基本信息
- 项目名称：
- 氧化胁迫在TRPV1受体去敏后的活化以及甲醛唤起的痛觉效应中的作用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本研究验证了甲醛的急性氧化毒性和抗氧化剂对甲醛致痛的抑制作用。证实了氧自由基对TRPV1受体的敏化、活化的正向作用，同时，还证明了这一作用在甲醛活化TRPV1受体介导痛觉过程中的存在性，为氧自由基在疼痛形成过程中的作用做出非常有益的探索。
- 详细介绍：
- 多数对TRPV1受体病理的研究工作都试图通过探讨受体去敏或特异性阻断进行疾病治疗。这一假设提出的十多年来，迟迟未有显著见效，原因之一，就在于该受体相关的病理中，涉及TRPV1受体的敏化，而对正常受体可行的去敏华诱导或者是机体可接受范围内的阻断作用，面对过渡敏化状态的TRPV1受体，都显得苍白无力。 本次研究跳出了这一给尴尬的两难境遇，将TRPV1受体的敏化作为TRPV1受体相关病理（痛觉过敏）的核心，探究了氧化胁迫在其中的作用。 这一在研究方向上不同寻常的创新，是在基于多种实验证据提炼出的假设上进行的，研究内容结合了动物整体水平以及细胞水平的验证，有效地说明了氧化胁迫在TRPV1受体敏化中的作用。此外，本研究还以常见的室内污染物——甲醛，作为研究对象，从而使TRPV1受体的病理性活化研究变得更为具体。因此，本次的试验研究具有我们自己独到的见解和实际的流行病学及病理学意义。
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撰写目的和基本思路
- 1.将甲醛与辣椒素分别作用于小鼠，比较它们对TRPV1受体活化现象的不同，提出甲醛活化TRPV1受体存在中间机制的可能性； 2.单独探究氧化胁迫对TRPV1受体的敏化作用，得出氧化胁迫可使TRPV1受体敏化的证据，将上一步的中间机制锁定为氧化胁迫； 3.确定甲醛浸染的氧化毒性的存在性后，用抗氧化剂作为保护剂，确定氧化作用在甲醛唤起的痛觉中的作用。
科学性、先进性及独特之处
- 多数对TRPV1受体病理的研究工作都试图通过探讨受体去敏或特异性阻断进行疾病治疗，本小组人员认为，受体的变态活化，即敏化才是关键。在共价修饰可改变受体行为的假设基础上，结合TRPV1疾病常偶联的氧化胁迫现象，我们提出ROS对受体敏化、活化的作用，并用简单却颇具说服力的试验设计证明了自己的假设。
应用价值和现实意义
- 本次研究证实了氧化胁迫在TRPV1受体的敏化、活化以及痛觉的诱发中的正向作用，并探讨了甲醛活化TRPV1受体的机制。这是一次对TRPV1受体参与的痛觉过敏诱导的全新认识，它可为进一步解释痛觉过敏的分子机理，从而为研发更有效的疗法研究提供依据与思路。
学术论文摘要
- 摘要：TRPV1受体是理化信息整合性受体，甲醛暴露等原因可通过对受体的敏化、活化导致痛觉过敏。氧化胁迫增强是痛觉过敏病理的普遍特征，它可能与TRPV1介导的痛觉过敏有关。本文通过小鼠脚掌注射试验，比较了辣椒素与甲醛在活化TRPV1受体中的直接性与间接性。此外，我们还验证了氧化胁迫对去敏受体的逆转作用，最后，我们验证了甲醛的急性氧化毒性和抗氧化剂对甲醛致痛的抑制作用。此次研究证实了氧自由基对TRPV1受体的敏化、活化的正向作用，同时，我们还证明了这一作用在甲醛活化TRPV1受体介导痛觉过程中的存在性。
获奖情况
- 部分研究结果已投稿于华中师范大学学报，预定于6月20日发表
鉴定结果
- 符合要求
参考文献
- 1.TRPV1受体的痛觉传导: Caterina MJ, Schumacher MA, Tominaga M, Rosen TA, Levine JD, Julius D.et al. The capsaicin receptor: A heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature, 1997, 389(6553): 816–824. 2.小鼠脚掌注射的痛觉实验： Vierck CJ, Yezierski RP, Light AR. Long –lasting hyperalgesia and sympathetic dysregulation after formalin injection into the rat hind paw. Neuroscience, 2008, 153(2):501-506 3.氧化作用对受体调控的验证方法： Gao X, Kim HK, Chung JM, Chung K. Reactive oxygen species (ROS) are involved in enhancement of NMDA-receptor phosphorylation in animal models of pain. Pain, 2007, 131(3): 262–271. Chuang HH, Lin S. Oxidative challenges sensitize the capsaicin receptor by covalent cysteine modification. PNAS, 2009, 106(47): 20097–20102
同类课题研究水平概述
- 本次实验的指导老师，杨旭教授指导的课题组是国内首支将TRPV1受体与甲醛联系起来进行研究的团队，经过多年的积淀，已证实了甲醛引起的多种疾病与TRPV1受体的相关性，并在国内外都引起了一定的重视。然而，这项研究至今扔停留在TRPV1的活化以及表达的分析层面，至于FA对TRPV1受体调控的内在机制，还有待进一步的工作去揭示。 国内其它课题组对TRPV1受体的病理研究的发展也在逐步走向国际水平，尤其是TRPV1受体在心血管系统中的作用研究，第三军医大学曾做出非常漂亮的研究工作，他们研究的TRPV1受体对心血管的调节在国际上引起了较大的关注。这些研究关心的，大多是TRPV1受体活化后的信号通路的调节作用，而对于病理的源头：TRPV1受体的敏化、活化机制的研究，却并不多见。对于TRPV1受体在痛觉过敏中的研究也不常见。然而，TRPV1受体的敏化、活化是导致相关病理的根本原因；痛觉过敏的疾病也是困扰大量人群，影响生活品质的重要疾病。因此，对于受体的敏化、活化机制以及痛觉过敏的机理的研究，亟待一批有创意的研究工作者去完成。 国际上，对TRPV1受体研究较之国内更为领先。热点的研究已经深入到了受体保守序列残基的修饰作用，并且，对于TRPV1受体以及氧化胁迫在痛觉过敏中的作用研究时有报道。其中，康奈尔大学生物医学科学系证实的氧化修饰对TRPV1受体的敏化作用对本文作者启示非常大，因为氧化胁迫是甲醛最重要生理毒性之一。此外，TRPV1受体活化的PKC路径的报告，氧自由基活化PKC的证据，以及关于氧自由基和炎症因子在痛觉过敏病理中的作用，等等，这些研究都为本次工作的开展提供了思路。
