《Journal of Physiology》：In the gravid human uterus, oxytocin induces smooth muscle cell contraction via transient receptor potential vanilloid 4 channel activation
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这项研究揭示了在人类妊娠子宫平滑肌中，瞬时受体电位香草素4（TRPV4）通道是催产素（OT）诱导细胞外钙内流和子宫收缩的关键介质。研究发现，TRPV4与催产素受体（OXTR）在<40 nm的近距离内相互作用，其功能对催产素信号至关重要。在催产素耐药性子宫收缩乏力（UA）患者中，糖基化OXTR表达和TRPV4-OXTR共定位显著减少，这提示了一种新的病理生理机制。该发现不仅阐明了子宫收缩的核心分子机制，也为治疗产后出血和早产提供了全新的、靶向TRPV4的治疗策略。
在妊娠期，人类子宫大部分时间处于静止、放松状态。分娩的启动和产后子宫的有效收缩对于成功分娩和预防产后出血（PPH）至关重要。当子宫收缩力失调时，会导致早产和子宫收缩乏力（UA），这两者分别是新生儿和孕产妇发病率和死亡率的主要原因。催产素是驱动子宫收缩的主要激素，能增加子宫肌层平滑肌细胞（mSMC）的胞质钙浓度（[Ca2+]i），但催产素诱导[Ca2+]i增加的亚细胞机制尚未完全阐明。
先前在小鼠模型中的研究表明，瞬时受体电位香草素4（TRPV4）通道在子宫收缩中扮演重要角色。该通道是一种钙选择性通道，可被多种刺激激活。本研究旨在更严格地探究TRPV4通道在人类妊娠子宫平滑肌中的作用，检验“催产素诱导的mSMC [Ca2+]i增加和收缩力需要通过TRPV4通道激活介导的细胞外钙内流”这一假说。
材料与方法
研究获得了斯坦福大学机构审查委员会的批准。人子宫肌层组织样本在获得知情同意后，从未临产的足月剖宫产孕妇体内获取。样本用于组织学分析以及原代培养mSMC。通过免疫荧光染色、原位邻近连接分析（PLA）、蛋白质印迹、动态钙成像（使用Fura-2 AM染料）、胶原凝胶收缩实验和小干扰RNA（siRNA）转染等方法，检测了TRPV4和OXTR的共表达、相互作用及其功能。研究还根据产后子宫张力、失血量和是否需要二线宫缩剂等标准，定义了“子宫收缩乏力”和“对照”状态。
结果
TRPV4和OXTR在人子宫组织和mSMC中的共表达与原位邻近性
免疫荧光染色显示，TRPV4和OXTR蛋白在人子宫肌层组织中原位共表达。PLA进一步证实，在子宫组织和原代mSMC中，TRPV4和OXTR之间存在强烈的蛋白-蛋白相互作用，距离小于40 nm，这与PLA检测直接或近乎直接蛋白相互作用的空问分辨率一致。
细胞外钙是催产素和TRPV4通道诱导mSMC胞质钙浓度增加所必需的
在无细胞外钙的条件下，催产素和选择性TRPV4激动剂GSK1016790A均未能诱导mSMC的[Ca2+]i增加，证明两者均通过细胞外钙内流来增加[Ca2+]i。
TRPV4拮抗剂可阻断催产素诱导的mSMC胞质钙浓度增加和收缩力
用选择性TRPV4拮抗剂GSK2798745预处理，可完全阻断催产素诱导的[Ca2+]i增加。胶原凝胶收缩实验显示，催产素能显著增强mSMC的收缩力，而GSK2798745预处理可阻断这种催产素诱导的收缩。使用其他TRPV4拮抗剂（HC-067047和RN-9893）也得到了类似的结果。TRPV4拮抗剂对催产素诱导收缩的阻断作用与OXTR拮抗剂阿托西班的效果相当。
TRPV4敲低可减弱催产素对mSMC胞质钙浓度和收缩力的影响
为排除药物脱靶效应，研究使用siRNA敲低mSMC中的TRPV4。与对照相比，TRPV4敲低细胞中催产素诱导的钙内流几乎完全丧失，催产素诱导的收缩力也显著受损。
电压门控钙通道阻断不影响催产素诱导的mSMC钙内流
使用高选择性电压门控钙通道阻断剂Calciseptine预处理，对催产素诱导的mSMC [Ca2+]i增加没有影响，进一步支持了催产素诱导钙内流不依赖于电压门控钙通道，而依赖于TRPV4的模型。
OXTR的药理学阻断不影响TRPV4激活诱导的mSMC胞质钙浓度增加和收缩力
TRPV4激动剂GSK1016790A可诱导mSMC的[Ca2+]i增加和收缩。TRPV4拮抗剂可阻断此效应，但OXTR拮抗剂阿托西班预处理不影响GSK1016790A诱导的[Ca2+]i增加和收缩。同时使用GSK1016790A和催产素刺激产生的[Ca2+]i增加和收缩增强效应大于单用任一种激动剂。这表明TRPV4激活诱导钙内流和收缩的过程不依赖于OXTR，但OXTR的激活可以进一步增强TRPV4介导的反应。
TRPV4-OXTR共定位在催产素耐药性子宫收缩乏力患者中减少
在催产素耐药性UA患者的子宫肌层组织中，靶向质膜的糖基化OXTR（~75 kDa）蛋白表达显著降低，而TRPV4蛋白表达与对照组无差异。更重要的是，PLA显示UA组织中TRPV4-OXTR相互作用信号（每核点状数）显著减少。这表明，糖基化OXTR蛋白的减少以及其与TRPV4通道相互作用的减弱，可能共同损害了子宫对催产素的收缩反应。
讨论
本研究证明，TRPV4通道与OXTR相互作用，并且是妊娠期人子宫平滑肌细胞中催产素诱导钙内流和收缩所必需的。催产素诱导的钙信号严格依赖于细胞外钙，并由TRPV4通道激活介导。TRPV4的药理抑制或siRNA敲低显著减弱催产素诱导的钙信号和收缩力。相反，OXTR拮抗不影响TRPV4激活。这表明，在妊娠人类子宫中，TRPV4活性是通过OXTR和TRPV4之间的功能相互作用来实现催产素完整钙和收缩反应所必需的。
研究还确定了UA的一种潜在新病理生理机制。在未临产的足月催产素耐药性UA患者中，子宫肌层的TRPV4-OXTR蛋白-蛋白相互作用减少。这些结果表明，TRPV4不仅是生理性催产素诱导钙内流和子宫收缩所必需的，而且为产后出血的病理生理学提供了新的见解。靶向增强OXTR-TRPV4相互作用或细胞特异性激活子宫平滑肌细胞中的TRPV4通道，可能成为应对这一全球健康挑战的创新方法。
本研究也存在一些局限性，例如实验在固定组织和原代细胞中进行，未能完全模拟体内复杂环境；未包含子宫内皮细胞等其他细胞类型；缺乏TRPV4通道活性的直接电生理测量；UA患者样本量有待扩大以评估普遍性。未来工作将深入探索OXTR-TRPV4蛋白-蛋白相互作用的机制，以及UA中观察到的钙反应受损是否与OXTR下游细胞内信号改变有关。
总之，该研究确定了TRPV4通道是妊娠人类子宫平滑肌中催产素诱导钙内流和收缩的关键介质。通过证明TRPV4活性是催产素完整收缩反应所必需的，这些发现为子宫收缩的生理和病理生理分子机制提供了新的见解。研究结果凸显了TRPV4作为调节子宫收缩力（如治疗UA和早产）的一个有前景的治疗靶点。
