生物谷报道：来自英国利兹大学（The University of Leeds）膜及系统生物学研究院，医学院，洽坡爱伦顿医院（Chapel Allerton Hospital）的研究人员发表了一项有关原子如何穿越人体细胞膜的方式的突破性研究成果，这将有利于发展治疗类似于风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，生物谷注）的炎症疾病的新方法。这一研究成果公布在最新一期（2008年1月3日）Nature杂志上。
领导这一研究的是利兹大学的Beech教授，第一作者为徐上中（Shang-Zhong Xu，音译）和Piruthivi Sukumar1。
Beech教授与其他同事揭示出了一种之前未知的离子通道（ion channels）开放的自然机制——细胞表面的蛋白能作为进出细胞的门——通过天然存在的硫氧还蛋白（thioredoxin，生物谷注）。
细胞上那些专门用来帮助离子进出细胞的通道，被称之为离子通道，细胞通过控制相应通道的开放和关闭，而能够调节相应物质进出细胞的速度，来实现细胞的需要，完成相应的功能。对于人类而言，细胞对几种无机离子（Na+、K+、Ca2+、H＋等）进出的管理，甚至涉及到生命的根基以及某些疾病的机制，比如神经冲动的产生、心脏的节律性跳动、肌肉细胞的收缩、能量的生成（ATP）等等。而科学家Erwin Neher 和 Bert Sakman则由于发现了细胞膜上的离子通道而理所当然的获得了1991年的诺贝尔生理学奖。
在这篇文章中，研究人员揭示出了一种硫氧还蛋白不同的工作模式：通过传递电子到离子通道来激活它，Beech教授将这比喻成“an electronic on-switch”（电控开关，生物谷注）。
他解释道，“硫氧还蛋白在细胞中天然存在，表达分泌出来能帮助机体应对炎症中出现的胁迫化学反应，这项化学反应会损伤细胞”，“我们已经指导炎症疾病会引发硫氧还蛋白的高水平表达——比如风湿性关节炎，在受影响的关节处存在许多硫氧还蛋白，这个数量触目惊心。但是迄今为止，我们都还不知道，硫氧还蛋白也会激活离子通道，提供额外的保护，从而这可以用于药物模拟作用，提供一种潜在的研发药物模式。”
“这就好像机体自身的天然防御系统已经为我们提供了将来治疗关节炎，或其它疾病的提示。”
生物谷推荐原始出处：
Nature 451, 69-72 (3 January 2008) | doi:10.1038/nature06414; Received 6 July 2007; Accepted 24 October 2007
TRPC channel activation by extracellular thioredoxin
Shang-Zhong Xu1,4,5, Piruthivi Sukumar1,4, Fanning Zeng1, Jing Li1, Amit Jairaman1, Anne English3, Jacqueline Naylor1, Coziana Ciurtin1, Yasser Majeed1, Carol J. Milligan1, Yahya M. Bahnasi1, Eman Al-Shawaf1, Karen E. Porter2, Lin-Hua Jiang1, Paul Emery3, Asipu Sivaprasadarao1 & David J. Beech1
Institute of Membrane and Systems Biology, Garstang Building, Faculty of Biological Sciences, and,
School of Medicine, University of Leeds, Leeds LS2 9JT, UK
Academic Unit of Musculoskeletal Disease, Chapel Allerton Hospital, Leeds LS7 4SA, UK
These authors contributed equally to this work.
Present address: Postgraduate Medical Institute & Hull York Medical School, University of Hull, Cottingham Road, Hull HU6 7RX, UK.
Correspondence to: David J. Beech1 Correspondence and requests for materials should be addressed to D.J.B. (Email: d.j.beech@leeds.ac.uk).
Mammalian homologues of Drosophila melanogaster transient receptor potential (TRP) are a large family of multimeric cation channels that act, or putatively act, as sensors of one or more chemical factor1, 2. Major research objectives are the identification of endogenous activators and the determination of cellular and tissue functions of these channels. Here we show the activation of TRPC5 (canonical TRP 5) homomultimeric and TRPC5–TRPC1 heteromultimeric channels3, 4, 5 by extracellular reduced thioredoxin, which acts by breaking a disulphide bridge in the predicted extracellular loop adjacent to the ion-selectivity filter of TRPC5. Thioredoxin is an endogenous redox protein with established intracellular functions, but it is also secreted and its extracellular targets are largely unknown6, 7, 8, 9. Particularly high extracellular concentrations of thioredoxin are apparent in rheumatoid arthritis8, 10, 11, 12, an inflammatory joint disease that disables millions of people worldwide13. We show that TRPC5 and TRPC1 are expressed in secretory fibroblast-like synoviocytes from patients with rheumatoid arthritis, that endogenous TRPC5–TRPC1 channels of the cells are activated by reduced thioredoxin, and that blockade of the channels enhances secretory activity and prevents the suppression of secretion by thioredoxin. The data indicate the presence of a previously unrecognized ion-channel activation mechanism that couples extracellular thioredoxin to cell function.
名词解释：
离子通道[ion channel]
细胞是构成我们这个纷繁复杂的生命世界的基石，即便在我们已经知道自然界存在着诸如病毒那
样的生命形式之后，也同样如此。毕竟如病毒之类的生命形式，要想繁衍，还是得找到一个宿主细胞之后，才能生生不息。简言之，细胞就象一个口袋，将生命所需的最基本的一切囊括其中，在太初的混沌浓汤中建立起生命的秩序。
细胞能够做到这一点依赖于一类不溶于水的小分子——脂类化合物，尤其是磷脂。磷脂分子既有水溶性基团又有脂溶性基团，在水分子的作用下，其中亲脂的基团彼此聚集形成一个双分子层，而闭合呈球形。正是它们将生命所需的一切包容在内，而有了细胞内外之别。我们将这层分隔细胞内外的磷脂双分子层称为细胞膜。
生命离不开水，大多数对生命来说至关重要的物质都是水溶性的，比如各种各样的离子、糖类等。这就带来了一个基本的问题，它们要进入细胞就必须越过细胞膜内部亲脂的基团，而这并不容易。
反之，对于生命活动中所产生的不需要的水溶性废物要出去，也同样困难。有人说生命就是一场游戏，不过只有胜利者才能继续玩下去。
很显然，如果谁能够率先加速这些物质进出细胞，谁就有了生存的优势。
而最简单的方法就是在细胞膜上安一个门，给水溶性的物质提供一个专门的通道。对于那些专门用来帮助离子进出细胞的通道，我们就称之为离子通道。
那么通道由谁来提供呢？对于生命来说，最重要的物质有两类，一类是核酸，一类是蛋白质。生命的具体功能主要都是由蛋白质提供，这里也不例外。细胞生产一些特别的蛋白质，它们能够镶嵌在细胞膜上且彼此聚集，中间的孔隙为水分子所占据，这就给那些水溶性的分子或离子提供了一个快速进出细胞的水通道。想象一下把球堆在一起，球与球之间自然会留下孔隙，这对理解离子通道会有所帮助。而孔隙的不同大小，可以允许相应的分子或离子快速进出细胞。
进一步的，细胞通过控制相应通道的开放和关闭，而能够调节相应物质进出细胞的速度，来实现细胞的需要，完成相应的功能。对于我们而言，细胞对几种无机离子（Na+、K+、Ca2+、H＋等）进出的管理，甚至涉及到生命的根基以及某些疾病的机制，比如神经冲动的产生、心脏的节律性跳动、肌肉细胞的收缩、能量的生成（ATP）等等。生命的奇妙每每使我们由然而生赞叹之心，对离子通道的研究，也同样如此。而科学家Erwin Neher 和 Bert Sakman则由于发现了细胞膜上的离子通道而理所当然的获得了1991年的诺贝尔生理学奖。
