滲誘導(dǎo)激活氣道感覺(jué)神經(jīng)反射的主要通路，TRPV4配體和低滲溶液導(dǎo)致小鼠、豚鼠和人迷走神經(jīng)去極化并激活A(yù)δ纖維，而TRPV4和P2X3抑制劑均能拮抗由TRPV4誘發(fā)的咳嗽［46］。相對(duì)TRPA1和TRPV1來(lái)說(shuō)，對(duì)TRPV4引起咳嗽反應(yīng)的研究相對(duì)較少，機(jī)制也尚不明確。

2.2 TRP通道與哮喘

哮喘是一種常見(jiàn)的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，反復(fù)發(fā)作時(shí)出現(xiàn)咳嗽、呼吸困難、胸悶和喘息等癥狀，病理特征是出現(xiàn)嗜酸性粒細(xì)胞肺部浸潤(rùn)和肥大細(xì)胞脫粒［47］，全世界有＞3億不同年齡段的人群深受其擾［48］。由于平滑肌的收縮主要由支配肺和氣道的感覺(jué)和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元控制，因此普遍認(rèn)為周圍神經(jīng)系統(tǒng)在哮喘中起重要作用［49］。哮喘通常與環(huán)境過(guò)敏原有關(guān)，寒冷、煙霧、塵螨以及環(huán)境中刺激性化學(xué)物質(zhì)如異硫氰酸烯丙酯（allylisothiocyanate，AITC），肉桂醛和大蒜素等均可誘發(fā)哮喘的發(fā)生［9，50］。TRP通道中TRPA1，TRPV1和TRPV4參與調(diào)控哮喘的研究較多且較為深入。

ROS、脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物和多種炎癥介質(zhì)是引起哮喘氣道炎癥的過(guò)敏原，同時(shí)也是TRPA1通道的內(nèi)源性激動(dòng)劑［20］。冷空氣也是哮喘發(fā)生的強(qiáng)力誘因。Du等［10］發(fā)現(xiàn)，溫度變化加劇了卵白蛋白（oval?bumin，OVA）誘導(dǎo)小鼠哮喘模型的氣道炎癥，支氣管肺泡灌洗液中血清總IgE和IgG1增加，且在最大溫差（16℃）條件下TRPA1表達(dá)明顯上調(diào)，給予TRPA1抑制劑HC030031后模型小鼠的哮喘明顯減弱。但對(duì)于TRPA1是否為冷覺(jué)感受器一直存在爭(zhēng)議［51］。

使用OVA分別刺激TRPA1基因敲除大鼠和野生型大鼠［52］，相對(duì)于未受刺激大鼠，接受OVA刺激的野生型大鼠支氣管肺泡灌洗液中白細(xì)胞數(shù)顯著增高，而TRPA1基因敲除大鼠白細(xì)胞浸潤(rùn)則明顯被抑制；Caceres等［53］使用 OVA 刺激 TRPA1基因敲除小鼠得到相同結(jié)論，TRPA1拮抗劑HC-030031亦能有效抑制OVA刺激引起的氣道白細(xì)胞浸潤(rùn)、黏液產(chǎn)生和氣道高反應(yīng)性［53］。新型TRPA1拮抗劑BI01305834在豚鼠哮喘模型中能防止變應(yīng)原和組胺引起的氣道變窄，并逆轉(zhuǎn)變應(yīng)原引起的支氣管收縮［54］。此外，Wang等［55］使用OVA和PM2.5誘導(dǎo)的哮喘模型發(fā)現(xiàn)，三拗湯可通過(guò)抑制TRPA1和TRPV1通道，減少炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及氣道高反應(yīng)性，推測(cè)其作用機(jī)制與其對(duì)Th2相關(guān)細(xì)胞因子IL-13和神經(jīng)因子的調(diào)控有關(guān)。

Yap等［9］研究發(fā)現(xiàn)，TNF-α可上調(diào)人肺成纖維細(xì)胞TRPA1基因轉(zhuǎn)錄水平，并提高TRPA1介導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流。雖已有大量研究表明哮喘發(fā)生與TRPA1密切相關(guān)，但也有研究發(fā)現(xiàn)晚期哮喘反應(yīng)與TRPA1的表達(dá)無(wú)關(guān)［56］。對(duì)于TRPA1如何介導(dǎo)哮喘發(fā)生以及相關(guān)調(diào)控因素還有待進(jìn)一步研究。

辣椒素誘導(dǎo)的咳嗽反應(yīng)與哮喘反應(yīng)早期的氣流阻塞以及晚期的痰嗜酸性粒細(xì)胞增多有關(guān)［57］。研究表明，TRPV1在粉煤灰誘發(fā)的哮喘發(fā)作過(guò)程中具有調(diào)控作用［58］。此外，PM2.5和甲醛均可作為哮喘發(fā)生的誘因，在2種因素共同作用于BALB/c小鼠后，會(huì)加劇過(guò)敏性哮喘發(fā)作，導(dǎo)致ROS、炎癥因子和血清免疫球蛋白IgE水平升高，同時(shí)激活TRPV1通道，促進(jìn)P物質(zhì)和降鈣素基因相關(guān)肽的表達(dá)增加，引起神經(jīng)源性炎癥繼而誘發(fā)哮喘［59］。OVA致敏小鼠暴露于PM2.5環(huán)境中，TRPV1與TRPA1表達(dá)均顯著升高［11］，同時(shí)伴隨著 IL-13、P 物質(zhì)、前列腺素 D2（prostaglandin D2，PDG2）和神經(jīng)生長(zhǎng)因子的表達(dá)升高。Schiffers等［16］研究發(fā)現(xiàn)，TRPV1與過(guò)敏原誘導(dǎo)的上皮IL-33分泌有關(guān)，它和蛋白酶激活受體2（protease-activated receptors 2，PAR2）的激活會(huì)促進(jìn)ATP釋放和P2YR2依賴性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。使用微RNA可以有效抑制OVA誘導(dǎo)的哮喘模型小鼠嗜酸性氣道炎癥，減輕哮喘發(fā)作［60］。

雖有研究表明，TRPV1能調(diào)節(jié)CD4+T細(xì)胞的激活和炎癥特性，減弱晚期哮喘反應(yīng)的表型［61］，但TRPV1抑制劑JNJ-17203212對(duì)OVA誘導(dǎo)的大鼠或小鼠晚期哮喘反應(yīng)無(wú)顯著抑制作用［62］。OVA刺激TRPV1缺失的小鼠仍會(huì)出現(xiàn)白細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞升高，提示過(guò)敏性哮喘的發(fā)生可能與TRPV1 通 道 無(wú) 關(guān)［53］。 Trankner等［63］同 時(shí) 敲 除TRPV1，TRPA1和MrgD在神經(jīng)元的表達(dá)，OVA誘導(dǎo)的哮喘模型小鼠未出現(xiàn)OVA依賴性的氣道高反應(yīng)性，但仍出現(xiàn)過(guò)敏原特異性免疫球蛋白的產(chǎn)生和肺中白細(xì)胞的積累等免疫反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)1-磷酸鞘氨醇（sphingosine-1-phosphate，S1P）可能是連接免疫細(xì)胞活性與哮喘反應(yīng)中感覺(jué)神經(jīng)元依賴性氣道高反應(yīng)性的信號(hào)之一。

研究表明，TRPV4的SNP與哮喘和慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease，COPD）發(fā)生有關(guān)［64-65］。此外，在ASM上，花生四烯酸衍生物或蛋白酶等內(nèi)源性配體激活TRPV4促進(jìn)ATP釋放，通過(guò)泛連接蛋白離子孔使肥大細(xì)胞P2X4依賴性的半胱氨酰白三烯釋放，從而引起ASM收縮，可能是哮喘發(fā)生的重要機(jī)制［66］。將BALB/c小鼠暴露于甲醛和濕度相對(duì)較高的環(huán)境中時(shí)，會(huì)引起肺中TRPV4-p38 MAPK通路激活，導(dǎo)致炎癥加劇，氣道黏液分泌增多，引起過(guò)敏性哮喘加重［67］。在慢性哮喘發(fā)生過(guò)程中，TRPV4還能介導(dǎo)KCa3.1通道調(diào)節(jié)人支氣管平滑肌細(xì)胞增殖，阻斷TRPV4可減弱因KCa3.1激活引起的細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流。因此，TRPV4有可能成為治療慢性哮喘的潛在靶標(biāo)［68］。

2.3 TRP通道與慢性阻塞性肺病

COPD主要影響小氣道和肺實(shí)質(zhì)［69］，ROS或內(nèi)源性抗氧化損傷等氧化應(yīng)激是COPD的主要誘因，細(xì)胞內(nèi)線粒體、二氫煙酰胺-腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶和黃嘌呤/黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)損傷導(dǎo)致的氧化應(yīng)激也會(huì)導(dǎo)致COPD［70］。另外，炎癥、煙霧、大氣污染、粉塵、過(guò)敏、營(yíng)養(yǎng)不良和植物神經(jīng)功能紊亂等都可能導(dǎo)致COPD的發(fā)生。COPD和哮喘雖均以氣道阻塞為特征，但氣道阻塞在哮喘中是可逆的，在COPD中是進(jìn)行性的且在很大程度上是不可逆的［47］。

近年有許多研究TRPA1和TRPV1參與此類疾病的相關(guān)機(jī)制報(bào)道，尤其聚焦于TRPA1在此過(guò)程中發(fā)揮的調(diào)控作用。研究表明，COPD患者AEC的TRPA1和TRPV1基因表達(dá)顯著升高［71］。此外，香煙煙霧可靶向激活TRPA1誘發(fā)COPD，但具體的激活成分尚未闡明［72-73］。Xu等［74］研究發(fā)現(xiàn)，香煙煙霧提取物能誘導(dǎo)AEC（A549和Beas-2B細(xì)胞）的Ca2+內(nèi)流，降低抗氧化基因表達(dá)，并增強(qiáng)炎癥相關(guān)基因表達(dá)，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)和線粒體中的ROS增加；使用TRPA1和TRPV1的抑制劑或基因敲除技術(shù)后細(xì)胞Ca2+內(nèi)流減少，同時(shí)細(xì)胞抗氧化基因mRNA的表達(dá)水平提高，細(xì)胞內(nèi)和線粒體中ROS水平明顯降低，能有效阻止線粒體損傷和下游的炎癥反應(yīng)。此外，香煙煙霧使A549和Beas-2B細(xì)胞中Nod樣受體蛋白3（Nod-like receptor protein 3，NLRP3）表達(dá)顯著升高，NLRP3介導(dǎo)的IL-1β和IL-18炎癥介質(zhì)也顯著升高，敲除或抑制TRPA1和TRPV1能降低NLRP3及其介導(dǎo)的炎癥因子的表達(dá)［75］。Yap等［76］同樣發(fā)現(xiàn)，抑制TRPA1可以降低NLRP3/胱天蛋白酶1炎癥小體復(fù)合物、以及IL-8等炎癥因子的釋放。Jian等［77］研究發(fā)現(xiàn)，黃酮可以通過(guò)調(diào)控TRPV1從而抑制香煙煙霧引起的COPD小鼠氣道炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激。

TRPA1通道激活能調(diào)控線粒體中Ca2+內(nèi)流，引起線粒體內(nèi)ROS升高，導(dǎo)致線粒體功能障礙從而引發(fā)哮喘和COPD等慢性疾?。?8］。急性線粒體功能障礙中線粒體產(chǎn)生的大量ROS可優(yōu)先作用于TRPA1，引起TRPA1的N端半胱氨酸修飾，從而激活氣道感覺(jué)神經(jīng)，引發(fā)哮喘等疾?。?8］。超氧化物和H2O2均可直接激活TRPA1通道；敲除TRPA1后，低濃度H2O2（<10 mmol·L-1）對(duì)線粒體無(wú)刺激作用，但高濃度H2O2（120 mmol·L-1）對(duì)線粒體仍具有刺激作用［79］。

2.4 TRP通道與其他呼吸道疾病

2019年，新型冠狀病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）在全球蔓延。COVID-19可引起呼吸衰竭等嚴(yán)重呼吸系統(tǒng)癥狀。哮喘或COPD等慢性呼吸系統(tǒng)疾病的患者感染COVID-19的風(fēng)險(xiǎn)較高［80］，感染后一個(gè)突出特征是細(xì)胞因子驅(qū)動(dòng)的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)被強(qiáng)烈激活。最新研究表明，TRPV4可能是COVID-19導(dǎo)致肺損傷機(jī)制的靶標(biāo)之一，因?yàn)楦腥緡?yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）后會(huì)導(dǎo)致肺泡毛細(xì)血管屏障功能障礙，直接后果是引發(fā)肺水腫。而對(duì)心源性肺水腫和慢性咳嗽患者的臨床研究表明，抑制TRPV4通道可保護(hù)肺泡毛細(xì)血管屏障。因此，可考慮將靶向抑制TRPV4作為治療COVID-19的輔助療法［81-82］。同樣，基于TRPV1在呼吸系統(tǒng)炎癥反應(yīng)中的作用，阻斷TRPV1也可能改善COVID-19患者呼吸系統(tǒng)癥狀［83］。

研究發(fā)現(xiàn)，在豚鼠肺纖維化模型中，TRPA1和TRPV1表達(dá)均上調(diào)［31］；在肺纖維化過(guò)程中，激活TRPV4可強(qiáng)化轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（transforming growth factor-β1，TGF-β1）誘導(dǎo)的肺纖維化中肌動(dòng)蛋白重塑，并增加α平滑肌肌動(dòng)蛋白轉(zhuǎn)錄共激活因子的核易位，加快肺纖維化過(guò)程［84］。

TRPM8通常被認(rèn)為是冷覺(jué)感受器［85］，豐富表達(dá)于鼻黏膜神經(jīng)纖維中［25-26］，冷或薄荷醇激活人支氣管上皮細(xì)胞中TRPM8截短變異體，引起一系列促炎性細(xì)胞因子的表達(dá)增強(qiáng)，通過(guò)使用TRPM8拮抗劑BCTC或小干擾RNA技術(shù)可抑制這種激活作用［86］。近來(lái)也有研究發(fā)現(xiàn)，冷空氣可通過(guò)TRPM8介導(dǎo)的哮喘小鼠AEC中的PKC/NF-κB信號(hào)途徑誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)［87］。雖然對(duì)TRPM8在呼吸系統(tǒng)疾病中的作用雖知之甚少，但已有研究表明，外界冷空氣的刺激很可能通過(guò)激活TRPM8來(lái)誘發(fā)機(jī)體呼吸系統(tǒng)疾病。因此，TRPM8可能是治療鼻炎等呼吸道炎癥的潛在靶標(biāo)。

3 TRP通道靶向治療藥物

近年來(lái)越來(lái)越多的研究揭示了TRP在結(jié)構(gòu)和功能上的多樣性，也開(kāi)展了很多靶向TRP通道的藥物研究臨床試驗(yàn)。但由于在神經(jīng)元細(xì)胞和多種非神經(jīng)元細(xì)胞中激活TRP通道所引起的機(jī)體反應(yīng)復(fù)雜性，加之TRP通道參與的調(diào)控機(jī)制尚未完全闡明，使靶向TRP通道的藥物研發(fā)充滿挑戰(zhàn)。

TRPA1拮抗劑GRC-17536能有效抑制香煙煙霧提取物、巴豆醛、丙烯醛以及AITC誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流，也可抑制AITC引起人肺成纖維細(xì)胞如CCD19-LU細(xì)胞和人肺泡上皮細(xì)胞如A549細(xì)胞中IL-8的釋放，對(duì)檸檬酸引起的豚鼠咳嗽起到很好的抑制效果，目前GRC-17536已進(jìn)入治療慢性咳嗽的Ⅱ期臨床試驗(yàn)。TRPA1抑制劑甘草苷（liquiritin）可通過(guò)雙重抑制TRPV1和TRPA1通道抑制LPS引起的肺損傷［20］。

TRPV1拮抗劑大多為鎮(zhèn)痛藥，辣椒平（capsaz?epin）是最先發(fā)現(xiàn)的可以阻斷由辣椒素引起TRPV1通道開(kāi)放的化合物，但無(wú)法拮抗其他激動(dòng)劑作用于辣椒素敏感的神經(jīng)元引起的生物學(xué)反應(yīng)，且具有物種選擇性和非特異性。氨基化合物BCTC［88］、甘氨酰氨類復(fù)合物H-Arg-15-15C［89］均可通過(guò)阻斷TRPV1發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用，其中BCTC濃度依賴性地抑制辣椒素誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流，是強(qiáng)效的選擇性TRPV1阻斷劑。AMG-517也是高度選擇性的TRPV1拮抗劑，可阻斷所有TRPV1激活模式。JNJ-39729209對(duì)辣椒素誘導(dǎo)產(chǎn)生咳嗽的豚鼠模型表現(xiàn)出明顯的鎮(zhèn)咳活性，已進(jìn)入Ⅰ期臨床試驗(yàn)［27］。另一種TRPV1拮抗劑GRC-6211（口服）已在骨關(guān)節(jié)炎和神經(jīng)性疼痛的治療方面開(kāi)展了Ⅱ期臨床試驗(yàn)，但其臨床開(kāi)發(fā)已被暫停，并且未提供詳細(xì)信息［27，90］。

目前尚無(wú)TRPV4阻斷劑在呼吸系統(tǒng)疾病中作用的相關(guān)臨床試驗(yàn)報(bào)道。GSK2798745是一種治療心力衰竭的TRPV4拮抗劑，已進(jìn)入Ⅱ期臨床試驗(yàn)，在健康志愿者和穩(wěn)定心力衰竭患者中耐受良好［91］。TRPV4特異性抑制劑HC-067047可降低5-羥色胺誘導(dǎo)的慢性低氧肺血管收縮的敏感性［92］。TRPM8通道拮抗劑BCTC及其衍生物硫代BCTC，均可抑制薄荷醇誘導(dǎo)的Ca2+內(nèi)流；另一種TRPM8拮抗劑2-APB，可非特異性、快速可逆地阻斷薄荷醇誘導(dǎo)的TRPM8電流。針對(duì)實(shí)體瘤患者的TRPM8激動(dòng)劑D-3263可減少大鼠良性前列腺增生，且不出現(xiàn)限制其耐受性的急性不良反應(yīng)，已完成Ⅰ期臨床試驗(yàn)，但后續(xù)無(wú)相關(guān)報(bào)道［93］。AMG 333是一種有效且高度選擇性的TRPM8拮抗劑，可作為治療偏頭痛的候選藥物，已進(jìn)入臨床試驗(yàn)［94］。

4 結(jié)語(yǔ)

近幾十年，慢性咳嗽、哮喘和COPD等呼吸系統(tǒng)疾病呈上升趨勢(shì)，闡明這類疾病的具體發(fā)病機(jī)制以及開(kāi)發(fā)相應(yīng)治療藥物迫在眉睫。TRP通道能廣泛響應(yīng)呼吸道感覺(jué)神經(jīng)元、支氣管上皮細(xì)胞和肺泡上皮細(xì)胞等受到刺激時(shí)所釋放的信號(hào)，引起細(xì)胞外Ca2+內(nèi)流和組織炎癥等反應(yīng)，參與調(diào)控咳嗽、哮喘及COPD等呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生過(guò)程，是呼吸系統(tǒng)疾病治療藥物研發(fā)的潛在靶點(diǎn)，近年來(lái)靶向TRP通道的藥物開(kāi)發(fā)已進(jìn)入臨床試驗(yàn)研究。但由于目前TRP通道在呼吸系統(tǒng)中的具體作用機(jī)制尚未完全明確，其靶向治療藥物不可避免地會(huì)出現(xiàn)一些不良反應(yīng)，如Ⅰ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，TRPV1抑制劑AMG-517及JNJ-39729209會(huì)劑量依賴性地引起健康受試者核心體溫升高［90，95］。對(duì)另一種 TRPV1 拮抗劑ABT-102的3個(gè)Ⅰ期臨床試驗(yàn)的藥代動(dòng)力學(xué)/藥效學(xué)分析研究中也發(fā)現(xiàn)該藥會(huì)引起體溫升高［96］。具有快速持久鎮(zhèn)痛作用的AZD1386應(yīng)用于受試者同樣會(huì)影響受試者體溫［97］。因此，TRP各亞型通道在呼吸系統(tǒng)疾病中的調(diào)控機(jī)制復(fù)雜性、在不同種類細(xì)胞中的調(diào)控方式多樣性、在動(dòng)物模型與人體中的表達(dá)差異性以及在靶向抑制TRP通道后對(duì)各組織的影響程度不可控性等均是未來(lái)TRP靶向藥物研發(fā)應(yīng)重點(diǎn)考慮的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題，需要該領(lǐng)域研究人員進(jìn)一步深入研究。