中医寒热体质与ThermoTRP通道相关性研究

★ 殷玉婷 董杨

(1.江西中医药大学 江西南昌330004;2.上海中医药大学 上海201203)

1 中医寒热体质研究现状

中医体质是人体生命过程中，在先天禀赋和后天获得的基础上所形成的形态结构、生理功能和心理状态方面综合的、相对稳定的固有特质，是人类在生长、发育过程中所形成的与自然、社会环境相适应的人体个性特征［1］。体质可以按人体的形态、功能或代谢特征进行分类，在《灵枢·卫气失常》篇里:“身之寒温如何?岐伯曰:膏者其内淖，而粗理者身寒，细理者身热，脂者其肉坚，细理者热，粗理者寒”，“膏者多气，多气者热，热者耐寒”，“众人皮内脂膏不能相加也，血与气不能相多，故其形不大不小，各自称其身，命曰众人”，将体质类型分为众人、寒体与热体3型。寒、热体质类型性质相反，寒体质相当于匡氏［2］六分法中的迟冷质、王氏［3］九分法中的阳虚质，热体质相当于匡氏六分法中的燥红质、王氏九分法中的阴虚质。从临床表现来看，寒体多平素畏冷，手足不温，喜热饮食;热体多平素易口燥咽干，手足心热，口渴喜冷饮。

在实验研究中缺少特异性的动物体质模型，是限制中医体质学发展的瓶颈。经研究人员的不断努力，在理论和临床研究成果基础上，建立了大鼠寒、热体质模型，即通过测量大鼠两后脚掌表面温度，以群体掌温均值为标准，均值±0.2℃为常体，均值±1℃为热体或寒体，经观察，这种筛选大鼠体质的方法稳定可靠，可作为研究寒热体质的动物模型［4］。后采用测定掌温结合大鼠的自主活动情况来观察寒热体质现象，发现寒体组、热体组和常体组大鼠的掌温、自主活动存在明显差异，大鼠的自主活动情况与体温变化呈正相关，可基本反应体质的状态，使动物体质模型的筛选结果更加可靠［5］。

上世纪90年代，研究者通过此模型，围绕物质基础和神经内分泌网络观察寒热体质大鼠在能量代谢与内分泌激素方面的差异，结果表明寒体大鼠肝细胞酶(ADK)活性、细胞能荷、肝脏Na+-K+-ATP酶活性比热体大鼠低，T3、T4、孕酮和睾酮含量方面也比热体大鼠低，药物和寒、热性味的饮食如冰淇淋、五香粉对此可造成一定影响;寒体大鼠肾脏Fe、Zn、Cu 含量明显高于热体［4，6，7］。《灵枢·痛论》中提到，“同时而伤，其身多热者，易已;多寒者，难已”，而实验研究表明，热体大鼠脾淋巴细胞的体外增殖能力、外周淋巴细胞DNA损伤后的复制合成能力确实强于寒体大鼠，且这种能力也同样会受到饮食和药物的影响［8，9］。目前研究人员应用全基因组芯片技术筛选出寒热体大鼠表达差异基因31条，其中表达上调的基因26条，表达下调的基因5条，其中特征性基因2条，证实寒热体大鼠在基因水平和基因表达水平上存在显著差异。同时对筛选出的特征性基因H+-ATP酶(Atp6nl)和胰岛素2(Ins2)以及差异性基因乙酰胆碱酯酶(AChE)和硫氧还蛋白还原酶1(Txnrd1)进行实时聚合酶链式反应(RT-PCR)验证，结果表明，与热体组比较，寒体组中基因AChE、Atp6nl、Ins2表达上调，基因Txnrd1表达下调［10，11］。

2 参与温度感知和调节的thermoTRP通道研究成果

机体温度感知和调节的基本机制一直以来都是生理学家感兴趣的课题。尽管在生理学水平上取得了一些实质性的进展，但对温度感知和调节的分子水平研究还是落后于其它感觉系统。随着人们对瞬时受体电位通道(transient receptor potential ion channels，TRP)的研究不断深入，了解到神经末梢的TRP通道家族在进化过程中，通过感觉冷、热刺激，直接或间接地参与体温调节［12］。TRP通道家族是位于细胞膜上的一类阳离子通道。目前在哺乳动物中已发现的28种TRP通道可细分为六大亚型:TRPC(canonical)，TRPV(vanilloid)，TRPM(melastatin)，TRPP(polycystin)，TRPML(mucolipin)和 TRPA(ankyrin)［13］。目前已知，TRPV1、TRPV2、TRPV3、TRPV4、TRPM4、TRPM5、TRPM8、TRPA1 与温度感知和调节有关，因此它们又被称为thermoTRP通道。TRPV1、TRPV2、TRPV3、TRPV4、TRPM8 和 TRPA1六个通道研究报道较多。

2.1 TPRV1 1997 年 Caterina等［14］成功克隆了TRPV1受体，发现它是一种非选择性阳离子通道，通道开放引起钙离子为主的阳离子内流增加，机体会产生烧灼性疼痛。TRPV1广泛分布于神经组织中的背根神经节、三叉神经节、下丘脑、丘脑、海马等，以及神经组织外的消化道上皮细胞、肝脏、血管内皮、气管、人表皮角蛋白细胞等处。

目前发现，TRPV1不但能被辣椒素、香草醇、香叶醇［15］等物质激活，还能被伤害性热刺激激活(＞42℃)。膜片钳实验发现，不管在整体细胞结构，还是细胞膜切片中TRPV1在高于室温的情况下(例如37℃)，周围温度轻微上升即可使TRPV1对其化学激动剂敏感性增强;在周围温度提高到＞42°C时，即使没有外源性化学配体的存在，TRPV1也能被激活。在细胞膜切片中观察到的此种现象说明热刺激活化TRPV1是直接通过膜介导的过程，而不是由第二信使所驱动的［14，16］。通过原代培养背根节(DRG)神经元，观察到热性中药成分吴茱萸碱、桂皮醛在寒负荷后上调TRPV1 mRNA的表达，寒性中药成分黄芩苷、大黄素在热负荷后表现为下调［17］。在背根神经节分离培养中，缺少TRPV1的神经元在热刺激下阳离子内流明显减少［18］。敲除TRPV1基因的小鼠会表现出外周热传导的部分缺失，此种小鼠在发育过程中十分正常，与其同窝出生的小鼠几乎没有差异，但是对辣椒素则完全缺乏行为或生理学上的反应，对伤害性辐射热刺激、热板试验和热水浸尾试验的缩足和甩尾潜伏期异常增高［19］。

2.2 TRPV2 TRPV2最初是作为与 TRPV1有50%氨基酸相似的通道亚型从大鼠和小鼠中发现的［20，21］，是一类非选择性钙离子通道。感觉神经节中，在形成Aδ和Aβ纤维的中等到大直径神经元亚群里有TRPV2的高表达。它与TRPV1分布范围相似，但在大脑的某些部位如下丘脑室旁核、视交叉核、视上核、大脑皮质等表现出高表达，这些部位参与神经垂体激素的合成与释放，来调节机体的温度、渗透压以及突触传递，因此提示TRPV2可能参与焦虑症、高血压、抑郁症等引起的下丘脑-垂体-肾上腺皮轴功能紊乱［22］。TRPV2在神经以外的组织也有分布，如心肌细胞、肥大细胞、脾、肺、肠、输精管和人类外周血细胞等。

体外实验研究表明TRPV2能被热刺激、机械牵拉、渗透压所激活，对辣椒素不敏感。在重组TRPV2体系里，激活TRPV2通道的温度阈值为52℃，比TRPV1高10℃。提示，TRPV2能感受极高的热伤害性刺激［20］。

2.3 TRPV3 TRPV3于2002年在角化细胞中被首次发现［23］，结构上与TRPV1同源，通过提高细胞内Ca2+水平来响应温度或化合物的不同刺激。它不仅表达在角化细胞中，也在皮肤、舌、背根神经节、三又神经节、脊髓和大脑等组织中有表达，与身体组织对受伤或炎症的反应有关［23-25］。

TRPV3对辣椒素不敏感，2-氨基乙氧基联苯硼酸盐(2-APB)，联苯硼酐(DPBA)，樟脑等可以使其激活，而钌红(RR)是TRPV3的抑制剂，可以抑制该通道的活性［24-28］。有研究人员对哺乳动物与非洲爪蟾的TRPV3通道做过对比研究，来观察TRPV3通道在进化中的演变过程。由于氨基酸序列中N端与C端区域有显著不同，它们的温度敏感性也不一样。哺乳动物的TRPV3通道能被热刺激激活，温度阈值39℃，反复给予热刺激可增加TRPV3的热敏感性;而非洲爪蟾则是被冷刺激激活，温度阈值16℃，感知有害冷刺激［24，29］。敲除 TRPV3 的小鼠丧失对温暖及高温的反应，而对炎症介质诱导的热痛觉过敏反应与野生型小鼠无显著性差异［28］。因此，TRPV3在哺乳动物热感知过程中具有极其重要的作用。

2.4 TRPV4 TRPV4最初是作为渗透压感受器被发现的，它也属非特异性阳离子通道，与TRPV1有40%的同源性。TRPV4不仅在角化细胞有表达，在背根神经、三叉神经、海马，丘脑、下丘脑等神经组织以及肾集合管、耳蜗、血管平滑肌等非神经组织中均有表达［30］。

TRPV4能被温和热刺激激活，激活的温度范围在27 ～34℃［31，32］;5，6-环氧花生四烯酸、4α -佛波酯、12，13-二奎酸盐以及低渗引起的细胞肿胀、压力等机械因素也可使其激活［33］。与TRPV3不同，TRPV4在反复刺激或延长刺激时间下，会出现热刺激脱敏现象，这表明这两种通道亚型在体内功能是不同的。敲除TRPV4的小鼠对无害温和热刺激的感知和回避能力下降，体现在对伤害性辐射热刺激、热板试验和热水浸尾试验的缩足和甩尾潜伏期增高［34，35］。有研究表明，在生理范围内适度升高体温，能激活海马神经元TRPV4通道，对调节神经元兴奋性起重要作用［36］。

2.5 TRPM8 TRPM8最初是作为前列腺正调节蛋白被克隆［37］，后通过对薄荷脑受体进行目的基因筛选及利用染色体DNA数据库进行TRP蛋白序列分析发现，它属于 thermoTRP 通道的一种［38，39］。TRPM8分布于神经组织中的背根神经节、三叉神经节，以及前列腺、泌尿生殖道、睾丸、阴囊皮肤、味乳头、胸腺等非神经组织处［30］。

TRPM8通道被冷刺激激活，激活温度范围在8～28℃;薄荷脑、桉叶脑和icilin等物质也能使其激活，同时薄荷脑还可增强TRPM8对冷刺激的敏感性［40］。通过原代培养背根节(DRG)神经元，观察到热性中药成分吴茱萸碱、桂皮醛在寒负荷后下调TRPM8 mRNA的表达，寒性中药成分黄芩苷、大黄素在热负荷后则表现为上调［17］。动物实验表明，有TRPM8高表达的活跃的冷刺激神经通路在出生后两周完全建立［41］。基因敲除实验显示，敲除 TRPM8小鼠对温度下降、icilin及丙酮诱导的冷刺激出现严重的行为能力缺失，表明TRPM8作为冷刺激感受器介导冷刺激引起的伤害性感受，但敲除TRPM8小鼠对零下温度刺激有类似于正常的伤害性反应，提示还有其它伤害性温度感受器的存在［42］。

2.6 TRPA1 TRPA1最初被称为ANKTM1，在人成纤维细胞RNA转录过程中被发现的［43］。后有研究表明，ANKTM1与TRP通道家族同源。TRPA1分布于神经组织中的背根神经节、三叉神经节，以及肺成纤维细胞、肠、骨骼肌、心脏和免疫系统等非神经组织［30，44］。

TRPA1能被冷刺激激活，激活温度阈值比TRPM8低(＜17℃)，与人体伤害性冷刺激温度阈值(＜15℃)接近;辣椒素、肉桂油也能使其激活，但对薄荷醇无反应;神经胶质细胞系的神经营养因子家族成员artemi能够抑制通道的激活［45-47］。在背根神经节中，97%的TRPA1和TRPV1共表达，与TRPM8同源性较低［45］。基因敲出实验显示，敲除TRPA1小鼠对芥子油、低温(～0℃)及针刺刺激行为反应能力缺失［48］。提示 TRPA1作为伤害性冷刺激、机械性和化学性刺激感受器，与TRPV1共同介导伤害性刺激。

3 寒、热体质研究与thermoTRP通道相关性思考与展望

目前从中医寒、热体质的实验室研究现状来看，研究成果大多还是在90年代所取得的，主要围绕寒热体质大鼠在能量代谢、神经内分泌激素及体内微量元素等几个方面进行，虽然近年也有利用基因芯片技术对寒热体质大鼠进行差异性基因筛选，但这部分工作尚未有再深入的报道。因此，当前对寒热体质大鼠之间特征性、差异性研究迫切需要有新的思路。

随着人们对TRP通道的研究不断深入，了解到机体能感受从冷到热的温度变化，尤其是对＞43℃或＜15℃会产生痛觉感受并对之作出相应的反应，是与其中的thermoTRP通道密切相关，它们在机体温度感知和调节中发挥着重要作用。笔者已通过检测发现热体大鼠大脑皮质TRPV1 mRNA和蛋白相对表达量显著高于寒体大鼠;热体组大鼠热痛甩尾潜伏期显著低于寒体大鼠［49］。说明寒热体质大鼠体温感受器和体温调节中枢分布的thermoTRP通道表达存在着不同，导致它们出现明显的体温和自主活动差异。我们可以将体内及体外研究相结合对其进行进一步的科学验证与探讨，以期作为一个突破口，从一个新的角度了解寒热体质产生差异的可能的分子生物学机制。

中医体质学属于生命科学范畴，是一门涉及生理、生化、遗传、免疫、分子生物学等相关知识的新兴交叉边缘学科，也是一个复杂与广阔的领域，单靠一个学科是难以开展的，大跨度的学科交叉势在必行。我们从中医体质中的两类极端体质——寒、热体质入手，利用寒热体质大鼠模型，采用各种先进科学技术探索体质的本质，从而更好地指导临床实践，体现中医“治未病”的思想，为中医传统理论的现代学研究增加新的研究思路与方法。

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