《Biochemical Pharmacology》：TRPV1 mediates tetrathiomolybdate-induced muscle hypertrophy via peroxynitrite-dependent redox signaling
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摘要活性氧（ROS），尤其是超氧阴离子（O2•?），作为肌肉重塑的关键信号分子发挥着重要作用。虽然四硫钼酸盐（TM）–O2•?轴可诱导肌纤维肥大，但具体的氧化还原信号机制仍不完全清楚。在本研究中，通过转录组分析和功能验证，发现瞬时受体电位阳离子通道亚族V成员1（TRPV1）是
摘要
活性氧（ROS），尤其是超氧阴离子（O2•?），作为肌肉重塑的关键信号分子发挥着重要作用。虽然四硫钼酸盐（TM）–O2•?轴可诱导肌纤维肥大，但具体的氧化还原信号机制仍不完全清楚。在本研究中，通过转录组分析和功能验证，发现瞬时受体电位阳离子通道亚族V成员1（TRPV1）是TM-O2•?诱导肥大的关键中介。遗传学和药理学操作表明，TRPV1在O2•?下游发挥着不可或缺的作用：TRPV1基因敲除可消除肥大效应，而其激活则可模拟TM诱导的肥大效果。O2•?可刺激一氧化氮合酶（NOS）活性和一氧化氮（NO）的产生，进而形成过氧亚硝酸盐（ONOO–），后者可直接激活TRPV1。ONOO–-TRPV1轴是肥大所必需的，因为尽管O2•?和NO水平正常，ONOO–清除剂仍能阻断TRPV1的激活和肥大过程。综上所述，这些发现揭示了TRPV1作为一种氧化还原敏感的中调解质，通过ONOO–-TRPV1轴协调超氧阴离子触发的肌肉重塑。
引言
氧化剂在骨骼肌重塑和生理功能中发挥着关键作用。继肌肉收缩可急性升高活性氧（ROS）产生的开创性发现[1]之后，大量研究已阐明了ROS对骨骼肌结构和功能的影响。早期研究将ROS鉴定为细胞毒性物质，可导致脂质和蛋白质的氧化损伤，进而引起肌肉损伤。自20世纪90年代以来，越来越多的证据表明ROS作为肌肉重塑中不可或缺的信号介质发挥作用[2]。然而，调控氧化还原介导的肌肉重塑的分子机制仍未完全阐明。
已鉴定出多种氧化还原敏感的信号通路作为骨骼肌重塑的调节因子[2]、[3]。ROS可能通过氧化修饰mRNA来调节基因表达[4]，调控激酶活性[2]、[3]，或调节不同转录因子的活性，如核因子E2相关因子2（NRF2）[5]、核因子κB（NF-κB）[6]以及叉头框蛋白O（FOXO）[7]。NRF2通路就是这种调控机制的典型例子，氧化应激可诱导其核转位，从而激活抗氧化和解毒基因的表达[5]，而NRF2通路的激活可促进骨骼肌修复和再生[8]。然而，哪些特定氧化剂以及如何触发这些通路来介导肌肉重塑仍不清楚，这主要归因于缺乏在体内精确调控单个氧化剂的策略。
我们近期的研究发现表明，四硫钼酸盐（TM）——一种用于威尔逊病的药物[9]——可通过抑制超氧化物歧化酶1（SOD1）的活性来线性调控细胞内超氧阴离子（O2•?）水平[10]、[11]。细胞内O2•?浓度升高70%即足以激活肌纤维肥大并增强运动表现，而给予抗氧化剂或*Sod1*基因敲除则会破坏O2•?介导的信号传导，从而消除这些生理效益[10]。该实验体系使我们能够精确阐明ROS介导肌肉重塑的分子机制。在本研究中，我们鉴定出瞬时受体电位香草素类1（TRPV1）是TM诱导肌肉肥大所必需的，且O2•?通过过氧亚硝酸盐（ONOO–）的形成激活TRPV1。这些发现确立了TRPV1作为协调TM-O2•?诱导肥大的氧化还原敏感信号枢纽。
各节摘要
动物
所有小鼠实验均经湖南师范大学机构审查委员会批准。雄性C57BL/6N小鼠（6周龄）及标准啮齿类饲料购自北京Charles River Laboratories（中国北京）。TRPV1基因敲除（*Trpv1*-/-）小鼠由赖人教授提供（中国科学院动物研究所，中国昆明）。饲养条件为22–25 ℃，12小时光照/12小时黑暗循环，自由摄食饮水。用于
TRPV1在TM诱导的肌肉肥大中被激活
我们此前的证据表明，O2•?是触发TM诱导肌纤维肥大的内在信号分子，该作用可通过联合给予TM和广谱抗氧化剂NAC（TMNAC）予以消除[10]。为筛选介导TM-O2•?诱导肥大的潜在分子调节因子，我们对对照组和TM处理组小鼠（联合或不联合NAC给药）的腓肠肌转录组进行了分析。RNA测序检测到16,953个表达基因。由于
讨论、局限性与结论
本研究提供了令人信服的证据，表明TRPV1激活是TM诱导肌肉肥大的核心环节，其机制通过氧化还原敏感信号传导实现。对TM处理的腓肠肌进行转录组分析，鉴定出*Trpv1*为O2•?响应候选基因。其上调和激活可被抗氧化剂NAC消除，从而将TRPV1与TM-O2•?诱导的肥大联系起来。进一步的药理学研究结果显示，TRPV1拮抗剂（卡沙泽平）阻断了TM诱导的
CRediT作者贡献声明
Lu Siyu：验证、方法学、研究调查、经费获取、形式分析、数据管理。Zhou Yiming：验证、方法学、形式分析、数据管理。Liu Li：验证、方法学。Duan Zhigui：研究调查。Xiang Rong：撰写——审阅与编辑。Wei Fang：撰写——审阅与编辑、项目管理、经费获取、形式分析。Li Guolin：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、指导、项目管理、经费获取，
资助
本研究得到了国家自然科学基金（31871198）、湖南省自然科学基金（2026JJ80011）、湖南省教育厅科学研究基金（24A0046、25A0094、25C0019）以及动物多肽药物开发国家与地方联合工程实验室开放基金（湖南师范大学，国家发展和改革委员会）的资助。
利益冲突声明
作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：G.L.、S.L.和F.W.声明他们是一项描述四硫钼酸盐与肌肉肥大专利的发明人（CN114042083B）。其余作者声明无利益冲突。
致谢
感谢Gong Lijun、Zheng Lin、Yang Yang、Zhang Qian、Wang Qiu、Zhou Can、Liang Yu、Cai Xinqi、Chen Lijuan、Zhang Mengting、Wang Meijing、Ouyang Qi、Huang Xingyu、Xiao Xin和Zhou Xi对实验和小鼠研究提供的帮助；感谢LC科学设施对测序工作的协助；感谢陈亮比实验室提供的实验协助。
Siyu Lu|Yiming Zhou|Li Liu|Zhigui Duan|Rong Xiang|Fang Wei|Guolin Li
