如果您将细胞视为一座复杂的城堡，那么瞬时受体电位 (TRP) 通道就像城堡墙壁上的“智能门”。这个“智能城门”精确控制细胞内的各种活动。这种分布在细胞膜上的特殊通道，可以灵敏地感知外界温度、压力、接触力以及人体新陈代谢产生的各种物质的变化。它们就像敏感的传感器，可以精确监测细胞内的各种活动。它们是维持正常身体功能和应对疾病的重要开关。这个“城门家族”共有28名成员。他们就像不同岗位的保安，保护着人体不同的组织和细胞。根据其组成，可分为七个小队。每个团队都有自己的职责和工作方法，他们共同努力保护细胞之间的通信。当外部环境发生变化时，TRP通道会做出反应t，允许钙离子和镁离子等信使流入和流出细胞，创造出复杂的“细胞交响乐”，控制细胞生长、变化、衰老和人体免疫反应等重要过程。 TRP通道家族的七个分支（图片来源：参考文献[1]） 《当城门失守》：TRP通道成为疾病的帮凶。近年来，TRP通道在肿瘤生长环境中的双重作用引起人们的关注。在一些恶性肿瘤中，例如三阴性乳腺癌，TRPV1离子通道被异常激活，促进癌细胞的异常生长和扩散。除了直接增大肿瘤外，还能刺激新血管的生长，为肿瘤提供足够的营养和氧气。同时，在一些炎症性疾病中，当TRP通道的“智能门”发生故障时，钙离子信使工作紊乱，导致免疫细胞异常激活，导致更多的炎症反应。严重的炎症反应。例如，TRPM2离子通道异常打开后，大量炎症物质释放，加重炎症。另一方面，TRPV4离子通道通过诱导免疫细胞的迁移和聚集来影响炎症过程。如何控制这些“智慧城市之门”？科学家们面临着挑战。不过，这些“智能”的‘T城门’并不好控制。毒品管制就像用错误的钥匙打开一把锁。很容易开错门，长时间使用会使管离子脱敏或激活其他离子。基因编辑技术虽然可以精确控制，但难以递送到身体特定部位，临床应用还存在伦理和安全问题。光遗传学工具可以精确控制时间和位置，但需要将仪器固定在细胞上，这是一种创伤性很大的操作。另外，传统蓝光有笔困难无法精确控制深层“城门”。响应物理场的纳米系统的出现催生了新的“远程控制”方法，并为解决这些问题提供了新思路。与遥信类似，该方法利用光或磁等物理能量将能量精确地转换为热能，从而激活温度敏感的TRP通道。可以精确控制，不会对身体造成任何伤害。其原理是利用纳米材料，其将光、磁等能量转化为热能的特殊能力，就像将外部能量集中成“微型激光”，精确作用于细胞的小区域，实现对TRP通道的精确控制。国际研究证实，利用光热或磁热纳米材料激活热敏TRPV1离子通道可以有效治疗疾病。创新“远程控制平台”带来攻克难题的新希望针对“遥控”新理念，河北科技大学亚苏海龙教授和王金平副教授团队成功研发出两款创新型超级遥控纳米平台。第一个纳米平台是光热驱动的 Pd@Pt 双金属纳米结构。这种银形式通过近红外第二区光热效应精确激活TRPV1离子通道，让细胞外的镁离子“特殊信使”进入细胞内，从而抑制细胞内ATP的产生并阻断肿瘤抵抗所需的能量供应，从而逆转肿瘤对多种药物的抵抗（参考文献[2]）。 TRPV1 离子化学治疗耐药肿瘤 激活肝癌细胞的 DPd@PtM 纳米系统示意图（图片来源：参考文献 [2]） 第二个纳米平台是哑铃形 Rh-Au-Rh 纳米棒 (RAR@AP)，靶向肝癌干细胞。钍该平台通过光热效应激活高阈值TRPV2离子通道，引起细胞内钙信号传导的改变，从而抑制肿瘤干细胞的自我更新和增殖，从根源上消除肿瘤的再生潜力（参考文献[3]）。 RAR@AP纳米粒子激活TRPV2离子通道并抑制癌症干细胞的结果图片（图片来源：参考文献[3]）通过构建这些新的纳米控制平台，我们希望不仅阐明物理场、TRP通道和疾病表达之间的关系，而且还提供治疗肿瘤耐药性和消除癌症干细胞的新方法，为克服这些医学问题开辟新途径。参考文献： [1] Ferreira G、Raddatz N、Lorenzo Y 等人。感觉转导中温度敏感TRP通道的生物物理和分子特征[M]//感觉转导中的TRP通道。 Cham：施普林格国际出版，2015：1-39。 [2] 邵X，曲C，宋G，等。关键词： 多孔Pd@Pt核矿物壳纳米结构, NIR-II光热激活TRPV1通道, 逆转肿瘤多药耐药性先进功能材料, 2023, 33(51): 2306585. [3] 邵旭, 陶庆, 赵旭, 等.光热活性纳米粒子通过增强细胞内化调节TRPV2离子通道抑制肝癌的发展[J]. 《化学工程》，2025：166321。 出品：中国科普作者：邵新月（河北科技大学）出品：中国科普博览会
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