瞬时受体电位通道A1亚型在冠状动脉粥样硬化性心脏病中的临床研究进展

郑丽婷 游紫阳 冯莉 林万鹏 杨骄霞

我国冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）的发病率和死亡率有持续上涨趋势，并且在各类心血管疾病中死亡率较高[1-2]。瞬时受体电位通道A1亚型（TRPA1）是一种存在于细胞膜上的非选择性阳离子通道锚蛋白，是神经肽释放和神经源性炎性反应的关键调节剂。近年来研究发现，TRPA1在心血管系统的许多组织中有表达，并参与许多心血管疾病的发病机制[3]。

1 TRPA1基本结构及功能

TRPA1 是TRP 蛋白超家族A 组唯一成员，在哺乳动物组织中广泛表达[4]。TRPA1 具有6 个跨膜结构域，其N 末端和C 末端均位于胞内，S5 和S6 之间具有成孔环。TRPA1 最具特征性的结构是其N 末端结构域中的大量锚蛋白重复序列（其中人类的为16 个）[3]，这些重复序列均含有半胱氨酸残基，可以形成四聚体非选择性离子通道[5]，作为TRPAl 激活剂的结合位点[6]。TRPA1 可以被缓激肽、活性氧等内源性物质和刺激性化合物等外源性物质激活，参与炎性反应和疼痛的病理生理过程。TRPA1 还在心血管系统（内皮、心肌和成纤维细胞等）中表达并发挥作用[6]。

2 TRPA1的检测方法

可以通过测定TRPA1 的蛋白或mRNA 表达水平检测TRPA1，包括酶联免疫吸附试验（ELISA）、定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）和蛋白质印迹法（Western blot）。检测冠心病患者外周血单核细胞中TRPA1 蛋白及mRNA 的表达可了解TRPA1 与冠心病的相关程度[2,7]，其方法为分离并且提取患者外周血中的单核细胞，通过Western blot和qRT-PCR 分别检测患者单核细胞中TRPA1 表达的蛋白和mRNA 水平。也有实验用ELISA 法检测大鼠的组织标本中TRPA1 的蛋白水平[8]。

3 TRPA1与冠心病

3.1 TRPA1与冠心病发病的相关性研究

TRPA1 是氧化应激的感受器，并在炎性反应的起始环节起重要作用。TRPA1 对各种氧化剂非常敏感，并兼具受体的功能，因此被称为“炎性反应守门人”[6]。受损或发生炎性反应的组织释放的脂质过氧化产物和多种氧化应激相关代谢产物如活性氧（ROS）、活性氮（RNS）、H2O2、4-羟基-2-壬醛、4-羟基己醛、4-氧代-2-壬烯醛、亚硝酸和15-脱氧-前列腺素J2（15d-PGJ2）等，可调节TRPA1 通道[9]。以上氧化应激相关代谢产物、内源性炎性介质及部分应激因子，均可激活TRPA1，是TRPA1 的内源性调节物质[6]。相关研究也发现，桂皮醛作为TRPA1 受体激动剂，通过阻断Ca2+内流，抑制炎性反应，增加抗氧化基因表达，减少和预防氧化应激产物对机体的损伤[10-11]。因此，阻断或者激活TRPA1 可以治疗或预防冠心病的发生、发展。

以往对TRPA1 的研究主要聚焦感觉神经系统，近年发现其在心血管代谢系统中也有表达，并发挥对代谢和血管张力的调节作用[12]。TRPA1 是否在氧化应激和炎性反应的重要靶细胞单核细胞中表达值得继续研究[13]。冠心病患者单核细胞中TRPA1 的蛋白和mRNA 表达水平均高于非冠心病患者，此外，合并冠心病危险因素如高血压和（或）糖尿病的患者单核细胞中TRPA1 的mRNA 表达水平明显升高，这可能是由于相关危险因素会促进并恶化粥样硬化炎性反应和氧化应激程度，促使单核细胞参与以上过程[7]。研究发现，HC030031 作为TRPA1 抑制剂，可以抑制TRPA1 通道，进而促进高血脂小鼠动脉粥样硬化的进展，激活TRPA1 通道则起相应保护作用[14]。而Li 等[15]研究发现，抑制TRPA1 可以促使心脏血管再生而减轻心肌梗死后的心脏重构。这些发现表明，激活或抑制TRPA1通道对心肌梗死发生和进展起到一定作用。

3.2 TRPA1在心肌缺血再灌注损伤中的研究现状

早期恢复心肌灌注，改善心肌供血供氧是治疗心肌梗死的关键举措。但是在缺血心肌恢复血流的过程中，会出现心肌细胞损伤较缺血时加重的现象，即心肌缺血再灌注（I/R）损伤[16]。有研究发现，氧化应激、钙超载和免疫炎性反应等与心肌I/R 损伤紧密相关，这主要与缺血缺氧的心肌重新得到血液灌注时，大量氧再次进入缺血区而发生再氧化反应，产生ROS，致使部分电解质紊乱、环磷酸腺苷水平上升以及钙超载有关[17]。TRPA1 通道钙离子通透性高[15]，在被氧化应激相关产物、桂皮醛、蒿苯内酯和大蒜素等激活后，Ca2+内流增加，介导一系列病理生理反应[2]。这与心肌I/R 导致ROS产生、不饱和醛积累、变异型心绞痛以及心肌梗死密切相关[18]。随着药物溶栓、经皮冠状动脉介入术（PCI）和冠状动脉旁路移植术（CABG）等技术的应用，溶栓后心肌I/R 损伤也变得越来越普遍。Conklin 等[19]在小鼠心肌缺血再灌注模型中发现，敲除TRPA1基因会减少小鼠心肌梗死面积。因此从某方面来说，TRPA1 可能是降低心肌I/R 损伤的新治疗靶点。

3.3 目前针对TRPA1相关的治疗

28 个哺乳动物TRP 家族通道中，仅有4 个（TRPA1 和TRPM8，TRPV1 和TRPV3）被用于临床药物研发[20]。TRPA1 对各种氧化剂非常敏感，成为极有潜力的治疗靶点。已经开发出的TRPA1 抑制剂有合成抑制剂HC-030031、TCS-5861528（HC-030031 的衍生物）、AP-18、A -967079（AP-18 的衍生物）和AMG5445 等。其中HC-030031 为具有高度选择性的TRPA1 拮抗剂，对福尔马林所致大鼠炎性疼痛[21]、大鼠腹痛[22]、自身免疫性脑脊髓炎[23]、乳腺癌[24]、三叉神经痛导致的眶周和面部痛觉[6]、COVID-19[25]有一定阵痛作用。在心血管系统中，HC-030031 可以促进左冠状动脉前降支结扎小鼠心肌梗死后的血管生成[15]。敲除TRPA1基因或使用HC-030031 可以加速巨噬细胞吞噬脂质成分并引起炎性反应，从而加重动脉粥样硬化[12]。在心肌梗死小鼠模型中，镇痛乳膏（其天然成分在使用后进入血液）AP-18 和TCS-5861528（HC-030031的衍生物）可影响心肌梗死面积[26]。心肌梗死及血管闭塞引起的组织缺血可以激活TRPA1，通过拮抗TRPA1，对抗缺血引起的疼痛，在人类中初次尝试未成功[27]，值得进一步研究。

4 小结

心血管疾病死亡率逐渐上升且成为全世界主要死因之一[28]。TRPA1 在心血管系统中发挥一定作用，并且有很多内源性和外源性物质可以激活TRPA1。使用TRPA1 调节剂，可调节动脉粥样硬化，并可在心肌I/R 损伤中影响心肌梗死面积。目前，特异性TRPA1 抑制剂已被开发应用于临床前期试验和动物实验研究，其中黄嘌呤类化合物HC-030031 最常用[22]。TRPA1 抑制剂多应用于对各种疼痛的治疗，在心血管系统中也发挥一定作用。虽然未正式和普遍应用于临床，但相信未来的研究可以突破这些障碍，使此类药物用于治疗和预防冠心病。