《Journal of Physiology》：In the gravid human uterus, oxytocin induces smooth muscle cell contraction via transient receptor potential vanilloid 4 channel activation
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這項研究揭示了在人類妊娠子宮平滑肌中，瞬時受體電位香草素4（TRPV4）通道是催產素（OT）誘導細胞外鈣內流和子宮收縮的關鍵介質。研究發現，TRPV4與催產素受體（OXTR）在<40 nm的近距離內相互作用，其功能對催產素信號至關重要。在催產素耐藥性子宮收縮乏力（UA）患者中，糖基化OXTR表達和TRPV4-OXTR共定位顯著減少，這提示了一種新的病理生理機制。該發現不僅闡明了子宮收縮的核心分子機制，也為治療產后出血和早產提供了全新的、靶向TRPV4的治療策略。
在妊娠期，人類子宮大部分時間處于靜止、放松狀態。分娩的啟動和產后子宮的有效收縮對于成功分娩和預防產后出血（PPH）至關重要。當子宮收縮力失調時，會導致早產和子宮收縮乏力（UA），這兩者分別是新生兒和孕產婦發病率和死亡率的主要原因。催產素是驅動子宮收縮的主要激素，能增加子宮肌層平滑肌細胞（mSMC）的胞質鈣濃度（[Ca2+]i），但催產素誘導[Ca2+]i增加的亞細胞機制尚未完全闡明。
先前在小鼠模型中的研究表明，瞬時受體電位香草素4（TRPV4）通道在子宮收縮中扮演重要角色。該通道是一種鈣選擇性通道，可被多種刺激激活。本研究旨在更嚴格地探究TRPV4通道在人類妊娠子宮平滑肌中的作用，檢驗“催產素誘導的mSMC [Ca2+]i增加和收縮力需要通過TRPV4通道激活介導的細胞外鈣內流”這一假說。
材料與方法
研究獲得了斯坦福大學機構審查委員會的批準。人子宮肌層組織樣本在獲得知情同意后，從未臨產的足月剖宮產孕婦體內獲取。樣本用于組織學分析以及原代培養mSMC。通過免疫熒光染色、原位鄰近連接分析（PLA）、蛋白質印跡、動態鈣成像（使用Fura-2 AM染料）、膠原凝膠收縮實驗和小干擾RNA（siRNA）轉染等方法，檢測了TRPV4和OXTR的共表達、相互作用及其功能。研究還根據產后子宮張力、失血量和是否需要二線宮縮劑等標準，定義了“子宮收縮乏力”和“對照”狀態。
結果
TRPV4和OXTR在人子宮組織和mSMC中的共表達與原位鄰近性
免疫熒光染色顯示，TRPV4和OXTR蛋白在人子宮肌層組織中原位共表達。PLA進一步證實，在子宮組織和原代mSMC中，TRPV4和OXTR之間存在強烈的蛋白-蛋白相互作用，距離小于40 nm，這與PLA檢測直接或近乎直接蛋白相互作用的空問分辨率一致。
細胞外鈣是催產素和TRPV4通道誘導mSMC胞質鈣濃度增加所必需的
在無細胞外鈣的條件下，催產素和選擇性TRPV4激動劑GSK1016790A均未能誘導mSMC的[Ca2+]i增加，證明兩者均通過細胞外鈣內流來增加[Ca2+]i。
TRPV4拮抗劑可阻斷催產素誘導的mSMC胞質鈣濃度增加和收縮力
用選擇性TRPV4拮抗劑GSK2798745預處理，可完全阻斷催產素誘導的[Ca2+]i增加。膠原凝膠收縮實驗顯示，催產素能顯著增強mSMC的收縮力，而GSK2798745預處理可阻斷這種催產素誘導的收縮。使用其他TRPV4拮抗劑（HC-067047和RN-9893）也得到了類似的結果。TRPV4拮抗劑對催產素誘導收縮的阻斷作用與OXTR拮抗劑阿托西班的效果相當。
TRPV4敲低可減弱催產素對mSMC胞質鈣濃度和收縮力的影響
為排除藥物脫靶效應，研究使用siRNA敲低mSMC中的TRPV4。與對照相比，TRPV4敲低細胞中催產素誘導的鈣內流幾乎完全喪失，催產素誘導的收縮力也顯著受損。
電壓門控鈣通道阻斷不影響催產素誘導的mSMC鈣內流
使用高選擇性電壓門控鈣通道阻斷劑Calciseptine預處理，對催產素誘導的mSMC [Ca2+]i增加沒有影響，進一步支持了催產素誘導鈣內流不依賴于電壓門控鈣通道，而依賴于TRPV4的模型。
OXTR的藥理學阻斷不影響TRPV4激活誘導的mSMC胞質鈣濃度增加和收縮力
TRPV4激動劑GSK1016790A可誘導mSMC的[Ca2+]i增加和收縮。TRPV4拮抗劑可阻斷此效應，但OXTR拮抗劑阿托西班預處理不影響GSK1016790A誘導的[Ca2+]i增加和收縮。同時使用GSK1016790A和催產素刺激產生的[Ca2+]i增加和收縮增強效應大于單用任一種激動劑。這表明TRPV4激活誘導鈣內流和收縮的過程不依賴于OXTR，但OXTR的激活可以進一步增強TRPV4介導的反應。
TRPV4-OXTR共定位在催產素耐藥性子宮收縮乏力患者中減少
在催產素耐藥性UA患者的子宮肌層組織中，靶向質膜的糖基化OXTR（~75 kDa）蛋白表達顯著降低，而TRPV4蛋白表達與對照組無差異。更重要的是，PLA顯示UA組織中TRPV4-OXTR相互作用信號（每核點狀數）顯著減少。這表明，糖基化OXTR蛋白的減少以及其與TRPV4通道相互作用的減弱，可能共同損害了子宮對催產素的收縮反應。
討論
本研究證明，TRPV4通道與OXTR相互作用，并且是妊娠期人子宮平滑肌細胞中催產素誘導鈣內流和收縮所必需的。催產素誘導的鈣信號嚴格依賴于細胞外鈣，并由TRPV4通道激活介導。TRPV4的藥理抑制或siRNA敲低顯著減弱催產素誘導的鈣信號和收縮力。相反，OXTR拮抗不影響TRPV4激活。這表明，在妊娠人類子宮中，TRPV4活性是通過OXTR和TRPV4之間的功能相互作用來實現催產素完整鈣和收縮反應所必需的。
研究還確定了UA的一種潛在新病理生理機制。在未臨產的足月催產素耐藥性UA患者中，子宮肌層的TRPV4-OXTR蛋白-蛋白相互作用減少。這些結果表明，TRPV4不僅是生理性催產素誘導鈣內流和子宮收縮所必需的，而且為產后出血的病理生理學提供了新的見解。靶向增強OXTR-TRPV4相互作用或細胞特異性激活子宮平滑肌細胞中的TRPV4通道，可能成為應對這一全球健康挑戰的創新方法。
本研究也存在一些局限性，例如實驗在固定組織和原代細胞中進行，未能完全模擬體內復雜環境；未包含子宮內皮細胞等其他細胞類型；缺乏TRPV4通道活性的直接電生理測量；UA患者樣本量有待擴大以評估普遍性。未來工作將深入探索OXTR-TRPV4蛋白-蛋白相互作用的機制，以及UA中觀察到的鈣反應受損是否與OXTR下游細胞內信號改變有關。
總之，該研究確定了TRPV4通道是妊娠人類子宮平滑肌中催產素誘導鈣內流和收縮的關鍵介質。通過證明TRPV4活性是催產素完整收縮反應所必需的，這些發現為子宮收縮的生理和病理生理分子機制提供了新的見解。研究結果凸顯了TRPV4作為調節子宮收縮力（如治療UA和早產）的一個有前景的治療靶點。
