TRPV6

بشكل عام، تترتب أربع وحدات فرعية من TRPV6 لتشكيل قناة رباعية ذات تناظر رباعي . ^{[ 8 ] [ 32 ]} بدءًا من الطرف الأميني (N) وصولًا إلى الطرف الكربوكسيلي (C) للبروتين، يحتوي كل عديد ببتيد TRPV6 على: حلزون طرفي أميني، ونطاق تكرار أنكيرين (ARD) يحتوي على ستة تكرارات أنكيرين، ونطاق رابط ذو بنية دبوس شعر بيتا مكون من خيطين بيتا ، ونمط حلزون-انعطاف-حلزون، وحلزون ما قبل SI، ونطاق عبر غشائي مكون من ستة حلزونات عبر غشائية (من S1 إلى S6)، وحلقة مسامية (تُسمى أيضًا حلقة P)، وحلزون TRP أمفيباثي ، وخطاف طرفي كربوكسيلي، وخيط بيتا مكون من ستة أحماض أمينية (β3) ( الشكل 1 ). ^{[ 8 ] [ 32 ]}

يُظهر بروتين قناة TRPV6 تناظرًا رباعيًا، ويحتوي على جزأين رئيسيين: نطاق غشائي بارتفاع 30 أنغستروم مع مسام قناة أيونية مركزية، وغطاء داخلي بارتفاع 70 أنغستروم وعرض 110 أنغستروم تقريبًا، يُحيط بتجويف أبعاده 50 × 50 أنغستروم أسفل القناة الأيونية. ^{[ 32 ]} يُشكل تجمع أربع وحدات فرعية من TRPV6 مسامًا مائيًا يُظهر تناظرًا رباعيًا ( الشكل 2 ). يربط حلزون ما قبل SI الجزء الداخلي من البروتين بالنطاق الغشائي عبر نطاق رابط يتكون من بنية دبوس شعر بيتا ونمط حلزون-انعطاف-حلزون. تُشكل الحلزونات من S1 إلى S4 حزمة حلزونية غشائية أو نطاقًا غشائيًا مُدرجًا بشكل عمودي تقريبًا على مستوى غشاء البلازما. ^{[ 32 ]}

تتكون عناصر وحدة المسام من S5 وS6 وحلقة P في نطاقات الغشاء العابر. ^{[ 32 ]} تشارك وحدة المسام من كل عديد ببتيد TRPV6 في تفاعلات بين الوحدات الفرعية لتشكيل مسام أيوني مركزي ( الشكل 1 ). ^{[ 32 ]} تتفاعل عناصر تكوين المسام في كل وحدة فرعية من TRPV6 أيضًا مع نطاقات S1-S4 من عديد الببتيد المجاور في ترتيب تبادل النطاقات. ^{[ 32 ] [ 33 ]} تحدث تفاعلات بين الوحدات الفرعية أيضًا بين الحلقات الخارجية S1-S2 وحلقات S5-P وS6-P للوحدات الفرعية المجاورة من TRPV6. ^{[ 32 ]} موقع الغلكزة المرتبط بالنيتروجين المحفوظ على حلقة S1-S2 ضروري للتنشيط بوساطة كلوثو . ^{[ 34 ]} يتكون الجزء الداخلي من بروتين TRPV6 بشكل أساسي من تكرارات أنكيرين. ^{[ 32 ]} يتجه نطاق TRP بالتوازي مع الغشاء ويشارك في تفاعلات كارهة للماء مع نطاق TM، وفي تفاعلات محبة للماء في الغلاف الداخلي للخلية. يشارك الحلزون الطرفي N، والخطاف الطرفي C، والصفائح بيتا (المتكونة من بنية دبوس الشعر بيتا في نطاق الرابط) في القناة في تفاعلات بين الوحدات الفرعية مع نطاقات ARD لتوفير إطار عمل يربط عناصر الغلاف الداخلي للخلية معًا. ^{[ 8 ] [ 32 ]}

تتكون مسام TRPV6 من أربعة عناصر رئيسية، هي: الدهليز خارج الخلوي، ومرشح انتقائي، وتجويف كاره للماء، وبوابة سفلية. ^{[ 32 ] [ 35 ] [ 36 ]} يُعد المرشح الانتقائي المكون من أربعة أحماض أمينية ( ⁵³⁸ TIID ⁵⁴¹ ) ، والذي يواجه التجويف المركزي للقناة، بالغ الأهمية لانتقائية أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺ ) وغيرها من الخصائص الفيزيائية الحيوية للقناة. ^{[ 32 ] [ 35 ] [ 36 ]} يشكل هذا المرشح حلقة سالبة الشحنة تميز بين الأيونات بناءً على حجمها وشحنتها. تؤدي الطفرات في الحمض الأميني الأساسي المُكوِّن للمسام في TRPV6 إلى منع امتصاص أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ ، وقد استُخدمت هذه الاستراتيجية لإنشاء نماذج لفقدان وظيفة TRPV6 لدراسة دور القناة في فسيولوجيا الحيوان. ^{[ 35 ] [ 36 ]} يُعتقد بوجود أربعة أنواع مختلفة من مواقع ارتباط الكاتيونات في قناة TRPV6. ^{[ 32 ]} يقع الموقع 1 في المسام المركزي ويشترك في نفس المستوى الذي تشغله بقايا D541 الانتقائية الرئيسية. يُعتقد أن الموقع 2 موجود على بُعد 6-8 أنغستروم أسفل الموقع 1، يليه الموقع 3 الذي يقع على محور المسام المركزي على بُعد 6.8 أنغستروم أسفل الموقع 2. يُعتقد أن الموقعين 2 و3 يتفاعلان مع أيونات الكالسيوم Ca2 ^+، من المُميَّهة جزئيًا إلى المُميَّهة استوائيًا . أخيرًا، تعمل أربعة مواقع ارتباط كاتيونات متناظرة في الدهليز خارج الخلوي على استقطاب الكاتيونات نحو الدهليز خارج الخلوي لقناة TRPV6، وتُعرف هذه المواقع بمواقع الاستقطاب. ^{[ 32 ]}

تتبع موصلية قناة TRPV6 للأيونات ثنائية التكافؤ الترتيب التالي: Ca²⁺ ^> Ba²⁺ ^> Sr²⁺ ^> Mn²⁺ ^. يثبط المغنيسيوم داخل الخلايا ^(Mg²⁺) قناة TRPV6، ويساهم في التقويم الداخلي القوي الذي تُظهره القناة. ^{[ 37 ]} تُثبط فعالية امتصاص TRPV6 بواسطة الأيونات ثنائية التكافؤ Pb²⁺ ^، Cu²⁺ ^، Cd²⁺ ^، Zn²⁺ ^، Co²⁺ ، Fe²⁺ ^، والأيونات ثلاثية التكافؤ La³⁺ ^، Fe³⁺ ^، Gd³⁺ ^. يتراوح تركيز الأيونات اللازم لتحقيق التثبيط بين 1 و10 ميكرومولار. ^{[ 38 ] بروتين TRPV6 بروتين أساسي ذو موصلية قناة مفردة تتراوح بين} 42 و58 بيكو ثانية. ^{[ 7 ] [ 39 ]} عند تركيزات منخفضة من أيونات الكالسيوم (Ca2 ^{+) ، يرتبط أيون كالسيوم} واحد بمرشح الانتقائية الذي يشكله الحمض الأميني D541، مما يسمح بنفاذ أيونات الصوديوم (Na ^{+ )} . أما عند تركيزات عالية من أيونات ^{الكالسيوم} ، فيحدث نفاذها عبر آلية إزاحة تتضمن تكوين تراكيب قصيرة الأمد، تشمل ارتباط ثلاثة أيونات كالسيوم ^بالحمض الأميني D541. ^{[ 39 ]}

تتمحور التغيرات البنيوية المصاحبة لفتح القناة حول بقايا الألانين 566 (A566)، وتحدث في اللولب S6 المبطن للمسام ( الشكل 3 ). ^{[ 39 ]} يخضع الجزء العلوي من اللولب S6 لانتقال من بنية حلزونية ألفا إلى بنية حلزونية باي، مما يجبر الجزء السفلي من اللولب على الدوران بزاوية 100 درجة والانحراف بعيدًا عن محور المسام بزاوية 11 درجة. ^{[ 39 ]} يؤدي هذا التغير البنيوي إلى تحريك الجزء السفلي من اللولب الذي يتحكم في فتح المسام، وبالتالي توسيع حجمها. كما يُغير هذا التغير البنيوي البقايا المواجهة لمحور المسام، ويحفز تكوين روابط كهروستاتيكية جديدة بين الوحدات الفرعية وجسور ملحية، مما يعوض التكلفة الطاقية العالية للانتقال غير المواتي من بنية حلزونية ألفا إلى بنية حلزونية باي الذي يحدث أثناء فتح القناة. ^{[ 39 ]}

يؤدي تدفق أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ إلى داخل الخلية إلى تحفيز آليات التغذية الراجعة السلبية لكبح نشاط قناة TRPV6 ومنع فرط تحميل الكالسيوم ^. [ ^{9 ] يُنظَّم} نشاط قناة TRPV6 بواسطة مستوى الفوسفوليبيد فوسفاتيديل إينوزيتول 4،5-ثنائي الفوسفات (PIP2 ₎ داخل الخلية وتفاعلاته مع معقد الكالسيوم ^- كالمودولين ( CaM). ^{[ 9 ]} يؤدي استنفاد PIP2 _أو انخفاض ارتباطه بالكالمودولين إلى تعطيل TRPV6. ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]} يُنشِّط تدفق أيونات الكالسيوم ^في الخلايا المُعبِّرة عن TRPV6 إنزيم فوسفوليباز C (PLC) الذي بدوره يُحلِّل PIP2 _. ويؤدي انخفاض مستويات PIP2 _إلى انخفاض نشاط القناة، حيث أن معظم قنوات TRP تتطلب هذا الليبيد للتنشيط. ^{[ 40 ] [ 43 ] [ 44 ]} يمكن للدهون PIP2 _أن تتجاوز تثبيط TRPV6 بوساطة Ca2 ⁺ -CaM. وبشكل عام، يتم تنظيم تعطيل TRPV6 بواسطة الكالمودولين من خلال توازن تركيز Ca2 ⁺ وPIP2 _داخل الخلايا . ^{[ 40 ] [ 41 ] [ 42 ] [ 43 ] [ 44 ]}

من بين أكثر من 20 بروتينًا متفاعلًا مع قناة TRPV6 تم تحديدها حتى الآن، حظيت العواقب الوظيفية لبروتين كالمدولين (CaM) المرتبط بالكالسيوم (Ca2 ^{+ ) وإنزيم كلوثو (Klotho) المرتبط بالجلوكورونيداز بأكبر قدر من الدراسة [36، 37، 41، 42]. [ 34 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 45 ] [ 46 ]} (يلخص الجدول أدناه العواقب الوظيفية لتفعيل قناة TRPV6). ^{[ 47 ]}

الاختصارات

متفاعل البروتين

BSPRY: بروتين يحتوي على نطاق B-Box وSpry؛ FYN: كيناز Fyn ينتمي إلى عائلة كينازات Src؛ I-MFA: مثبط عائلة Myo D؛ NHERF: عامل تنظيم مبادل الصوديوم؛ NIPSNAP14: نطاق فوسفاتاز النيتروفينيل وبروتين SNAP25 غير العصبي المتماثل 1؛ Numb: طفرة في ذبابة الفاكهة تزيل معظم الخلايا العصبية الحسية في الجهاز العصبي المحيطي النامي؛ PTP: فوسفاتاز التيروزين البروتيني؛ Rab11a: عضو في عائلة جينات RAS الورمية؛ RGS2: منظم إشارات بروتين G 2؛ RyR1: مستقبل الريانودين 1؛ TRPC1: مستقبل الجهد العابر الكلاسيكي 1؛ TRPML3: مستقبل الجهد العابر Mucolipin-3.

يُعرف مساران لامتصاص أيونات الكالسيوم (Ca2 ^{+) :} النقل بين الخلايا والنقل عبر الخلايا (انظر الشكل 4 ). ^{[ 55 ]} يُفضّل النظام الغذائي الغني ^{بالكالسيوم} النقل بين الخلايا للأيونات عبر الأمعاء، مما يسمح لها بالمرور بين الوصلات المحكمة بين الخلايا الظهارية. في المقابل، عندما يكون تركيز الكالسيوم ^في تجويف الأمعاء أقل من تركيزه في البلازما (كما هو الحال عند انخفاض مستوى ^{الكالسيوم} في النظام الغذائي )، يصبح المسار عبر الخلايا ضروريًا لامتصاص الكالسيوم بشكل كافٍ ^. تُعرف ثلاث خطوات مهمة في نقل الكالسيوم عبر الخلايا ^{: دخول أيونات الكالسيوم} من الجانب القمي عبر قناة TRPV6 (الخطوة 1)، وارتباط أيونات الكالسيوم ^مع بروتين _{كالبايندين-D9k} ( الخطوة 2) _، وخروج الكالسيوم ^من الجانب القاعدي الجانبي عبر مضخة ^{الكالسيوم في} غشاء البلازما (PMCA1b). ^{[ 55 ]} يلعب هرمون فيتامين د ₃ (أو 1,25(OH) _2D3 ) دورًا مهمًا في امتصاص الكالسيوم المعوي _بوساطة ^TRPV6 . ^{[ 55 ]}

على عكس الأمعاء، حيث يُعدّ TRPV6 منظم امتصاص أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ ، فإن إعادة امتصاص هذه الأيونات عبر الخلايا في الكلى تتم عبر TRPV5. ورغم أن TRPV5 منظم معروف لإعادة امتصاص أيونات الكالسيوم عبر الخلايا ^في الكلى، فإن الفئران المُعدّلة وراثيًا ( التي تفتقر إلى جين TRPV6) تُعاني أيضًا من صعوبة في تركيز البول وتُظهر فرط كالسيوم البول. ^{[ 56 ]} من المعروف أن TRPV6 يتواجد مع TRPV5 Calbindin-D _28K في المناطق القمية للأنابيب الملتوية البعيدة والأنابيب الرابطة [20]. تُعوّض الفئران المُعدّلة وراثيًا (التي تفتقر إلى جين TRPV5) نقص الكالسيوم ^عن طريق زيادة التعبير عن TRPV6 في الاثني عشر. ^{[ 56 ]} علاوة على ذلك، أشارت دراسة حديثة حللت الجينات المستجيبة لفيتامين د في كلى الأغنام والكلاب والخيول إلى أن TRPV6 وcalD _9k / calD _28k وPMCA قد تكون المسارات الرئيسية التي تنظم نقل الكالسيوم عبر الخلايا ^في كلى الأغنام والكلاب والخيول. ^{[ 57 ]}

يلعب بروتين TRPV6 دورًا أساسيًا في نقل الكالسيوم (Ca2 ^{+) عبر المشيمة. [ 49 ]} تبلغ عملية تمعدن عظام الجنين ذروتها خلال أواخر الحمل. في هذه المرحلة، يكون تركيز الكالسيوم في دم الجنين أعلى منه ^في دم الأم، مما يُهيئ الظروف اللازمة لنقل الكالسيوم عبر الخلايا ^من الأم إلى الجنين. ^{[ 58 ] [ 59 ]} تُعد هذه العملية بالغة الأهمية، إذ أن أي خلل في نقل الكالسيوم عبر المشيمة قد يكون مؤشرًا على متلازمات نقص ^{الكالسيوم} وتقييد نمو الجنين داخل الرحم . ^{[ 60 ]} يزداد التعبير عن بروتين TRPV6 بمقدار 14 ضعفًا خلال الأيام الأربعة الأخيرة من فترة الحمل لدى الفئران، ويتزامن ذلك مع ذروة تمعدن عظام الجنين. ^{[ 49 ]} يُعبر عن بروتين TRPV6 بكثرة في أنسجة المشيمة لدى الثدييات. ^{[ 49 ] [ 61 ] [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]} في الواقع، يكون التعبير عن TRPV6 أعلى بحوالي 1000 ضعف مقارنةً بـ TRPV5. في المشيمة، يُعبر عن TRPV6 في الخلايا المغذية والخلايا المغذية المتعددة النوى . ^{[ 14 ] [ 61 ]} في الفئران، يُعبر عن mRNA وبروتين TRPV6 في كيس المح داخل المشيمة والطبقة الحشوية لكيس المح خارج المشيمة. ^{[ 49 ]} والأهم من ذلك، أن الأجنة التي تفتقر إلى TRPV6 تُظهر انخفاضًا بنسبة 40% في نشاط نقل ^{45Ca2 +} وانخفاضًا كبيرًا في وزن الرماد (مؤشر على صحة عظام الجنين). ^{[ 49 ]} من المعروف أن إجهاد القص السائل (FSS) في الأرومة المغذية لدى البشر يحفز تدفق أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ بوساطة TRPV6 ويعزز تكوين الزغيبات الدقيقة من خلال آلية تتضمن فسفرة الإزرين و Akt. ^{[ 65 ]}

يُعدّ تنظيم تركيز الكالسيوم في تجويف البربخ أمرًا بالغ الأهمية لحركة الحيوانات المنوية . ^{[ 66 ]} ويُعدّ خفض تركيز الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ في تجويف البربخ، بوساطة قناة TRPV6، أمرًا بالغ الأهمية لخصوبة ذكور الفئران. ^{[ 53 ]} تُعاني فئران TRPV6 KO أو الفئران التي تُعبّر عن نسخة مُعطّلة من قناة TRPV6 ( فئران Trpv6 ^D541A المتماثلة الزيجوت ) من ضعف شديد في الخصوبة . ^{[ 53 ] تُظهر الفئران التي تُعبّر عن TRPV6 غير وظيفي تركيزًا أعلى من الكالسيوم} (Ca2+) في تجويف البربخ بمقدار 10 أضعاف، بينما ينخفض ​​امتصاص الكالسيوم (Ca2 ^{+) في هذا التجويف بمقدار 7 إلى 8 أضعاف. [ 53 ] [ 54 ]} تؤدي الزيادة في تركيز أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ في تجويف البربخ إلى عيوب كبيرة في حركة الحيوانات المنوية وقدرتها على الإخصاب وحيويتها في فئران TRPV6 ^{D541A . [ 53 ] [ 54 ]} يبدو أن TRPV6 وقناة الكلوريد عبر الغشاء 16A ( TMEM16A ) تعملان بشكل تعاوني لتقليل تركيز Ca2 ⁺ في تجويف البربخ. ^{[ 67 ]}

في ظل نقص الكالسيوم الغذائي (Ca2 ⁺⁾ ، تُحافظ فئران TRPV6 KO على مستويات طبيعية من الكالسيوم في الدم على حساب العظام. ^{[ 68 ] [ 69 ]} يلعب TRPV6 دورًا هامًا في الخلايا الآكلة للعظم، وليس في الخلايا البانية للعظم. ^{[ 68 ] [ 69 ]} في الفئران، يؤدي نقص TRPV6 إلى زيادة تمايز الخلايا الآكلة للعظم ^{[ 29 ]،} بينما يُعد TRPV5 ضروريًا لامتصاص العظم بشكل سليم بواسطة الخلايا الآكلة للعظم. ^{[ 68 ]}

يتم تنظيم تمايز الخلايا الكيراتينية عن طريق تبديل الكالسيوم، وهي عملية تتضمن تدفق أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ إلى داخل الخلية الكيراتينية، مما يحفز تغييرات جينية واسعة النطاق ضرورية لتكوين الديزموسومات ، والتقسيم الطبقي، والتقرن. ^{[ 70 ]} تُظهر الفئران المُفتقرة لجين TRPV6 طبقات أرق من الطبقة القرنية ، كما يُعاني 20% منها من داء الثعلبة والتهاب الجلد . ^{[ 56 ]} يُضعف تثبيط جين TRPV6 تمايز الخلايا الكيراتينية البشرية الأولية بوساطة الكالسيوم ^، ويُقلل من علامات التمايز مثل الإنفولكرين ، والترانسغلوتاميناز-1 ، والسيتوكيراتين-10 . يُحفز هرمون 1,25-ثنائي هيدروكسي فيتامين د3 التعبير عن جين TRPV6 في الخلايا الكيراتينية، مما يُؤدي إلى تدفق أيونات الكالسيوم ^. وهذا بدوره يُحفز التعبير عن مسارات خاصة بتمايز الخلايا الكيراتينية. ^{[ 50 ]}

يُعبَّر عن البروتينين TRPV5 وTRPV6 في عدة مناطق من الأذن الداخلية ، وكذلك في مزارع أولية لظهارة القناة الهلالية (SCCD). ^{[ 51 ] [ 52 ]} وقد أشارت بعض الدراسات إلى أن TRPV5 وTRPV6 ضروريان لخفض تركيز أيونات الكالسيوم (Ca2 ^{+) في تجويف} اللمف الداخلي للثدييات ، وهو شرط أساسي للسمع والتوازن الطبيعيين. ^{[ 51 ] [ 52 ] [ 71 ]}

تم الإبلاغ عن وجود بروتين TRPV6 في بطانة الرحم والرحم نفسه لدى الثدييات. [ 72] [73] [74] يُعتقد أن التعبير عن TRPV6 في الرحم يُنظَّم هرمونيًا بواسطة هرمون الإستراديول-17β والبروجسترون في القوارض . ^{في القوارض ، يُعبَّر عن mRNA الخاص بـ TRPV6} في منطقة التيه والمنطقة الإسفنجية، بالإضافة إلى المناطق غير المتصلة بالمشيمة في الرحم. تُعد مرحلة الحمل عاملًا مهمًا في تنظيم التعبير عن TRPV6. يُعتقد أن انخفاض التعبير عن TRPV5/6 وما يتبعه من انخفاض في نقل أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ يُغير من نمط تكاثر خلايا الأرومة المغذية البشرية؛ وهي عملية ترتبط بدورها بتطور تسمم الحمل . ^{[ 73 ]} يشير هذا التزامن بين التعبير عن TRPV6 وتنظيمه الدقيق بواسطة الهرمونات الجنسية أثناء الحمل إلى أن البروتين قد يكون مهمًا لانغراس الجنين ، إلا أنه لا يوجد دليل قاطع على هذه العلاقة. ^{[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]}

يؤدي فقدان بروتين TRPV6 في مشيمة الفئران إلى إعاقة شديدة في نقل أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ عبر الأرومة المغذية، مما يقلل من نمو الجنين، ويحفز تكلس العظام، ويعيق نموها. أما في البشر، فيُعتقد أن عدم كفاية النقل من الأم إلى الجنين، الناتج عن طفرات جينية ممرضة في بروتين TRPV6، هو سبب التشوهات الهيكلية الملاحظة في تقارير حالات مختارة من فرط جارات الدرقية العابر عند حديثي الولادة . ويُعتقد أن هذه الطفرات تُؤثر على تموضع البروتين في غشاء البلازما. ويشير تسلسل الإكسوم لرضيع يعاني من قصور صدري حاد قبل الولادة مصحوبًا بتشوهات هيكلية جنينية، إلى الدور الحاسم لبروتين TRPV6 في النقل من الأم إلى الجنين. وقد أوضحت الدراسة أن الطفرات المتغايرة المركبة في بروتين TRPV6 تؤدي إلى نقص حاد في تمعدن العظام وخلل تنسج حاد في الهيكل العظمي للجنين. ^{[ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]}

تشير الأدلة الحديثة إلى أن طفرات فقدان وظيفة جين TRPV6 الطبيعية تزيد من استعداد فئات سكانية معينة للإصابة بالتهاب البنكرياس المزمن ، وذلك عن طريق خلل في توازن الكالسيوم في خلايا البنكرياس. ^{[ 78 ] [ 79 ]} كشفت دراسات التسلسل الجيني لدى مرضى التهاب البنكرياس المزمن عن وجود 33 طفرة خاطئة و2 طفرة غير منطقية ، مما يزيد من خطر الإصابة بالتهاب البنكرياس المزمن لدى المرضى اليابانيين والألمان والفرنسيين . [ 79 ^{] بشكل عام} ، أظهرت هذه الدراسات أن طفرات فقدان وظيفة جين TRPV6 المسببة للمرض منتشرة بكثرة لدى مرضى التهاب البنكرياس المزمن من الألمان والفرنسيين والصينيين واليابانيين مقارنةً بمجموعات الضبط في كل مجموعة. ^{[ 78 ] [ 79 ]} يُعتقد أن طفرات فقدان الوظيفة هذه تُضعف نقل الكالسيوم في البنكرياس إما عن طريق خفض مستوى البروتين الكلي و/أو إضعاف قدرة القناة على امتصاص أيونات الكالسيوم (Ca2 ^{+) . [ 79 ]}

أشارت دراسات التسلسل الجيني التي أُجريت على مجموعة من 170 مريضًا في سويسرا إلى دور محتمل لبروتين TRPV6 في تكوين حصى الكلى . ^{[ 80 ]} وكشفت هذه الدراسات أن تردد النمط الفرداني المُكتسب للوظيفة لبروتين TRPV6 أعلى بكثير لدى مرضى حصى الكلى ( ^تحصي الكلى ) مقارنةً بغيرهم. وتشير أنماط فرط كالسيوم البول الملاحظة في الدراسات الحيوانية ودراسات تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) لبروتين TRPV6 إلى أن هذا النمط الفرداني قد يكون عامل خطر مهمًا لفرط كالسيوم البول الامتصاصي والكلوي (حصى الكلى الناتجة عن ضعف الامتصاص المعوي وإعادة الامتصاص الكلوي على التوالي). كما أن انخفاض معدل الإصابة بأمراض حصى الكلى لدى الأمريكيين من أصل أفريقي، وارتفاع معدل انتشار النمط الفرداني السلفي نسبيًا، يدعمان نظرية مفادها أن هذا النمط الفرداني يُكسب هذه الفئة ميزة زيادة إعادة امتصاص الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ ويقلل من معدل الإصابة بحصى الكلى. ^{[ 14 ] [ 20 ] [ 22 ] [ 80 ]}

تُظهر الفئران المُعدّلة وراثيًا (TRPV6 KO) أعراضًا شبيهة بهشاشة العظام، مثل انخفاض كثافة المعادن في العظام وفرط كالسيوم البول. ^{[ 56 ]} كما يُنظّم هرمون الإستروجين ، الذي يرتبط نقصه بهشاشة العظام بعد انقطاع الطمث ، التعبير عن TRPV6 لدى البشر. في الواقع، يُعزى انخفاض امتصاص الكالسيوم المُلاحظ لدى النساء الأكبر سنًا بعد انقطاع الطمث إلى انخفاض TRPV6. ^{[ 81 ]} يُعدّ الجزء الطرفي الكربوكسيلي من دواء سوريسيدين مثبطًا لنشاط امتصاص الكالسيوم (Ca2 ^{+) عن طريق الارتباط بـ TRPV6. وقد أظهرت الدراسات} ما قبل السريرية لهذا الدواء نتائج واعدة في علاج أمراض ارتشاف العظام. ^{[ 28 ]}

أدى التشابه الكبير بين أعراض مرض الكساح المقاوم لفيتامين د الوراثي (HVDRR) والأنماط الظاهرية الملاحظة في فئران TRPV6 KO إلى افتراض بعض الخبراء وجود روابط مرضية بين المرض واختلال وظيفة TRPV6. ^{[ 48 ]} يلعب TRPV6 دورًا هامًا في حماية الغضروف من خلال تنظيم جوانب متعددة من وظيفة الخلايا الغضروفية ، مثل إفراز المادة الخلوية خارج الخلية ، وإطلاق الإنزيمات المحللة للمادة الخلوية، وتكاثر الخلايا ، وموتها المبرمج . ^{[ 82 ]} علاوة على ذلك، تُظهر فئران TRPV6 المعدلة وراثيًا أنماطًا ظاهرية متعددة لالتهاب المفاصل التنكسي (OA) مثل تليف الغضروف ، وتصلبه ، وفقدان البروتيوغليكان . ^{[ 82 ]}

ارتبط الجين المعيب Slc26a4 بمتلازمة بندرد ، وهي اضطراب وراثي يؤدي إلى الصمم المتلازمي لدى الأطفال. ^{[ 71 ] [ 83 ]} ينجم هذا المرض عن طفرات تُضعف وظيفة بروتين البندرين المُشفّر، وهو مُبادل أيوني Cl⁻ ^/ HCO₃⁻ ^{يُعبَّر} عنه في الأذن الداخلية. ^{[ 71 ] [ 83 ]} يُعتقد أن فقدان وظيفة هذا الجين يُقلل من درجة حموضة اللمف الداخلي لدى الثدييات، ويُضعف امتصاص أيونات الكالسيوم (Ca²⁺ ⁾ عبر قنوات TRPV5 وTRPV6. ^{[ 83 ]} وهذا بدوره قد يمنع امتصاص أيونات ^{الكالسيوم ،} ويُضعف انخفاض تركيزها داخل تجويف الجهاز اللمفاوي الداخلي للأذن. ^{[ 71 ] [ 83 ]}

تم التحقق من فرط التعبير عن TRPV6 في سرطان القولون، والغدة الدرقية ، والبنكرياس، والغدة الدرقية [ 23 ^{] ، بينما} تشير التقارير إلى انخفاض تعبيره في سرطان المريء ^{[ 84 ]} ، وسرطان الرئة ذي الخلايا غير الصغيرة ^{[ 85 ]} ، وسرطان الكلى ^{[ 86 ]} . يُعتبر TRPV6 قناة ورمية يُفترض أنها تُساهم في تطور السرطان عن طريق تحفيز اضطرابات ناتجة عن دخول أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ في المحركات الجزيئية التي تُنظم عمليات مثل دورة الخلية ، والاستماتة الخلوية ، والهجرة ؛ مما يُكسب الخلايا السرطانية مزايا تكاثرية وبقائية ^{[ 25 ] [ 28 ] [ 87 ]} . يرتبط فرط التعبير عن TRPV6 ارتباطًا وثيقًا بالمرحلة المرضية ، ودرجة الورم ، والغزو خارج البروستاتا، وانتشار الورم إلى العقد الليمفاوية ، ومقاومة العلاجات الموجهة للأندروجين في سرطان البروستاتا . ^{[ 14 ] [ 23 ] [ 87 ] [ 88 ]} يُعتبر التعبير عن TRPV6 مؤشرًا تنبؤيًا لسرطان البروستاتا المتقدم، نظرًا لاعتماد تعبيره بشكل كبير على درجة الورم. ^{[ 87 ] [ 88 ]} يرتفع تعبير TRPV6 بشكل ملحوظ في أنسجة سرطان غدي الثدي مقارنةً بأنسجة الثدي الطبيعية. ^{[ 89 ] [ 90 ]} وقد تم الإبلاغ عن تعبير TRPV6 في العديد من خطوط خلايا سرطان الثدي وسرطان البروستاتا. ^{[ 87 ] [ 91 ] [ 92 ] [ 93 ]} تُظهر خطوط خلايا سرطان البروستاتا PC-3 وLnCAP فرطًا في التعبير عن TRPV6 مقارنةً بالخلايا الظهارية الحميدة PrEC وBPH-1. ^{[ 87 ]} يؤدي تثبيط TRPV6 في خلايا سرطان البروستاتا إلى انخفاض معدل التكاثر، وتراكم الخلايا في طور S ، وتعبير مستضد النواة للخلايا المتكاثرة (PCNA). ^{[ 92 ]}يُعتقد أن الإفراط في التعبير عن TRPV6 يحفز امتصاصًا غير طبيعي لأيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ في خلايا سرطان البروستاتا وينشط عامل النسخ النووي للخلايا التائية المنشطة (NFAT). ^{[ 92 ]}

يزداد التعبير عن قناة TRPV6 بفعل هرمونات الإستروجين والبروجسترون والإستراديول في سلالة خلايا سرطان الثدي T47D . ^{[ 90 ]} وتوافقًا مع هذه الملاحظات، يُقلل مُضاد مستقبلات الإستروجين تاموكسيفين من التعبير عن TRPV6 في خلايا T47D، ويُثبط امتصاص أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ عبر القناة في كلٍ من سلالات خلايا سرطان الثدي الموجبة والسالبة لمستقبلات الإستروجين . ^{[ 94 ]} يرتبط فرط التعبير عن TRPV6 بسرطان القولون في مراحله المبكرة ، بينما يُحفز تثبيطه في سرطان القولون موت الخلايا المبرمج ويُثبط تكاثر الخلايا السرطانية. ^{[ 95 ]} أما من حيث الآلية، فإن الطفرات في نطاقات ارتباط الكالمودولين في قنوات TRPV6 تُكسب خلايا سرطان غدي القولون خصائص غازية. ^{[ 96 ]} يُعتقد أن البروتينين p38α و GADD45α يزيدان من تنظيم إشارات التعبير عن TRPV6 في خلايا سرطان القولون SW480 عن طريق تعزيز إشارات فيتامين د. ^{[ 97 ]} وقد أُفيد أن TRPV6 يُضخّم إشارات PI3K - PDK1 - Akt المُحفّزة بواسطة عوامل النمو الشبيهة بالأنسولين (IGF) في سرطان القولون البشري، ويُعزز نمو سرطان القولون. ^{[ 98 ]}

يزداد التعبير عن TRPV6 في أنسجة سرطان البنكرياس الأولية ، ويعزز تكاثر أورام الغدد الصماء العصبية البنكرياسية عبر آليات تعتمد على NFAT. ^{[ 99 ]} يؤدي تثبيط TRPV6 إلى تحفيز موت الخلايا المبرمج وتوقف دورة الخلية في خلايا سرطان البنكرياس، كما يثبط غزوها وتكاثرها وهجرتها. ^{[ 100 ]} يزيد التعبير القسري عن TRPV6 في خلايا سرطان المعدة من حساسيتها لموت الخلايا المبرمج الناتج عن الكابسيسين ، بينما يؤدي تثبيط القناة بواسطة siRNA إلى كبح هذه الحساسية. ^{[ 101 ]} وقد أشير إلى أن انخفاض التعبير عن TRPV6 في سرطان المريء يُعد مؤشرًا تنبؤيًا للبقاء على قيد الحياة الخاص بالمرض لدى مرضى سرطان المريء . ^{[ 102 ]} كما أشير إلى أن انخفاض التعبير المشترك عن TRPV5 وTRPV6 يُعد مؤشرًا تنبؤيًا لضعف البقاء على قيد الحياة الخالي من الانتكاس في سرطان الرئة غير صغير الخلايا . ^{[ 85 ]}

أظهرت تجارب متعددة لدراسة استجابة الجرعة والتغيرات الزمنية في القوارض وخطوط خلايا سرطان القولون بشكل قاطع أن الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA) الخاص بـ TRPV6 يُحفز بقوة بواسطة فيتامين د هذا بتركيزات منخفضة للغاية. ^{[ 103 ] [ 104 ]} تم تحديد خمسة عناصر استجابة لفيتامين د (VDREs) على الأقل في المواضع -1.2، -2.1، -3.5، -4.3، و-5.5 كيلوبايت بالنسبة لموقع بدء النسخ (TSS) على نسخ TRPV6. ^{[ 105 ]} من بين هذه المواقع الخمسة، تُظهر عناصر استجابة فيتامين د (VDREs) في المواضع -1.2، و-2.1، و-4.3 كيلوبايت استجابةً أكبر بكثير لـ _1,25- (OH) _2D3 مقارنةً بعناصر استجابة فيتامين د الموجودة في المواضع -3.5 و-5.5 كيلوبايت، والتي لا يبدو أنها تُساهم بشكلٍ كبير في تنظيم النسخ الجيني بوساطة فيتامين د في الأمعاء. ^{[ 105 ]} من حيث الآلية، يبدأ نسخ جين TRPV6 استجابةً للإشارات التي يُرسلها مستقبل فيتامين د (VDR)، مع العلم أنه لا يُمكن استبعاد آليات أخرى غير مباشرة. ^{[ 104 ] [ 106 ]} تشمل الخطوات المهمة في تنظيم النسخ بواسطة فيتامين د ما يلي: 1) ارتباط فيتامين د بمستقبله الخاص (VDR)، 2) انتقال معقد مستقبل فيتامين د (VDR) - مستقبل الريتينويد X غير المتجانس إلى النواة ، 3) ارتباط معقد VDR-RXR بمحفز جين TRPV6 ، 4) استقطاب المنشط المساعد لمستقبل الستيرويد 1 وبوليميراز الحمض النووي الريبي II إلى المحفز، و5) تنشيط النسخ بوساطة أحداث أستلة الهيستون H4 . ^{[ 107 ]}

يُعدّ مستوى الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ وفيتامين د في النظام الغذائي من أهم العوامل المنظمة لتعبير جين TRPV6. ^{[ 104 ]} يُعتقد أن تعبير جين TRPV6 يخضع لتنظيم دقيق لامتصاص الكالسيوم ^من النظام الغذائي، خاصةً في الحالات التي يكون فيها الكالسيوم الغذائي ^{منخفضًا} . ^{[ 103 ] [ 104 ]} في القوارض، يؤدي تقييد توافر الكالسيوم ^في النظام الغذائي إلى زيادة ملحوظة في تعبير جين TRPV6 في الاثني عشر. ^{[ 103 ] [ 104 ]} قد يكون تدفق الكالسيوم من النظام الغذائي وارتباطه اللاحق ببروتين كالبايندين-د _9k هو الخطوة المحددة لمعدل تنظيم TRPV6 المعتمد على فيتامين د. ^{[ 108 ]} عندما يكون الكالسيوم الغذائي ^غير كافٍ، يتم الحفاظ على مستويات الكالسيوم الطبيعية في الدم لدى فئران TRPV6 KO على حساب العظام. ^{[ 68 ] [ 69 ]} في العديد من سلالات القوارض، تؤثر الاختلافات الجينية في TRPV6 وcalbindin-D _9k وPMCA1b mRNA على امتصاص الكالسيوم المعوي وتأثيره على كثافة نخاع العظم. ^{[ 109 ]}

يزداد التعبير عن نسخ TRPV6 في الاثني عشر لدى الفئران البرية وفئران VDR KO خلال فترة الحمل والرضاعة . ^{[ 110 ]} يحفز هرمون البرولاكتين نسخ TRPV6 ويسهل زيادة امتصاص الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ في الأمعاء لدى الجرذان المرضعة والحوامل، ربما كآلية تكيفية للتغلب على نقص تمعدن العظام خلال فترة الرضاعة. ^{[ 111 ]}

يختلف التعبير المعوي لبروتين TRPV6 في الفئران اختلافًا كبيرًا باختلاف العمر وموقع النسيج. ^{[ 112 ]} يكون التعبير عن TRPV6 في الاثني عشر غير قابل للكشف في اليوم الأول بعد الولادة (P1)، ويزداد بمقدار ستة أضعاف مع تقدم الفئران في العمر حتى اليوم الرابع عشر بعد الولادة (P14). وبالمثل، يختلف التعبير أيضًا مع العمر في الصائم ، حيث تزداد مستويات TRPV6 من اليوم الأول بعد الولادة (P1) إلى اليوم الرابع عشر بعد الولادة (P14)، ثم تضعف عند عمر شهر واحد، وتصبح غير قابلة للكشف في الفئران الأكبر سنًا. ^{[ 112 ]} يكون التعبير عن TRPV6 في الجرذان الأكبر سنًا (12 شهرًا) أقل بنسبة 50% على الأقل مقارنةً بنظيراتها الأصغر سنًا (شهرين). ^{[ 104 ]} في كل من الفئران البرية (WT) والفئران المعدلة وراثيًا (VDR KO)، يترافق الانخفاض المرتبط بالعمر في امتصاص الكالسيوم (Ca2 ^{+) في الأمعاء مع انخفاض في التعبير عن TRPV6 في الاثني عشر. [ 113 ]}

تلعب الهرمونات الجنسية دورًا هامًا في تنظيم TRPV6. فمقارنةً بالفئران الذكور، تُظهر إناث الفئران زيادةً بمقدار الضعف في التعبير عن mRNA الخاص بـ TRPV6 في الاثني عشر بعد العلاج بفيتامين د. ويُعتقد أن التنظيم التفاضلي لـ TRPV6 المرتبط بالهرمونات الجنسية بين الجنسين يرتبط باختلافات في المخاطر النسبية للإصابة بهشاشة العظام لدى النساء الأكبر سنًا بعد انقطاع الطمث، واللاتي أُفيد بانخفاض تعبير TRPV6 وVDR لديهن مقارنةً بالذكور. ^{[ 81 ]}

يؤدي العلاج بالإستروجين إلى زيادة نسخ TRPV6 بمقدار 8 أضعاف في فئران VDR KO وبمقدار 4 أضعاف في الفئران المستأصلة للمبيض . ^{[ 106 ]} لوحظ انخفاض في mRNA الخاص بـ TRPV6 بنسبة تزيد عن 50% في فئران مستقبلات الإستروجين ألفا KO. ^{[ 110 ]} يُعتقد أن الإستروجين قد ينظم امتصاص Ca2 ⁺ في الاثني عشر بشكل مختلف عن طريق زيادة التعبير عن TRPV6 من خلال مستقبلات الإستروجين ألفا. ^{[ 114 ]} يعمل كل من العامل المضاد للبروجسترون RU486 والعامل المضاد للإستروجين ICI 182,780 على تثبيط التعبير عن TRPV6 في القوارض من خلال تأثيرهما المضاد على مستقبلات البروجسترون والإستروجين على التوالي . ^{[ 115 ]} من المعروف أن هرمون الإستروجين والبروجسترون والديكساميثازون تزيد من التعبير عن TRPV6 في القشرة الدماغية والوطاء لدى الفئران، مما يشير إلى احتمال تورط TRPV6 في امتصاص الكالسيوم في الدماغ . ^{[ 116 ]}

يُحفز الحقن تحت الجلد للجلوكوكورتيكويد ديكساميثازون التعبير عن TRPV6 في كل من الكلى والأمعاء لدى الفئران خلال 24 ساعة، بينما يؤدي تناول بريدنيزولون عن طريق الفم إلى انخفاض في TRPV6، والذي يترافق أيضًا مع انخفاض امتصاص أيونات الكالسيوم (Ca2 ⁺⁾ في الاثني عشر. ^{[ 117 ] [ 118 ]} ويبدو أن تنظيم TRPV6 في الأمعاء استجابةً للجلوكوكورتيكويدات يعتمد على مستقبلات فيتامين د (VDR). ^{[ 117 ] [ 118 ]} ينظم إنزيم كيناز 1 المنظم بواسطة المصل والجلوكوكورتيكويد ( SKG1 ) التعبير عن TRPV6 عن طريق تعزيز كيناز فوسفاتيديل إينوزيتول-3-فوسفات-5 (PIP5K3). ^{[ 119 ]} يُعد هذا الكيناز ضروريًا لتكوين الرسول الثانوي PIP2 _، وهو مُنشط دهني معروف لـ TRPV6. ^{[ 119 ]}

• TRPV
• TRPV5
• قنوات الكالسيوم
• امتصاص الكالسيوم
• المسار عبر الخلوي
• آليات البوابة
• الكالمودولين
• النقل من الأم إلى الجنين
• فرط جارات الدرقية العابر عند حديثي الولادة
• التهاب البنكرياس المزمن
• حصى الكلى
• سرطان