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人气道上皮细胞感知冷刺激的受体机制
目的探讨温度感受器瞬时受体电位蛋白-8(transient receptor potential melastatin 8,TRPM8)在人气道上皮细胞感受冷刺激过程中发挥的作用及其机制.方法用薄荷醇及冷空气(18℃)刺激人气道上皮16HBE细胞:①以TRPM8通道特异性拮抗剂BCTC、TRPM8 shRNA为干预手段,动态观察在薄荷醇、冷刺激作用下细胞内Ca2荧光强度变化来监测气道上皮细胞上TRPM8的功能;②以磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol4,5-bisphosphate,PIP2)荧光分子探针PLCδl-PH-GFP转染细胞,通过动态观察各组细胞内PLCδ1-PH-GFP从细胞膜至细胞质的荧光转位变化来检测PIP2的动态变化来研究冷刺激作用下TRPM8的信号通路.结果①细胞内相对钙离子浓度变化:薄荷醇组处理4 min后、冷刺激组处理6 rmin后分别为(5.80±0.34)、(5.02±0.36),明显高于对照组(1.04±0.12)、(1.03±0.08)(P＜0.05),1 mmol/L薄荷醇组+BCTC组、1 mmol/L薄荷醇组+转染TRPM8 shRNA组高值分别为(2.68±0.19)、(1.08±0.16),明显低于1 mmol/L薄荷醇组,18℃+BCTC组、18℃+转染TRPM8 shRNA组高值分别为(1.77±0.22)、(1.02±0.18),明显低于18℃组(均P＜0.05);②PLCδ1-PH-GFP从细胞膜至细胞质的转位变化(Fm/Fc值):1 mmol/L薄荷醇组、冷刺激组高值分别为(0.90±0.01)、(0.90±0.01),明显高于对照组高值(1.01±0.02) (P ＜0.05),细胞处理200 s时1 mmol/L薄荷醇+BCTC15μmol/L组、1 mmol/L薄荷醇组+转染TRPM8 shRNA组分别为(0.86±0.03)、(0.89±0.02),明显低于1 mmol/L薄荷醇组(0.36±0.06)(P＜0.05),细胞处理220 s时18℃+BCTC15 μmol/L组、18℃+转染TRPM8 shRNA组分别为(0.82±0.02)、(0.93±0.01),明显低于18℃组(0.40±0.06) (P ＜0.05).结论TRPM8受体是人气道上皮细胞感受冷刺激的主要受体,并通过TRPM8→Ca2→PLC→PIP2信号通路引起气道黏液高分泌等反应.
关键词： 气道上皮细胞 冷刺激 瞬时受体电位蛋白-8 Ca2 PIP2
