新加坡国立大学(NUS)与中国北京大学的研究人员在疼痛感知方面取得了关于TRPV1(瞬时受体电位香草酸亚型1)离子通道的重要发现。这项研究表明,溶剂分子可以调节疼痛信号,为更安全、非成瘾性的疼痛管理提供了潜在途径。
疼痛管理是医疗保健的关键方面,直接影响生活质量与整体健康。TRPV1离子通道对于疼痛感知至关重要,激活时会发生孔道扩张,允许离子和较大分子通过。然而,水分子是否能渗透TRPV1通道一直存在不确定性。
为了解决这一问题,由新加坡国立大学化学系刘晓刚教授领导的研究团队开发了一种上转换纳米探针,能够区分普通水(H₂O)和重水(D₂O)。这项先进技术使研究人员能够在单细胞和单分子水平上实时追踪水动力学。研究结果显示,当D₂O通过TRPV1通道时,它会抑制疼痛信号的传输,实现有效的镇痛效果。该研究还与中国北京大学及国防科技创新研究院的常超教授以及耶鲁-新加坡国立大学学院的庄碧琳助理教授合作进行。
研究结果于2024年11月21日发表在《自然生物医学工程》杂志上。
在对临床前模型施用D₂O后,研究团队成功减少了急性炎症和慢性炎症的疼痛传输,而不会影响其他神经反应。这种溶剂介导的镇痛机制提供了一种有效、生物相容且非成瘾性的传统止痛药替代方案,避免了药物依赖和耐受性的问题。
“这一发现不仅扩展了对TRPV1功能的科学理解,还为疼痛管理开辟了新的途径。研究团队计划进一步探索D₂O对其他离子通道的影响,可能将这一机制应用于治疗神经系统疾病和其他医疗挑战。”新加坡国立大学化学系刘晓刚教授表示。
“溶剂介导的镇痛机制代表了疼痛缓解方面的创新突破,有望推动更安全、非成瘾性疼痛疗法的临床发展。”刘教授补充道。
来源:新加坡国立大学
期刊参考:Liu, Y., et al. (2024). Solvent-mediated analgesia via the suppression of water permeation through TRPV1 ion channels. Nature Biomedical Engineering. doi.org/10.1038/s41551-024-01288-2.
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