擁有一口好牙對健康至關(guān)重要，畢竟牙好才能吃嘛嘛香！但現(xiàn)實是，約90%的人都有蛀牙，且近24億人的蛀牙未曾得到治療。蛀牙是什么呢？當(dāng)食用較多的甜食和碳酸飲料而又不正確刷牙時，我們的牙釉質(zhì)便會被致齲菌和發(fā)酵的酸而腐蝕產(chǎn)生腐爛而空洞的凹坑，此時的牙齒會變得巨為敏感，刮過冷風(fēng)都會產(chǎn)生一種短暫而強烈的炎性神經(jīng)痛，嚴(yán)重影響著人們的胃口和健康。更加遺憾的是，這種冷感覺的機制目前仍尚不清楚。
近日，來自德國埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)、美國霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）的研究人員發(fā)現(xiàn)牙齒的成牙本質(zhì)細(xì)胞中含有冷敏感蛋白TRPC5，其能感知寒冷并刺激神經(jīng)向大腦傳遞疼痛感。
前期研究發(fā)現(xiàn)，在皮膚中，TRPM8和TRPA1這兩種蛋白質(zhì)是環(huán)境冷刺激的關(guān)鍵傳感器，且其也高密度存在于三叉神經(jīng)節(jié)和牙髓的感覺軸突中。還有一種分布在中小型三叉神經(jīng)和背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元中的蛋白質(zhì)TRPC5在異源表達(dá)系統(tǒng)中也表現(xiàn)出溫度敏感及疼痛傳感器的作用。基于此，研究人員猜測，這三種蛋白質(zhì)或許在介導(dǎo)牙齒冷刺激中也起著關(guān)鍵作用。
為了研究炎性牙齒疼痛的關(guān)鍵冷傳導(dǎo)離子通道蛋白，研究人員分別構(gòu)建了TRPC5、TRPA1和TRPM8缺失同時牙髓損傷（DPI）的模型小鼠，由于DPI引起的疼痛表現(xiàn)為蔗糖消耗量異常增加，而給予消炎鎮(zhèn)痛藥治療后能消除DPI引起的蔗糖異常攝入，因此研究人員對各小鼠的常溫蔗糖水的攝入量進行了觀察。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在TRPA1和TRPM8缺失小鼠中，DPI誘導(dǎo)了蔗糖消耗量顯著增加，而TRPC5缺失小鼠的蔗糖攝入量與無DPI損傷小鼠相似。這表明，TRPC5的缺失發(fā)揮了消除炎性疼痛的作用。
之后，TRPC5介導(dǎo)冷刺激疼痛的功能進一步經(jīng)小鼠下頜下牙槽神經(jīng)暴露于寒冷中的電位變化得到了驗證，同時，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用TRPC5阻滯劑HC-070和ML204處理小鼠時，可以有效消除某些牙齒疼痛感受的冷刺激反應(yīng)，使冷反應(yīng)平均降低了59±13％。而在未被阻滯的其他可傳導(dǎo)疼痛刺激的離子通道蛋白中，TRPA1阻滯劑HC-030031的處理使得其介導(dǎo)的剩余冷刺激響應(yīng)被成功消除，消除率達(dá)到約97％，這說明TRPC5和TRPA1對于牙齒的冷刺激疼痛至關(guān)重要。
那TRPC5是如何介導(dǎo)正常牙齒或者牙髓相關(guān)的齲齒和炎性疾病的冷刺激疼痛的呢？研究人員檢查了該蛋白在牙齒中的表達(dá)定位，發(fā)現(xiàn)其富集在鄰近牙髓的幾乎所有成牙本質(zhì)細(xì)胞中，且在牙髓炎牙齒中的表達(dá)水平更高。成牙本質(zhì)細(xì)胞是一種位于牙髓和牙本質(zhì)之間的特定細(xì)胞類型，其與神經(jīng)軸突和牙髓的其他細(xì)胞相互連接，并可通過牙本質(zhì)小管延伸至牙釉質(zhì)。
進一步研究后，研究人員確認(rèn)了牙齒冷刺激痛感的傳導(dǎo)機制，即在寒冷環(huán)境中，牙本質(zhì)細(xì)胞膜表面的冷傳感器TRPC5感應(yīng)后使得離子通道打開傳遞冷刺激，并激活相應(yīng)的神經(jīng)，而后冷刺激疼痛經(jīng)牙根神經(jīng)傳至大腦，產(chǎn)生明顯的冷疼痛感。而當(dāng)牙齒因腐蝕產(chǎn)生凹坑發(fā)炎時，TRPC5的表達(dá)增強，成牙本質(zhì)細(xì)胞變的對寒冷更加敏感，進而牙根神經(jīng)發(fā)往大腦的電信號增加，疼痛就更易被感知。
該研究的作者Katharina Zimmermann表示：“牙齒疼痛可能不被認(rèn)為是一種流行的疾病，這種敏銳的感覺也尚未像其他科學(xué)領(lǐng)域那樣得到廣泛研究，但它很重要。如果能開發(fā)出更具體針對該傳感器的藥物，則可能消除牙齒對冷刺激的敏感性，這會影響很多人。”
