Science子刊揭示牙齿感受冷刺激疼痛机制！
来源：生物探索 2021-04-17 14:33
拥有一口好牙对健康至关重要，毕竟牙好才能吃嘛嘛香！但现实是，全球约90%的人都有蛀牙，且近24亿人的蛀牙未曾得到治疗。蛀牙是什么呢？当食用较多的甜食和碳酸饮料而又不正确刷牙时，我们的牙釉质便会被致龋菌和发酵的酸而腐蚀产生腐烂而空洞的凹坑，此时的牙齿会变得巨为敏感，刮过冷风都会产生一种短暂而强烈的炎性神经痛，严重影响着人们的胃口和健康。更加遗憾的是，这种冷感觉
拥有一口好牙对健康至关重要，毕竟牙好才能吃嘛嘛香！但现实是，全球约90%的人都有蛀牙，且近24亿人的蛀牙未曾得到治疗。蛀牙是什么呢？当食用较多的甜食和碳酸饮料而又不正确刷牙时，我们的牙釉质便会被致龋菌和发酵的酸而腐蚀产生腐烂而空洞的凹坑，此时的牙齿会变得巨为敏感，刮过冷风都会产生一种短暂而强烈的炎性神经痛，严重影响着人们的胃口和健康。更加遗憾的是，这种冷感觉的机制目前仍尚不清楚。
近日，来自德国埃尔朗根-纽伦堡大学、美国霍华德·休斯医学研究所（HHMI）的研究人员在《Science Advances》上发表了题为Odontoblast TRPC5 channels signal cold pain in teeth的研究成果，其发现牙齿的成牙本质细胞中含有冷敏感蛋白TRPC5，其能感知寒冷并刺激神经向大脑传递疼痛感。
前期研究发现，在皮肤中，TRPM8和TRPA1这两种蛋白质是环境冷刺激的关键传感器，且其也高密度存在于三叉神经节和牙髓的感觉轴突中。还有一种分布在中小型三叉神经和背根神经节神经元中的蛋白质TRPC5在异源表达系统中也表现出温度敏感及疼痛传感器的作用。基于此，研究人员猜测，这三种蛋白质或许在介导牙齿冷刺激中也起着关键作用。
为了研究炎性牙齿疼痛的关键冷传导离子通道蛋白，研究人员分别构建了TRPC5、TRPA1和TRPM8缺失同时牙髓损伤（DPI）的模型小鼠，由于DPI引起的疼痛表现为蔗糖消耗量异常增加，而给予消炎镇痛药治疗后能消除DPI引起的蔗糖异常摄入，因此研究人员对各小鼠的常温蔗糖水的摄入量进行了观察。结果发现，在TRPA1和TRPM8缺失小鼠中，DPI诱导了蔗糖消耗量显着增加，而TRPC5缺失小鼠的蔗糖摄入量与无DPI损伤小鼠相似。这表明，TRPC5的缺失发挥了消除炎性疼痛的作用。
之后，TRPC5介导冷刺激疼痛的功能进一步经小鼠下颌下牙槽神经暴露于寒冷中的电位变化得到了验证，同时，研究人员发现，当使用TRPC5阻滞剂HC-070和ML204处理小鼠时，可以有效消除某些牙齿疼痛感受的冷刺激反应，使冷反应平均降低了59±13％。而在未被阻滞的其他可传导疼痛刺激的离子通道蛋白中，TRPA1阻滞剂HC-030031的处理使得其介导的剩余冷刺激响应被成功消除，消除率达到约97％，这说明TRPC5和TRPA1对于牙齿的冷刺激疼痛至关重要。
那TRPC5是如何介导正常牙齿或者牙髓相关的龋齿和炎性疾病的冷刺激疼痛的呢？研究人员检查了该蛋白在牙齿中的表达定位，发现其富集在邻近牙髓的几乎所有成牙本质细胞中，且在牙髓炎牙齿中的表达水平更高。成牙本质细胞是一种位于牙髓和牙本质之间的特定细胞类型，其与神经轴突和牙髓的其他细胞相互连接，并可通过牙本质小管延伸至牙釉质。
进一步研究后，研究人员确认了牙齿冷刺激痛感的传导机制，即在寒冷环境中，牙本质细胞膜表面的冷传感器TRPC5感应后使得离子通道打开传递冷刺激，并激活相应的神经，而后冷刺激疼痛经牙根神经传至大脑，产生明显的冷疼痛感。而当牙齿因腐蚀产生凹坑发炎时，TRPC5的表达增强，成牙本质细胞变的对寒冷更加敏感，进而牙根神经发往大脑的电信号增加，疼痛就更易被感知。
该研究的作者Katharina Zimmermann表示：“牙齿疼痛可能不被认为是一种流行的疾病，这种敏锐的感觉也尚未像其他科学领域那样得到广泛研究，但它很重要。如果能开发出更具体针对该传感器的药物，则可能消除牙齿对冷刺激的敏感性，这会影响很多人。”(生物谷Bioon.com）
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