TRPV1通过变构调节剂靶向长期缓解疼痛

瞬时受体电位香草酸(TRPV1)离子通道是一种多模式伤害感受器，广泛表达于参与痛觉的感觉神经元中，因此在镇痛中发挥重要作用。TRPV1的外孔结构域对于通过温度、质子和其他毒素肽调节该通道至关重要，因此合理设计靶向TRPV1外孔的调节剂是调节疼痛反应的潜在策略。

1月3日，浙江大学基础医学院杨帆、浙江大学脑科学与脑医学学院徐振中、青岛大学药学院齐云坤共同发表了题为“Structure-靶向TRPV1外孔的正变构调节剂的指导肽工程，用于持久镇痛”，发表在《自然通讯》杂志上。

本研究中，研究人员合理设计了一种靶向TRPV1外孔的正变构调节剂(PAM)s-RhTx，发现了sRhTx与TRPV1结合的分子机制，观察了s-RhTx在体内的长效镇痛作用。疼痛模型小鼠。

为了开发一种靶向TRPV1外孔的调节剂，研究人员设计了一种基于RhTx的肽PAMs-RhTx，RhTx是一种来自中国红头蜈蚣毒液的有效TRPV1激动剂。与RhTx不同，s-RhTx不能再按设计激活TRPV1。然而，它可以以浓度依赖性方式选择性地增强辣椒素和质子诱发的TRPV1电流，而不改变TRPV1的热激活阈值，表明s-RhTx是TRPV1的PAM。

在分子水平上，研究人员计算了s-RhTx和TRPV1之间的相互作用，并通过分子对接、电生理学和钙成像揭示了E649和E652在外孔域中对s-RhTx活性的关键作用。此外，研究人员进行了热力学突变循环，表明TRPV1外孔中的E652与R12和K22特异性相互作用。

在钙离子存在的情况下，TRPV1在被辣椒素激活后迅速脱敏，而s-RhTx显着减缓了辣椒素诱导的TRPV1脱敏，从而导致表达TRPV1的细胞因钙过载而死亡。这表明低剂量的辣椒素和s-RhTx的组合可以诱导表达TRPV1通道的表皮内神经纤维(IENF)的变性，因此在镇痛中起着至关重要的作用。

为了验证这一假设，研究人员通过同时给予s-RhTx和低剂量辣椒素，评估了s-RhTx在幼稚和炎症疼痛模型小鼠中的镇痛作用。结果表明，该策略可通过促进IENF的可逆性变性而产生持久的镇痛作用。

单次注射s-RhTx的镇痛作用可持续三周以上。值得注意的是，局部递送s-RhTx并没有引起小鼠体温的任何变化，从而克服了常用TRPV1抑制剂影响体温的副作用。

这项研究确定了针对TRPV1外孔的正变构调节剂的开发是一种非常有前途的镇痛策略。它不仅报道了s-RhTx作为镇痛剂，还提出了TRPV1通道中的两个关键残基用于与s-RhTx相互作用，从而为未来开发靶向TRPV1的调节剂奠定了基础。