血管内皮细胞上经典瞬时感受器阳离子通道C的成血管机制和作用研究进展*

王　瑜 综述， 周　诺审校

(广西医科大学附属口腔医院,南宁 530021)



血管内皮细胞上经典瞬时感受器阳离子通道C的成血管机制和作用研究进展*

王瑜 综述， 周诺△审校

(广西医科大学附属口腔医院,南宁 530021)

[关键词]瞬时感受器阳离子通道C；内皮细胞；成血管机制

1瞬时感受器阳离子通道C(transient receptor potential,TRPC)通道概述

TRPC通道是一类在外周和中枢神经系统分布很广泛的通道蛋白，首次发现于黑腹果蝇的视觉传导系统。目前，在哺乳动物中有超过30个TRP通道家族成员被克隆。根据同源性的不同，TRP通道可以分为7个亚家族。分别是TRPC、TRPV、TRPM、TRPML、TRPP、TRPA、TRPN。这7个亚族又各自包含若干成员。其中TRPC分为7个亚族成员(TRPC1～7)，其中TRPC2在人类被证实是一种伪基因。TRPC1是最先被克隆的哺乳类TRP，可与其他TRPC亚基形成异聚体。TRPC4和TRPC5间约有65%的同源性，TRPC3、6、7之间根据组成比例的不同可以组成许多不同功能的TRPC3、6、7异聚体。TRPC3、6、7之间有大约80%的同源性。

TRPC各类亚族有相同的拓扑结构：TRPC蛋白的N-末端和C-末端被6个跨膜区(S1～S6)分开,S5和S6间有一跨膜通道，这是TRPC的结构基础。N-末端有2～4个锚蛋白重复序列，它与通道蛋白的细胞膜锚定有关。C-末端包含一个TRP标志基序(EWKFAR)，与TRPC蛋白的自身调节有关[1]。TRPC通道是一种无选择性Ca2+可通过的阳离子通道[2]。由此可见，TRPC的结构多种多样，这与细胞功能的多样性有关。

2TRPC在血管内皮细胞上的表达

根据研究显示，TRPC的7个成员均可表达于不同来源的内皮细胞。最近有文献报道：TRPC1、3、4、5、6亚型均表达于来自人类脐静脉内皮细胞的内皮细胞链(EA.hy926细胞株)[3]。例如，对TRPC4缺陷型小鼠的研究表明TRPC4参与了内皮细胞中激动剂诱导的钙内流过程，能够调节血管的紧张度[4]。根据Jho等[5]的研究显示，在人的单层汇合内皮细胞内，TRPC1的过表达，会使由凝血酶和VEGF诱导的跨内皮细胞通透性增加。此外，不同血管床、不同动物种类来源的内皮细胞表达不同的TRPC通道。例如，TRPC1和TRPC3～6在牛主动脉内皮细胞中表达[6]，但TRPC3不在牛肺内皮细胞中表达[7]。TRPC4和TRPC6不在人肠系膜动脉内皮细胞表达。

3TRPC的成血管作用

3.1TRPC的激活机制TRPC通道分两种：受体操纵性离子通道(receptor-operated channel，ROC)和钙池操纵的离子通道(store-operated channel，SOC)。ROC(主要是指TRPC3、6、7异聚体)指当激动剂激活受体磷脂酶C(PLC)后使磷脂酰肌醇4,5二磷酸(PIP2)水解产生1,4,5三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)，DAG可直接激活TRPC受体[8-9]。

由于TRPC1、4、5和TRPC3、7与SOC在通道特性和功能上有许多相似之处，因此这些TRPC基因很可能就是编码SOC的基因或者是SOC的主要组成部分[10]。细胞内钙池充盈状态可调控这些TRPC通道的活性。PIP2水解产生IP3，而后IP3与内质网膜上的IP3受体结合使内质网中钙池储存的钙离子流向胞质，引起钙池衰竭。这种钙池衰竭的信号又通过某种存在争议的信号机制激活TRPC通道引起钙离子内流，使内质网内钙池中的钙离子得到补充。目前，至少存在4种假说解释这种存在争议的信号机制：(1)内质网能释放一种钙内流因子(Ca2+influx factor，CIF)，钙池衰竭后，内质网释放CIF到胞质，CIF扩散至胞膜与TRPC结合激活TRPC通道。(2)IP3受体与TRPC通道存在结构偶联，钙池衰竭后，IP3受体发生构象改变，通过直接的蛋白与蛋白相互作用而激发TRPC受体。(3)分泌TRPC通道蛋白转运囊泡，钙池衰竭后，自动分泌TRPC通道蛋白转运囊泡，囊泡与细胞膜融合会形成TRPC通道。(4)内质网上基质交感蛋白的转运(stromal interaction protein，STIM1)，钙池衰竭后，STIM1被转运至细胞膜激活TRPC通道[11]。

3.2TRPC的成血管作用血管的生成由多种因素调节：促血管生成因子、细胞外基质、蛋白水解酶系统、白细胞等。其中促血管生成因子是极其重要的组成部分。促血管生成因子主要包括成纤维细胞生长因子(FGFs)、血管内皮细胞生长因子(VEGF)、血小板源生长因子(PDGF)、转化生长因子ɑ(TGF-ɑ)，白细胞介素(IL)等[12]。其中FGFs和VEGFs已被证实参与调节血管内皮细胞的迁移、增殖和形成管腔样结构。Sellke等[13]研究表明，VEGFs和FGFs可以引起和促进在体血管生成。

目前认为，TRPC通道可能通过两种信号机制参与血管形成和重塑：(1)血管生长因子通过激活TRPC通道导致胞内钙离子浓度升高，从而激活成血管的信号转导通路至血管形成。(2)TRPC通道被激活后钙离子内流至血管内皮细胞分泌生长因子(VEGF、PDGF等)促进血管形成和重塑。

在早期的实验中发现，激动剂VEGF能通过各种信号机制激活TRPC通道从而刺激内皮细胞产生增殖和迁移，促进血管的生成和重构[10]。另有实验表明，用TRPC通道抑制剂SKF-96365阻断TRPC通道，发现斑马鱼躯干部分的体节间血管(intersegmental vessl，ISV)的生长受到显著的抑制，这提示TRPC通道的功能与血管的生长有着密不可分的关系[14]。早前，Fantozzi等报道由缺氧引起的内皮细胞增殖与TRPC4通道的表达增加有关。缺氧可以上调肺动脉内皮细胞TRPC4的mRNA和蛋白的表达，钙离子内流增加，从而促使激动蛋白-1与核蛋白的结合。二者结合可促进血管生长因子(VEGF、PDGF)的转录，内皮细胞增殖，血管重塑[15-16]。Ge等[2]观察到TRPC通道抑制剂SKF-96365能抑制由VEGF诱导的人脐静脉内皮细胞的增殖，而与之相关的通道可能是TRPC6。随后研究者通过过表达TRPC6发现人脐静脉内皮细胞增殖，利用RNA干扰技术沉默TRPC6基因发现能够抑制VEGF诱导的细胞增殖。抑制TRPC通道可抑制血管的形成[2]。在体外的成血管试验中，用Matrigel作为人工基底薄膜已广泛应用于研究内皮细胞的血管形成[17-18]。Antigny等[19](2012年)报道利用干扰RNA的方法敲除TRPC3、4、5能很大程度的减少基质胶诱导的内皮细胞血管腔形成，这与减少早期自发的Ca2+振荡有关。另外沉默TRPC3、5可以很大程度的减少内皮细胞的增殖。Yu等[20]发现TRPC1在斑马鱼成血管实验中起重要作用。Song等[21]利用干扰RNA技术向玻璃体内注射抑制TRPC4的药物，结果发现其可以抑制视网膜的血管新生。抑制TRPC4通道可以有效地抑制VEGF诱导的内皮细胞的迁移和管腔样结构的形成[21]。

4问题与展望

综上所述，TRPC确实影响了内皮细胞的成血管作用。上述多个文献报道若沉默TRPC通道可显著影响内皮细胞管腔样结构的形成。随着研究的深入，从早期的TRPC通道的个别亚族到现在的TRPC1、3、4、5、6均有报道涉及。对于TRPC是如何影响内皮细胞的成血管作用及其作用机制这个问题，可以概括为两种信号机制，上文均有阐述。这两种机制均与VEGF有关，可以看出VEGF在其中起到重要作用。但是否还有其他促血管生长因子受到影响或参与其中少见报道。因此，这个问题的机制到目前为止并没有被解释清楚，未来还需要对其影响机制及所涉及的因子、信号通道进行更加完善的研究，使其能够为临床治疗提供新的途径。目前，许多疾病伴有血管结构及其功能的改变，因而了解血管生长机制会为治疗及缓解这些疾病提供线索。TRPC通道对血管形成的影响涉及的临床研究有很多，比如：颌面部上下颌骨牵张成骨中新骨及其牵张区域血管供应的形成机制；肿瘤生长的血管供应；TRPC的异常调节可导致心肌肥厚等。因此对于TRPC通道激活成血管机制及作用这个问题的研究有很大的临床意义，还需做出更大的努力来为临床治疗作出贡献。

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doi:·综述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.17.041

*基金项目：国家自然科学基金资助项目(81470730)。

作者简介：王瑜(1990-)，在读硕士，主要从事颅颌面畸形的矫治。△通讯作者,Tel:13978818686；E-mail:nuozhou@hotmail.com。

[中图分类号]R783.9

[文献标识码]A

[文章编号]1671-8348(2016)17-2146-03

(收稿日期：2015-12-12修回日期：2016-02-06)