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吸烟引发的肺部疾病严重威胁健康，为探究其中机制，研究人员开展了关于香烟烟雾（CS）暴露下瞬时受体电位锚蛋白 1（TRPA1）阳离子通道对肺炎症影响的研究。结果发现，TRPA1 在巨噬细胞中表达且受 CS 调控，影响炎症相关细胞因子表达。这为肺部疾病治疗提供新方向。
在日常生活中，香烟的危害众人皆知，它产生的烟雾如同隐匿在空气中的 “杀手”，悄无声息地侵蚀着人们的肺部健康，引发各类慢性肺部疾病。目前，虽然知道香烟烟雾（CS）含有多种有害化合物会导致肺部疾病，但其中的具体分子机制却尚未完全明晰。特别是瞬时受体电位锚蛋白 1（TRPA1）这个吸烟响应的非选择性阳离子通道，它在巨噬细胞中的表达和功能存在诸多争议，已有的研究数据少且相互矛盾，这就像一团迷雾，阻碍着人们对肺部疾病发病机制的深入理解，也影响了相关治疗手段的研发。
为了驱散这团迷雾，来自匈牙利佩奇大学医学院等机构的研究人员勇敢地踏上了探索之旅，开展了一项极具意义的研究。他们深入探究了 TRPA1 在小鼠和人肺组织以及人 3D 球体中的表达情况，重点聚焦其对巨噬细胞促炎和抗炎功能的潜在调节作用，以及在 CS 暴露下的变化。研究结果意义重大，首次明确了 TRPA1 mRNA 在小鼠和人肺巨噬细胞中表达且具有功能活性，同时发现 CS 暴露会使 TRPA1 在 mRNA 和蛋白质水平上调，还伴随着 M1 和 M2 细胞因子的改变。这一发现为理解慢性气道炎症的发病机制提供了新的视角，也为将 TRPA1 作为潜在的肺部疾病治疗靶点奠定了基础 ，相关研究成果发表在《Scientific Reports》上。
研究人员为开展此项研究，主要运用了以下几种关键技术方法：首先是 RNAscope 原位杂交（ISH）技术，用于检测 TRPA1 mRNA 在组织中的表达和分布；其次是细胞内游离钙浓度（[Ca2+]i）测量技术，通过该技术来证明 TRPA1 在小鼠巨噬细胞上的功能活性；再者是构建 3D 人肺组织模型，模拟人体肺部环境，研究 TRPA1 在其中的表达变化。实验样本方面，使用了小鼠和人的肺组织、血液样本，其中小鼠包括Trpa1+/+和Trpa1?/?两种基因型 。
研究结果具体如下：
- TRPA1 mRNA 在小鼠肺泡巨噬细胞中表达：研究人员运用 RNAscope ISH 技术，成功观察到 TRPA1 mRNA 在小鼠和人肺泡巨噬细胞中表达。在小鼠巨噬细胞中，Trpa1 与 Iba1 共定位；在人肺中，TRPA1 与 CD68 共表达。而且，与整个肺相比，在完整小鼠肺的 CD45+细胞群（与肺泡巨噬细胞相关）中，能检测到显著的 TRPA1 mRNA 表达。
- 功能性 TRPA1 在小鼠巨噬细胞中表达：通过Ca2+内流实验，发现 TRPA1 激活剂异硫氰酸烯丙酯（AITC，200 μM）可在 30 s 延迟后引发培养的小鼠腹腔巨噬细胞Ca2+内流，这有力地证明了功能性 TRPA1 在这些细胞中的存在。同时，使用Trpa1?/?巨噬细胞作为对照，进一步确认了反应的特异性。
- CSE 诱导的巨噬细胞浸润由 TRPA1 介导：对Trpa1+/+和Trpa1?/?小鼠的肺样本进行组织病理学分析发现，3 个月的吸烟暴露会导致两种基因型小鼠出现类似的支气管周围、血管周围水肿、炎症细胞积累和轻度肺气肿。但Trpa1+/+小鼠在 2 个月的 CSE 后，TRPA1 mRNA 表达上调，且 CD68 免疫阳性（代表肺泡巨噬细胞）在 CSE 刺激下显著增加，而Trpa1?/?小鼠则无此变化。
- CS 诱导小鼠肺中 M1 和 M2 型细胞因子表达变化：基因表达分析结果显示，Trpa1?/?小鼠完整肺中 M1 型细胞因子 IL-1β mRNA 表达较高，IL-23 表达较低。CSE 处理后，Trpa1+/+小鼠的 IL-1β和 IL-23 表达先升后降，Trpa1?/?小鼠的 IL-23 则逐渐增加。M2 型细胞因子 IL-10 和 TGF-β 在两种基因型小鼠完整肺中的表达相似，CSE 处理后，Trpa1+/+小鼠的 IL-10 表达下降，TGF-β 仅在 3 个月时显著增加，Trpa1?/?小鼠则无明显变化。
- CS 提取物诱导人肺 3D 球体中 TRPA1 上调：在构建的人肺 3D 球体模型（包括含巨噬细胞的 SNM 和不含巨噬细胞的 SN）中，研究发现 TRPA1 免疫阳性部分与上皮细胞特异性的细胞角蛋白 7 共定位，且 SNM 培养物中的 TRPA1 信号密度更大。24 小时的 CSE 提取物处理可显著增加 TRPA1 在 SN 和 SNM 球体中的表达，其中在 SNM 培养物中更为明显。同时，TGF-β mRNA 仅在 SNM 聚集体中因 CS 提取物处理而增加，表明其可能来源于巨噬细胞。
研究结论和讨论部分指出，该研究首次展示了 TRPA1 在小鼠肺和人 3D 球体（尤其在巨噬细胞中）的功能性表达，以及吸烟诱导的 TRPA1 上调与 M1 和 M2 细胞因子改变的相关性。这表明 TRPA1 在慢性气道炎症和结构损伤中具有重要的调节作用。然而，研究也存在一定局限性，比如仅在小鼠肺中检测到 TRPA1 的 mRNA 水平，无法在蛋白水平进行检测。但总体而言，这些发现为进一步研究 TRPA1 作为气道疾病潜在药物靶点提供了有力的理论依据，未来还需在人肺组织和 3D 类器官培养中开展更深入的分子研究 。
