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综述:TMEM16A在胃肠道和血管平滑肌收缩中的作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:The Journal of Physiology 4.4
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这篇综述系统阐述了钙激活氯通道(CaCC)TMEM16A(ANO1)在胃肠道和血管平滑肌收缩中的关键调控作用,重点探讨了其在胃肠动力分段调控(如胃排空、结肠迁移运动复合体)、血管张力调节(如高血压、肺动脉高压)中的分子机制,并分析了靶向TMEM16A调节剂在相关疾病(如糖尿病胃轻瘫、缺血性卒中)中的治疗潜力。
钙激活氯通道(CaCC)TMEM16A作为跨膜蛋白16家族成员,在多种组织中通过调控氯离子(Cl?)跨膜流动参与电生理活动。最新研究揭示了其在消化系统和心血管系统中的核心作用机制。
TMEM16A在胃肠道运动中的分段调控
胃肠道的节律性收缩依赖于平滑肌细胞、肠神经和间质卡哈尔细胞(ICC)的协同作用。TMEM16A在ICC中的特异性表达使其成为慢波电位产生的关键分子。小鼠模型显示,胃窦部TMEM16A缺失会导致收缩幅度降低33倍,而肠道对其敏感性较低,这种分段差异可能与不同肠段存在非TMEM16A替代通路有关。最新抑制剂TMinh-23在纳摩尔浓度即可延迟小鼠胃排空,却对全肠道传输时间无影响,这为糖尿病胃轻瘫治疗提供了新思路。
在结肠中,TMEM16A通过调控迁移运动复合体(CMMC)影响排便功能。临床研究发现慢传输型便秘患者结肠TMEM16A表达显著降低。值得注意的是,肛门内括约肌张力调控存在细胞类型争议:有研究认为平滑肌TMEM16A主导收缩,而单细胞测序显示ICC中TMEM16A基因表达量是平滑肌的26.5倍。
血管系统中的双向调节机制
在血管平滑肌细胞(VSMC),TMEM16A激活引发Cl?外流导致膜去极化,进而激活电压门控钙通道(CaV)引起收缩。自发性高血压大鼠(SHR)血管中TMEM16A表达上调,特异性抑制剂TMinh-23可使其血压持续降低。肺动脉高压(PH)患者也显示肺动脉平滑肌TMEM16A电流增强,但抑制剂苯溴马隆的非特异性作用仍需警惕。
内皮细胞中的TMEM16A则表现出相反功能:通过TRPV4-Ca2+-WNK-OSR1通路级联激活,引起超极化并扩散至VSMC导致血管舒张。这种细胞特异性差异在血管张力调控中形成精密平衡。
治疗前景与挑战
在微循环领域,脑周细胞TMEM16A介导的毛细血管收缩在缺血性卒中中加剧损伤,抑制剂Ani9可减小梗死面积。虽然现有TMEM16A调节剂存在选择性不足的问题,但冷冻电镜解析的蛋白结构为药物设计提供了新靶点。从胃动力障碍到高血压,TMEM16A作为治疗靶点的潜力正在多个疾病领域被逐步验证。
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