目的:作为一种感受疼痛的离子通道,瞬时受体电位香草酸1（TRPV1）主要表达在哺乳动物的外周感觉神经元中。虽然TRPV1是一种典型的感受伤害性热（>40℃）的分子传感器,但其热激活的分子机制仍不十分清楚。多元醇是分子中含有不同数量羟基的化合物,其作为渗透剂,具有稳定蛋白质的能力。已有研究表明,多元醇稳定蛋白质的能力随分子体积和浓度的增加而增加,其稳定性与渗透浓度呈线性相关。鉴于此,我们提出多元醇通过改变TRPV1蛋白的热稳定性从而调节TRPV1通道热激活的假设,拟在细胞和动物水平阐释多元醇调控TRPV1热激活的分子机制。方法:首先,我们将野生型TRPV1通道转染到HEK293细胞中,利用膜片钳采取内面向外的记录模式记录野生型TRPV1在高温下被激活时的温度阈值,再分别记录加入乙醇和不同浓度的多元醇后TRPV1的热激活阈值温度。前期研究表明,TRPV1通道外孔区是感受热的重要结构,因此我们利用三种不同的外孔区突变体（R2、R4以及E601-E649双突变体）,进行了加入多元醇后的突变型TRPV1热激活阈值的测量。另一方面,由于多元醇在体外可以提高蛋白的热稳定性,我们推测体内应用多元醇也可能通过降低TRPV1的热敏性从而减轻热刺激引起的疼痛。为了验证这一假说,我们分别用两种多元醇（山梨醇和透明质酸）和乙醇对各组大鼠进行双侧足底注射后进行了热板实验（热板的温度设置为50℃）,观察给予多元醇后各组大鼠缩足潜伏期的变化。结果:1.野生型TRPV1通道的膜片钳实验结果显示,其热激活阈值为38.6±1.3°C,而3%乙醇溶液可以使其热激活阈值下降为31.9±1.4℃。与乙醇相反,在胞外加入蔗糖、山梨醇、透明质酸等多元醇,可使TRPV1通道热激活阈值升高4℃左右。但是,如果在胞内加入多元醇则不能显著改变TRPV1通道热激活阈值。2.利用两种外孔区突变体R2和R4进行的膜片钳实验结果显示,胞外给予的山梨醇依旧可以显著提高两种突变体的热激活阈值温度,而胞内给予的多元醇并没有显著改变两种突变体的热激活阈值。3.鉴于胞外给予的山梨醇可以反转酸对TRPV1通道热激活的协同作用,我们利用外孔区E601-E649双突变体进行了相同的实验。结果显示,E601-E649双突变本身可以使TRPV1通道的热激活阈值显著升高,而此时胞外给予多元醇则不能显著改变该突变通道的热激活阈值。4.大鼠热板实验结果显示,生理盐水处理组的大鼠在热板上的缩足潜伏期为10.9±2.3 s,而山梨醇处理组大鼠的缩足潜伏期为18.1±5.9 s,显著高于生理盐水对照组。结论:1.蔗糖、山梨醇、透明质酸等一系列多元醇均可显著提高野生型TRPV1的热激活阈值。2.多元醇对TRPV1蛋白的稳定作用只有在胞外灌流时才会发生。3.外孔区残基E601-E649的双突变很大程度上抵消了多元醇反转酸对TRPV1通道热激活的协同作用,提示与酸激活密切相关的E601-E649两个位点在多元醇调控TRPV1热激活过程中起着非常重要的作用。4.足底内注射山梨醇可以减轻大鼠后爪的热痛。这与前期关于透明质酸延长缩足潜伏期的结果一同证明了多元醇的确通过降低TRPV1的热敏感性而减轻动物的热痛。综上所述,我们的实验结果不仅表明TRPV1的胞外区域对于多元醇调节热激活至关重要,而且提示多元醇作为热痛镇痛剂的潜在应用可能性。