Ramp1-KO 基因敲除小鼠

RAMP1（受体活性调节蛋白1）是一种重要的G蛋白偶联受体（GPCR）的辅助蛋白，与多种生理和病理过程密切相关。RAMP1主要与CGRP（降钙素基因相关肽）受体结合，形成CGRP受体复合物，参与调节神经递质、神经肽和激素的信号传导。CGRP是一种广泛分布于中枢和外周神经系统的神经肽，对血管舒张、疼痛感知和炎症反应等生理过程具有重要作用。RAMP1与CGRP受体结合后，可以调节CGRP受体的表达、分布和功能，从而影响CGRP的信号传导。

在肠道生理学中，RAMP1在调节肠道屏障功能和黏膜保护方面发挥重要作用。研究表明，Nav1.8+CGRP+感觉神经元与肠道杯状细胞相邻，并通过CGRP-RAMP1通路信号传递，促进黏液分泌和肠道保护。当感觉神经元被消除时，肠道黏液层变薄，导致肠道菌群失调和易感性增加。相反，化学遗传学激活感觉神经元或辣椒素治疗可以促进黏液分泌和肠道保护[1]。此外，共生微生物可以激活感觉神经元，控制稳态下的CGRP释放。缺乏感觉神经元或上皮细胞RAMP1的小鼠表现出上皮应激增加和对结肠炎的易感性增加。相反，CGRP给药可以保护感觉神经元被消除的小鼠免受结肠炎的影响。这些发现表明，神经元-杯状细胞轴协调肠道黏膜屏障保护。

RAMP1在癌症免疫监视中发挥重要作用。研究表明，痛觉神经元可以与黑色素瘤细胞相互作用，导致其神经突生长增加、对有害配体的反应性和神经肽释放增加。CGRP是一种痛觉神经元产生的神经肽，可以直接增加细胞毒性CD8+ T细胞的耗竭，从而限制其消除黑色素瘤的能力。TRPV1谱系基因的消除、局部药理学沉默痛觉神经元和CGRP受体RAMP1的拮抗作用均减少了肿瘤浸润性白细胞的耗竭，并降低了肿瘤的生长，几乎将接种B16F10黑色素瘤细胞的小鼠的存活率翻倍。相反，在缺乏感觉神经元的小鼠中，局部给予重组CGRP可以挽救CD8+ T细胞的耗竭。与野生型CD8+ T细胞相比，RAMP1-/- CD8+ T细胞在共移植到肿瘤携带的Rag1缺陷小鼠中时，对耗竭具有抵抗力。对黑色素瘤患者的活检样本进行单细胞RNA测序显示，肿瘤内表达RAMP1的CD8+ T细胞比其RAMP1阴性对照细胞更易耗竭，而RAMP1过表达与较差的临床预后相关。总体而言，这些结果表明，减少肿瘤浸润痛觉神经元释放CGRP可以成为一种提高抗肿瘤免疫力的策略，通过消除CGRP对细胞毒性CD8+ T细胞的免疫调节作用[2]。

RAMP1在组织修复和再生中发挥重要作用。研究表明，消除NaV1.8痛觉神经元会损害皮肤伤口修复和肌肉再生。痛觉神经末梢在受伤的皮肤和肌肉组织中生长，并通过CGRP信号传导途径与免疫细胞相互作用，从而促进组织修复和再生。CGRP通过RAMP1受体作用于中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞，抑制其招募、加速死亡、增强吞噬作用并使巨噬细胞极化为修复表型。CGRP对中性粒细胞和巨噬细胞的作用是通过释放血栓形成蛋白1及其随后的自分泌和/或旁分泌作用介导的。在缺乏痛觉神经元和患有周围神经病变的糖尿病小鼠中，给予工程化CGRP可以加速伤口愈合和促进肌肉再生。利用神经免疫相互作用有可能治疗非愈合组织，其中失调的神经免疫相互作用损害组织愈合[3]。

RAMP1在脑膜炎的发病机制中发挥重要作用。研究表明，Nav1.8+痛觉神经元通过CGRP信号传导途径与脑膜中的免疫细胞相互作用，抑制宿主防御并加剧细菌性脑膜炎。痛觉神经元消除可以减少脑膜炎球菌和脑膜炎球菌的脑膜和脑入侵。肺炎球菌通过其孔形成毒素肺炎球菌溶血素激活痛觉神经元，从神经末梢释放CGRP。CGRP通过RAMP1受体作用于脑膜巨噬细胞，使其转录反应极化，抑制巨噬细胞趋化因子表达、中性粒细胞招募和硬脑膜抗菌防御。巨噬细胞特异性RAMP1缺陷或RAMP1的药理学阻断增强了脑膜和脑中的免疫反应和细菌清除。因此，细菌通过RAMP1受体介导的CGRP信号传导在脑膜巨噬细胞中劫持宿主防御，以促进脑入侵。靶向脑膜的神经免疫轴可以增强宿主防御，并有可能为细菌性脑膜炎的治疗提供新的策略[4]。

RAMP1在偏头痛的发病机制中发挥重要作用。研究表明，RAMP1基因启动子区域的DNA甲基化与偏头痛相关。RAMP1是CGRP的关键受体亚基，在偏头痛中发挥重要作用。然而，RAMP1基因的变异尚未发现与偏头痛相关。DNA甲基化在基因表达调控中发挥重要作用，因此，DNA甲基化可能在偏头痛的发生中发挥重要作用。一项研究发现，在偏头痛患者中，RAMP1基因启动子区域的DNA甲基化水平较低，并且两个CpG单位与家族性偏头痛和女性偏头痛相关。这些结果表明，RAMP1基因启动子区域的DNA甲基化可能在偏头痛的发生中发挥重要作用[5]。

RAMP1在脾脏免疫反应中发挥重要作用。研究表明，痛觉感觉神经纤维广泛地支配脾脏，并促进脾脏生发中心反应和体液免疫。脾脏支配痛觉神经元主要起源于左T8-T13背根神经节，促进脾脏生发中心反应和体液免疫。痛觉神经元可以被抗原诱导的脾脏前列腺素E2（PGE2）积累激活，然后释放CGRP，进一步促进脾脏生发中心反应。机制上，CGRP通过其受体CALCRL-RAMP1直接作用于B细胞，并通过环磷酸腺苷（cAMP）信号传导途径促进脾脏生发中心反应。通过摄入辣椒素激活痛觉神经元可以增强脾脏生发中心反应和抗流感免疫。这些研究结果建立了一种特定的DRG-脾脏感觉神经连接，促进体液免疫，为通过靶向痛觉神经系统提高宿主防御提供了有希望的途径[6]。

RAMP1在神经源性炎症相关的疼痛中发挥重要作用。研究表明，CGRP释放自小鼠皮层三叉神经纤维，靶向周围雪旺细胞上的CLR/RAMP1，引起眶周机械性痛觉过敏。在人类和小鼠雪旺细胞中，CLR/RAMP1的激活产生来自内体的长期信号，通过cAMP依赖性一氧化氮（NO）的形成，引起痛觉过敏。一氧化氮通过门控雪旺细胞瞬时受体电位锚蛋白1（TRPA1），释放活性氧（ROS），通过痛觉神经元TRPA1的正反馈方式维持痛觉过敏。当封装到释放货物在酸性化内体中的纳米颗粒中时，CLR/RAMP1拮抗剂对小鼠CGRP信号传导和痛觉过敏具有优越的抑制作用。这些数据表明，CGRP介导的神经元/雪旺细胞通路介导与神经源性炎症相关的痛觉过敏，对小鼠中CGRP的致痛作用有贡献[7]。

RAMP1在皮肤适应性免疫中发挥重要作用。研究表明，感觉神经系统在屏障组织中监测外部刺激，调节感染和炎症状态下的先天免疫细胞。然而，感觉神经元在控制适应性免疫系统中的作用，特别是对微生物的免疫力，仍然不清楚。一项研究发现，在皮肤中，定殖特异性T淋巴细胞与感觉神经元之间存在直接的神经免疫通信，由神经肽CGRP介导。活体成像显示，定殖特异性T细胞在体内与皮肤神经纤维紧密相邻。相应地，我们发现，皮肤定殖诱导的CD8+ T淋巴细胞上调了神经肽CGRP的受体RAMP1。神经免疫CGRP-RAMP1信号传导轴在定殖特异性T细胞中发挥作用，以抑制Th17反应并调节稳态下微生物反应性淋巴细胞的活化状态。因此，在定殖特异性T细胞中调节神经免疫CGRP-RAMP1信号传导可以塑造皮肤上皮的整体活化状态，从而影响对伤口等损伤的反应。感觉神经元通过CGRP-RAMP1轴控制对微生物的适应性免疫，强调了在稳态和病理状态下，为了优化微生物反应性T细胞功能所需的多种调节和多系统协调的不同层次[8]。

综上所述，RAMP1是一种重要的GPCR辅助蛋白，与多种生理和病理过程密切相关。RAMP1在肠道屏障功能、癌症免疫监视、组织修复和再生、脑膜炎、偏头痛、脾脏免疫反应和皮肤适应性免疫等方面发挥重要作用。研究RAMP1的功能和机制有助于深入理解其在各种生物学过程中的作用，并为相关疾病的治疗和预防提供新的思路和策略[1-8]。