《Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology》：TRPA1 Regulates Fibrosis-Associated Transcriptional Pathways in Human Lung Epithelial Cells
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瞬时受体电位锚蛋白1（TRPA1）是一种阳离子通道，最初在肺成纤维细胞中发现，并在感觉神经元中广泛研究，其与疼痛和神经源性炎症相关。研究人员和其他人最近表明，TRPA1也在肺上皮细胞中表达，且其表达受细胞因子环境调控。在本研究中，研究人员使用下一代测序分析TR
瞬时受体电位锚蛋白1（TRPA1）是一种阳离子通道，最初在肺成纤维细胞中发现，并在感觉神经元中广泛研究，其与疼痛和神经源性炎症相关。研究人员和其他人最近表明，TRPA1也在肺上皮细胞中表达，且其表达受细胞因子环境调控。在本研究中，研究人员使用下一代测序分析TRPA1的作用及其抑制对炎症条件下人A549肺上皮细胞表型的影响。使用了两种不同的TRPA1抑制剂（HC-030031和A-967079），发现它们改变了968个基因的表达：576个基因下调，392个基因上调。Ingenuity Pathway Analysis（IPA）预测TRPA1抑制剂显著抑制肺纤维化特发性信号通路和伤口愈合通路的活性。在这些通路中，改变的基因包括基质金属蛋白酶（MMPs）、生长因子、胶原蛋白和转录因子。主要促纤维化介质MMP-12和MMP-7是TRPA1抑制剂抑制最强烈的基因之一。STRING网络分析表明，TRPA1通过FOS基因和AP-1转录因子调控纤维化相关基因。这些发现与先前数据共同提出TRPA1作为纤维化肺疾病的一个因素和治疗靶点，这些疾病与低生存率和对新型疾病修饰疗法的迫切需求相关。
TRPA1（瞬时受体电位锚蛋白1）是一种非选择性阳离子通道，最初在肺成纤维细胞发现，随后在感觉神经元中被广泛研究，与疼痛和神经源性炎症相关。近期研究揭示TRPA1也在肺上皮细胞中表达，且其表达受炎症细胞因子（如TNF和IL-1β）的调控。然而，TRPA1在肺上皮细胞中的功能后果，尤其是在炎症和纤维化相关病理过程中的作用，仍知之甚少。鉴于肺纤维化疾病（如特发性肺纤维化，IPF）预后差且缺乏有效疾病修饰疗法，阐明TRPA1的调控机制具有重要的临床转化意义。研究人员开展了本研究，旨在通过转录组分析揭示TRPA1及其抑制对炎症条件下人肺上皮细胞表型的影响。该研究论文发表在《Basic & Clinical Pharmacology & Toxicology》。
研究人员使用人A549肺上皮细胞系（来源：美国典型培养物保藏中心，ATCC），在炎症刺激（TNFα和IL-1β联合处理）下，应用两种不同的TRPA1拮抗剂（HC-030031和A-967079），通过下一代RNA测序（RNA-seq）进行转录组分析，并结合Ingenuity Pathway Analysis（IPA）进行通路预测，以及STRING数据库进行蛋白质相互作用网络分析。此外，使用逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）验证基因表达变化，酶联免疫吸附测定（ELISA）检测分泌蛋白水平。
**3.1 差异表达基因（Differentially Expressed Genes in Lung Epithelial Cells）**
通过RNA-seq分析，在炎症刺激下，A549细胞中3462个基因显著上调，3089个基因下调（|FC|>1.5，FDR<0.05），其中TRPA1表达上调2.64倍。两种TRPA1拮抗剂共同调控968个基因：576个下调，392个上调。
**3.2 通路分析（Pathway Analysis）**
IPA预测TRPA1抑制显著抑制7条典型通路，包括肺纤维化特发性信号通路、伤口愈合信号通路、病原体诱导的细胞因子风暴信号通路、GP6信号通路、破骨细胞在类风湿关节炎中的作用信号通路，以及糖酵解I和糖异生I通路。在肺纤维化特发性信号通路中，有13个基因受炎症刺激上调且被TRPA1拮抗剂逆转，包括MMP-12、MMP-7、FOS、EGR1、胶原蛋白（COL13A1、COL9A2、COL17A1、COL8A1）、生长因子（PDGFB、TGFB1）和转录因子（TCF7、CAV1）等。STRING网络分析显示TRPA1通过FOS（编码c-Fos蛋白）与这些基因相连，提示AP-1转录因子介导的调控机制。
**3.3 基质金属蛋白酶MMP-12和MMP-7（Matrix Metalloproteinases MMP-12 and MMP-7）**
RNA-seq数据显示，MMP-12经炎症刺激后表达上调超过500倍，MMP-7上调2.91倍，且两者均被TRPA1拮抗剂显著抑制。RT-PCR和ELISA验证了TRPA1拮抗剂在mRNA和蛋白水平上剂量依赖性地降低MMP-12和MMP-7的表达。与临床药物比较，糖皮质激素氟替卡松几乎完全逆转MMP-12和MMP-7的上调；抗纤维化药物尼达尼布也降低两者表达，但效果弱于TRPA1拮抗剂；JAK抑制剂巴瑞替尼和托法替尼仅降低MMP-12表达，对MMP-7无显著影响。
**讨论与结论**
讨论部分指出，TRPA1调控超过900个基因，其抑制可抑制纤维化、炎症和代谢相关通路。MMP-12和MMP-7是促纤维化的关键介质，TRPA1拮抗剂对其的抑制作用可能通过FOS/AP-1转录因子或蛋白激酶C（PKC）信号通路实现。此外，TRPA1在肺上皮细胞中的促纤维化作用与动物模型结果一致，支持其作为治疗靶点。研究还发现TRPA1抑制可下调糖酵解相关基因，提示其在免疫代谢中的潜在作用。研究局限性在于使用A549细胞系，结果需在原发性细胞和疾病模型中验证。
**结论**（翻译原文）：TRPA1拮抗剂被发现改变超过900个基因的表达，并预测抑制炎症条件下肺上皮细胞中与炎症、纤维化和代谢相关的多个生物学经典通路的活性。在炎症刺激下表达最显著增加且被TRPA1拮抗剂下调的基因中，包括在肺炎症和纤维化发病机制中起主要作用的MMP-12和MMP-7。这些结果表明TRPA1参与肺炎症和纤维化的调控，并支持在纤维化模型中进一步研究TRPA1。
