NatureCommunications|姚鏡團隊報道天然精油激活TRPV3通道促進皮膚更新及其作用機制

　　2025年3月19日，Nature Communications在線刊發了武漢大學生命科學學院、病毒學國家重點實驗室、泰康生命醫學中心姚鏡教授課題組的研究進展，論文題目為“Plant essential oil targets TRPV3 for skin renewal and structural mechanism of action”天然精油激活TRPV3通道促進皮膚更新的作用機制。

　　芳香植物來源的天然精油在日常生活中應用廣泛，涵蓋芳香治療、精油按摩和皮膚護理等領域。研究表明天然精油能夠促進皮膚更新并維持其健康狀態，但精油發揮效應的分子靶點及機制尚未明確。天然精油的主要生物活性成分是單萜類化合物，本研究選取了植物源精油中的活性成分香茅醛、檸檬醛、芳樟醇及可可醛等無環單萜類化合物，以小鼠為研究模型，通過涂抹其背部皮膚，免疫組化等實驗結果發現這些化合物可通過促進角質形成細胞的增殖，并顯著提高小鼠表皮層厚度。表皮層的增厚通常是健康皮膚的特征，常見于年輕個體，隨著年齡增長和細胞干性下降而逐漸變薄。

　　為揭示無環單萜類化合物作用于角質形成細胞的分子靶點，研究人員分離新生小鼠皮膚的原代角質細胞，發現無環單萜類化合物激活一種非選擇性的陽離子通道，且誘發的電流具有TRPV3通道的敏化特征，推測該類天然活性物激活定位在角質細胞中的TRPV3通道。同時，在人源的角質化細胞系中也觀察到了精油物質對細胞增殖的顯著促進作用。進一步實驗發現， TRPV3通道敲除后的小鼠角質形成細胞對無環單萜類化合物無響應，且涂抹皮膚后表皮厚度無顯著變化，表明無環單萜類化合物通過激活TRPV3通道促進皮膚更新。

　　為進一步理解天然植物精油化合物激活TRPV3通道蛋白的分子機制，研究人員利用單顆粒冷凍電鏡技術解析人源TRPV3與多個無環單萜類化合物復合體的三維結構，發現這些化合物結合在人源TRPV3通道跨膜結構域的疏水口袋。功能驗證表明，無環單萜類化合物通過競爭性結合于該口袋，促使靜息態通道蛋白中結合的內源性脂質分子解離，引起通道蛋白構象變化，導致通道開放。TRPV3通道開放介導的Ca2+內流激活EGFR信號通路，促進細胞生長因子釋放，誘導角質細胞增殖，從而促進皮膚更新。

　　綜上，本文明確了植物源無環單萜類化合物在皮膚中的分子靶點為TRPV3通道，揭示了其促進皮膚更新的分子機制，即通過激活TRPV3通道，引發一系列下游信號通路，促進皮膚細胞增殖和更新（圖1）。此外，本研究還加深了對TRPV3通道的藥理學調控和門控機制的理解，為基于結構的藥物設計提供了新思路。

圖1 天然精油激活TRPV3通道促進皮膚更新的模式圖

　　單顆粒冷凍電鏡技術得到了中國科學技術大學的田長麟教授、孫德猛研究員，以及中國科學院武漢病毒研究所的鄧增欽研究員的大力支持與幫助。武漢大學生命科學學院的博士研究生李陽和陸徐騰為本文的共同第一作者，程旭峰、夏克玉、胡俊彥、王培宇、龐培源、高博旻等同學也參與了該研究，姚鏡教授為通訊作者。此外，武漢大學生命科學學院的張竹珍教授、謝暢高級實驗師和法國國家健康與醫學研究院的李棟棟研究員也為該項研究的順利進行提供了幫助。該研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中央高校基礎研究基金等項目的資助。

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58033-9#Ack1