Nature:揭示離子通道TRPM2是身體檢測環境溫度所必需的

2016年8月19日/生物谷BIOON/--隨著氣溫在整個英國攀升，我們檢測和躲避過於溫暖的地方的能力在調節我們的體溫中起著至關重要的作用。然而，在此之前，很少有人了解我們皮膚中的感覺神經元負責檢測炎熱氣溫的分子機制。

在一項新的研究中，來自英國倫敦國王學院的研究人員揭示出一種被稱作TRPM2的基因啟動小鼠體內的「炎熱」信號，從而促使它們尋找更加涼爽的環境。當移除這個基因時，這些小鼠就不能夠區分涼爽溫度和炎熱溫度。相關研究結果於2016年8月17日在線發表在

Nature

期刊上，論文標題為「The TRPM2 ion channel is required for sensitivity to warmth」。

已知一些「瞬時感受器電位（Transient Receptor Potential, TRP）」蛋白被高溫引發的痛覺水平所激活。這些蛋白能夠傳導正電荷離子穿過細胞膜，因而能夠改變神經細胞的內部電壓。這種電壓上的變化接著觸發神經活性，因此，產生高溫（如觸摸滾燙的水壺）引發的痛覺。然而，之前的研究並未揭示可能被更加溫和的不觸發痛覺的溫度所激活的離子通道。

在這項新的研究中，來自倫敦國王學院的Chun-Hsiang Tan博士和Peter McNaughton教授鑑定出一種被稱作TRPM2的離子通道，其中在此之前，TRPM2並未發現與溫度檢測存在關聯。在分離到這種新的感知溫度的離子通道後，他們移除一組小鼠體內的TRPM2基因，然後當它們在33°C or 38°C的表面上行走時，將它們的行為與正常的小鼠進行比較。他們發現正常的小鼠偏好33°C較為涼爽的溫度，躲避38°C較為炎熱的溫度，然而TRPM2基因被剔除的小鼠不能夠區分這兩種溫度。

Tan博士說，「移除這些小鼠體內的TRPM2基因會破壞它們檢測不觸發痛覺的溫度的能力，但是它們利用其它已知的受體檢測引發痛覺的高溫的能力並沒有受到影響。這揭示出我們如何能夠在感覺層面上檢測太熱的環境。」

McNaughton教授說，「我們證實TRPM2基因在有意識到地檢測溫度中發揮著重要作用，而且也在無意識地調節體溫中發揮著作用。在未來的研究中，探究TRPM2基因是否也通過調節出汗和皮膚中的血管收縮在控制我們的體溫中發揮著無意識到的作用將是非常有趣的。」（生物谷 Bioon.com）

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Chun-Hsiang Tan & Peter A. McNaughton

doi:

10.1038/nature19074PMC:PMID:

Thermally activated ion channels are known to detect the entire thermal range from extreme heat (TRPV2), painful heat (TRPV1, TRPM3 and ANO1), non-painful warmth (TRPV3 and TRPV4) and non-painful coolness (TRPM8) through to painful cold (TRPA1)1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Genetic deletion of each of these ion channels, however, has only modest effects on thermal behaviour in mice6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, with the exception of TRPM8, the deletion of which has marked effects on the perception of moderate coolness in the range 10–25 °C13. The molecular mechanism responsible for detecting non-painful warmth, in particular, is unresolved. Here we used calcium imaging to identify a population of thermally sensitive somatosensory neurons which do not express any of the known thermally activated TRP channels. We then used a combination of calcium imaging, electrophysiology and RNA sequencing to show that the ion channel generating heat sensitivity in these neurons is TRPM2. Autonomic neurons, usually thought of as exclusively motor, also express TRPM2 and respond directly to heat. Mice in which TRPM2 had been genetically deleted showed a striking deficit in their sensation of non-noxious warm temperatures, consistent with the idea that TRPM2 initiates a 『warm』 signal which drives cool-seeking behaviour.