TRP离子通道在触觉和机械性痛觉生成中的作用及机制

Mechanical hyperalgesia induced by abnormalities of touch sensation is one of the major causes of chronic pain. Many TRP channels are involved in touch sensation and pain. However, the underlying molecular mechanisms remain poorly understood. In our previous study, we identified TRP-4 as the primary touch receptor channel directly mediates touch sensation and pain from dopaminergic neurons in the nematode C.elegans. This provided the first strong evidence for a TRP channel working as a mechano-receptor channel. In this project, we are planning to employ the combined approaches from molecular genetics, in vivo patch-clamp electrophysiology, Ca2+ -imaging and behavioral assays, to address: 1) How TRP-4 mediates the touch receptor currents; 2)What is the function of TRPA1 and TRPV (OSM-9/OCR-2) in touch sensation and mechanical pain in C.elegans. This research will better define the exact roles that TRPs play in touch sensation and mechanical hyperalgesia. It also provides a fantastic opportunity to identify the mechanical receptor channels in higher organisms and has the potential to provide new insight into possible diagnostic tools and treatments for the degradation of touch sensation.

触觉生成异常是机械性痛觉过敏的主要成因之一。TRP通道广泛参与了触觉和痛觉生成过程，但是其分子机制并不明确。我们在前期研究中发现TRP-4通道作为机械受体通道直接介导了线虫多巴胺能神经元的触觉和机械性痛觉响应。该发现在国际上首次证明了TRP通道具有机械受体通道特性，然而其分子机理仍不清楚。其他TRP通道亚型，如TRPA、TRPV参与触觉生成的分子机制也是悬而未决的问题。本项目拟综合运用分子遗传学、在体膜片钳电生理、胞内Ca2+荧光成像和动物行为学检测等技术，研究：1）TRP-4通道介导机械受体电流的分子机制；2）TRPA1、TRPV（OSM-9、OCR-2）通道在线虫触觉和机械性痛觉生成中的功能和分子机制。本研究将从新的视点揭示TRP通道在触觉和痛觉生成中的作用，探索机械性痛觉过敏的分子病理，并为鉴定人类机械受体通道、发现新的药物靶标和临床方案打下基础。

触觉生成异常是机械性痛觉过敏的主要成因之一，但其分子机制并不明确。本项目综合运用分子遗传学、在体膜片钳电生理、胞内Ca2+荧光成像和动物行为学检测等技术，研究了TRPV（OSM-9）通道、TRP-4通道、TRPA1通道、TRPP通道等通道在线虫触觉和机械性痛觉生成中的功能和分子机制，发现OSM-9、TRPA1等通道通过增加细胞的钙信号在多种神经元上间接参与对机械刺激的响应。本项目研究过程中，同时发现ENaC通道、机械敏感Cl通道在触觉响应中的重要功能及其与TRP通道的关系；发现神经胶质细胞在机械刺激响应过程中的重要作用。这些研究成果从新的视点揭示TRP等离子通道在触觉和痛觉生成中的作用，探索机械性痛觉过敏的分子病理，并为鉴定新型机械受体通道、发现新的药物靶标和临床方案奠定了一定的科学基础。