研究檢查基因TRPV4在調節小鼠出汗中的作用
出汗是身體正常運作的重要過程。通常,出汗是為了調節體溫或對壓力等刺激作出反應。大多數汗腺屬于外分泌型。這些外分泌汗腺分布于全身,但腋窩、手掌和腳底的密度最大。在人類中,外分泌汗腺的主要功能是調節體溫。青春期活躍的頂泌汗腺主要位于身體的腋窩和生殖器區域。
為了更好地了解這些過程在排汗過程中的作用,研究小組對小鼠腳墊上的汗腺進行了研究。在他們的研究中,他們以野生型(或“正常”)小鼠和TRPV4 缺陷小鼠作為比較對象。他們的觀察結果顯示,TRPV4、anoctamin 1(鈣激活氯離子通道蛋白)和水通道蛋白-5(一種水通道蛋白)似乎形成了一種復合物,可促進小鼠腳墊上的汗腺分泌汗液。
老鼠不會通過出汗來控制體溫,因此科學家不確定它們后爪出汗的生理意義。在人類中,指尖的濕度在物體操縱過程中通過調節摩擦力來控制。科學家想知道,當老鼠爬上滑坡時,同樣的機制是否能為它們的后爪提供牽引力。因此,研究小組設計了一個滑坡實驗,并比較了老鼠的攀爬行為。證據表明,與正常老鼠相比,缺乏 TRPV4 的老鼠爬上滑坡的能力較差,這表明出汗可能對維持老鼠食物墊的摩擦力很重要。
他們的下一步是研究 TRPV4 是否也在人類出汗中發揮作用。他們的研究包括對獲得性特發性全身性無汗癥 (AIGA) 患者的皮膚進行研究,這是一種罕見的疾病,其特征是即使在暴露于高溫或進行運動時也不會出汗。他們的數據清楚地表明 TRPV4 在人類正常出汗中發揮作用。
科學家們知道,TRPV4 蛋白和 anoctamin 1 蛋白之間存在相互作用,這種相互作用會影響水分離開外分泌腺。這表明這種相互作用在出汗中發揮了作用。日本國立自然科學研究所教授 Makoto Tominaga 表示:“TRPV4 在外分泌腺功能中的參與促使我們研究出汗中的功能相互作用,因為 TRPV4 在人類小汗腺中表達。”該團隊確定,TRPV4 和 anoctamin 1 的功能相互作用與溫度依賴性出汗和摩擦力增加有關。Tominaga 表示:“除了自主神經系統的活動外,出汗還可以通過 TRPV4 的局部溫度感應來調節”
有幾種人類疾病與少汗癥(不出汗)或多汗癥(出汗過多)有關。患有少汗癥的患者難以在高溫下調節體溫,可能會出現頭暈、肌肉痙攣、虛弱、高燒或惡心等癥狀,但通常并不嚴重。然而,少汗癥患者可能會出現更嚴重的并發癥——中暑。隨著全球變暖加劇,中暑的發生頻率也大大增加。對于患有膠原病(如干燥綜合征)的患者來說,少汗癥也可能是一個問題,干燥綜合征是一種不易治療的慢性自身免疫性疾病。
多汗癥可能是感染后患者的原發或繼發癥狀,也可能與某些內分泌疾病有關。其他人可能會因緊張而出現手掌多汗癥。“針對 TRPV4、ANO1 或復合物的化學藥物的開發可能成為這些疾病的一種新治療策略,目前尚無有效的治療方法,”Tominaga 說。
研究團隊成員包括日本國立自然科學研究所的 Makiko Kashio、Sandra Derouiche、Jing Lei 和 Makoto Tominaga;佐賀大學的 Reiko U. Yoshimoto 和 Mizuho A. Kido;以及飯田市立醫院的 Kenji Sano。Kashio 也在熊本大學工作。Tominaga 也在名古屋市立大學工作。
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