接触性致敏剂通过瞬时受体电位锚蛋白1激活角质形成细胞并诱导过敏性接触性皮炎中的细胞毒性

《British Journal of Pharmacology》:Contact sensitisers activate keratinocytes and induce cytotoxicity via Transient Receptor Potential Ankyrin 1 in allergic contact dermatitis

【字体: 时间:2026年05月02日 来源:British Journal of Pharmacology 7.7

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  背景与目的:过敏性接触性皮炎(ACD)是一种常见炎症性皮肤病,治疗选择有限。虽然神经元瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)已被证实参与ACD,但角质形成细胞TRPA1的作用尚不清楚。本研究旨在探讨变应原结合角质形成细胞TRPA1是否驱动细胞毒性、细胞因子释放及炎

  
背景与目的:过敏性接触性皮炎(ACD)是一种常见炎症性皮肤病,治疗选择有限。虽然神经元瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)已被证实参与ACD,但角质形成细胞TRPA1的作用尚不清楚。本研究旨在探讨变应原结合角质形成细胞TRPA1是否驱动细胞毒性、细胞因子释放及炎症放大。 实验方法:研究人员结合体内恶唑酮诱导的野生型和Trpa1基因敲除小鼠超敏反应模型与HC-030031药理学抑制,体外采用瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)表达的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞和原代角质形成细胞实验,通过RNAscope定位人和小鼠皮肤TRPA1表达,进行细胞因子谱分析及变应原-TRPA1相互作用的分子对接分析。 主要结果:TRPA1缺失或拮抗显著减轻恶唑酮诱导的小鼠耳肿胀、血管反应及组织病理学改变。强效接触性致敏剂(2,4-二硝基氯苯[DNCB]、2,4-二硝基氟苯[DNFB]、恶唑酮和甲醛)可激活TRPA1,诱导Ca2+内流、细胞毒性和IL-1α释放,这些效应在Trpa1缺陷细胞中消失并被HC-030031抑制。RNAscope证实人和小鼠皮肤角质形成细胞表达TRPA1。分子对接揭示变应原特异性结合模式,其中共价半胱氨酸修饰和A环稳定化与效力相关。与此一致,变应原诱导的活性氧(ROS)(亦靶向TRPA1半胱氨酸簇)可能进一步降低通道激活阈值,从而放大变应原驱动的的细胞毒性。 结论与意义:角质形成细胞TRPA1整合直接变应原结合与ROS介导的敏化,驱动细胞毒性和IL-1α释放。这一双重机制有助于解释致敏剂效力,并将TRPA1拮抗确立为ACD的有前景治疗方法,同时为化学风险评估提供框架。
该研究针对过敏性接触性皮炎(ACD)中角质形成细胞瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)的作用机制展开深入探讨。ACD作为常见的炎症性皮肤病,现有治疗手段有限,且既往研究多聚焦于神经元TRPA1,对角质形成细胞TRPA1的功能认知存在空白。为此,研究人员通过多模态实验体系揭示了角质形成细胞TRPA1在ACD病理进程中的核心作用。
研究背景方面,ACD是由反应性化学物质诱导的T细胞介导的迟发型超敏反应,传统观点认为其始于适应性免疫应答,但近年研究强调角质形成细胞作为先天免疫传感器的关键作用。TRPA1作为一种非选择性阳离子通道,虽已在感觉神经元中被证实参与神经源性炎症,但在角质形成细胞中的功能定位及其在ACD中的具体机制尚未阐明。本研究创新性地提出角质形成细胞TRPA1可能作为变应原直接作用的靶点,通过整合化学应激信号与炎症放大通路参与疾病发生。
关键技术方法包括:构建野生型与Trpa1基因敲除小鼠的恶唑酮诱导ACD模型,结合选择性拮抗剂HC-030031进行药理学干预;采用TRPA1表达的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞系及原代角质形成细胞,通过钙荧光成像、ATP细胞活力检测评估通道激活效应;应用RNAscope原位杂交技术定位人及小鼠皮肤TRPA1转录本;利用Luminex多重检测技术分析细胞因子谱;通过分子对接模拟变应原-TRPA1相互作用模式。
研究结果显示:首先,TRPA1缺失或药理学抑制显著减轻恶唑酮诱导的耳肿胀、血管灌注异常及组织病理学损伤,证实其在ACD发病中的必要性。其次,强效致敏剂DNCB、DNFB、甲醛和恶唑酮可浓度依赖性激活TRPA1,诱导Ca2+内流和细胞毒性,该效应在Trpa1缺陷细胞中消失并被HC-030031阻断。RNAscope分析表明TRPA1 mRNA主要定位于基底角质形成细胞,与细胞角蛋白14共定位。细胞活力实验进一步证实原代角质形成细胞中致敏剂诱导的毒性依赖TRPA1存在。细胞因子检测发现IL-1α释放呈现TRPA1依赖性特征,而其他促炎因子水平无显著差异。分子对接研究揭示致敏剂通过共价修饰半胱氨酸残基(如C621)及稳定A环构象实现通道激活,其中DNFB因同时诱导A环稳定表现出最强激动活性。
讨论部分指出,角质形成细胞TRPA1通过整合变应原直接结合与ROS介导的敏化作用,形成"化学应激-氧化损伤-炎症放大"的正反馈环路。该研究首次建立角质形成细胞TRPA1激活与IL-1α释放的直接关联,阐明其作为上皮危险信号的分子机制。结论强调TRPA1拮抗可通过阻断细胞毒性与警报素释放双途径缓解ACD病理进程,为开发靶向角质形成细胞离子通道的新型治疗策略提供理论依据。论文发表于《British Journal of Pharmacology》,其发现的TRPA1双重激活机制为化学致敏剂风险评估提供了新的生物标志物体系。
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