DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1711074
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41625330
تاريخ النشر: 2026-01-15
المؤلف: Pengyan Qiao وآخرون
الموضوع الرئيسي: قنوات الأيونات والمستقبلات
نظرة عامة
التهاب المفاصل العظمي (OA) هو مرض مزمن تنكسي شائع يؤثر على المفاصل، يتميز بتدهور الغضروف المفصلي، التهاب الغشاء الزليلي، والألم المزمن، مما يؤثر بشكل كبير على جودة الحياة لملايين الأشخاص حول العالم. تركز هذه المراجعة على دور قنوات مستقبلات البوتاسيوم العابرة (TRP) – قنوات كاتيون غير انتقائية يتم تنشيطها بواسطة محفزات مختلفة – في مسببات التهاب المفاصل العظمي. تفحص بشكل منهجي مساهمات عائلات قنوات TRP المختلفة (TRPV، TRPA، TRPC، وTRPM) في أنسجة المفاصل المتأثرة بـ OA، مع التأكيد على دورها في تدهور الغضروف والتهاب الغشاء الزليلي من خلال آليات مثل تعديل إشارات الكالسيوم داخل الخلايا، تنظيم الاستجابات الالتهابية، والتحكم في استقلاب الخلايا الغضروفية، الموت المبرمج، والفيروبتوز.
علاوة على ذلك، تناقش المراجعة الدور المحوري لقنوات TRP كأجهزة استشعار للألم الجزيئي، موضحةً وظيفتها في الوساطة لبدء ونقل الإشارات المؤلمة في الخلايا العصبية الحسية، بالإضافة إلى تعزيز حساسية الألم من خلال التفاعلات مع الخلايا المناعية. يتم تسليط الضوء على إمكانية استهداف قنوات TRP باستخدام منبهات أو مضادات محددة كاستراتيجية علاجية واعدة لتطوير مسكنات جديدة تهدف إلى تخفيف ألم التهاب المفاصل العظمي وتعديل المرض. كما توضح المراجعة التقدمات السريرية الحديثة وآفاق العلاج من خلال التلاعب بشبكة قنوات TRP في إدارة التهاب المفاصل العظمي.
مقدمة
التهاب المفاصل العظمي (OA) هو الشكل الأكثر شيوعًا من التهاب المفاصل، يؤثر على حوالي 655 مليون فرد حول العالم ويعتبر سببًا رئيسيًا للإعاقة بين كبار السن (Schafer and Grassel, 2022). يتميز المرض بتدهور الغضروف المفصلي، تصلب العظام تحت الغضروف، التهاب الغشاء الزليلي، وتكوين نتوءات عظمية، مما يؤدي مجتمعة إلى خلل وظيفي في المفاصل والألم (Mahmoudian et al., 2021; Yu et al., 2022; Peat and Thomas, 2021; Huang et al., 2018). تشمل الأسباب المتعددة لعوامل التهاب المفاصل العظمي عوامل وراثية، حيوية ميكانيكية، وبيئية، مع كون العمر، إصابة المفاصل، السمنة، وارتفاع انتشار المرض بين الإناث من المساهمين الرئيسيين (Quicke et al., 2022; Kim et al., 2023; Grassel et al., 2021).
على الرغم من الأبحاث المكثفة حول الفيزيولوجيا المرضية لـ OA، لا تزال الآليات المعقدة التي تدفع تقدم المرض، وخاصةً دور قنوات الأيونات ومسارات الإشارات، غير مفهومة بشكل كافٍ. الألم، وهو العرض الرئيسي لـ OA، ينشأ من مزيج من العوامل الالتهابية، الميكانيكية، والمستقبلات المؤلمة (Yu et al., 2022; Yao et al., 2023). تقوم الخلايا العصبية الحسية الطرفية في الأنسجة الزليلية، الغضروف، والعظام تحت الغضروف بالكشف عن المحفزات الضارة، وتنقل إشارات الألم عبر العقد الجذرية الظهرية (DRG) إلى الحبل الشوكي، حيث تتم معالجتها ونقلها إلى الدماغ (Fu et al., 2024; Vincent, 2020; Gonçalves et al., 2022). من الجدير بالذكر أن قنوات مستقبلات البوتاسيوم العابرة (TRP) تم تحديدها كوسيط رئيسي في مسببات التهاب المفاصل العظمي، حيث يتم تنشيطها بواسطة محفزات مختلفة مثل الضغط والإجهاد القصير، وهي ضرورية للحفاظ على وظيفة المفاصل (Zhou et al., 2024; Pei et al., 2021). لقد دفعت أدوارها المحورية في الاستشعار الميكانيكي وتقدم OA إلى تحقيقات مكثفة حول عدة أعضاء من قنوات TRP (Benítez-Angeles et al., 2020; Kim, 2018; Sasase et al., 2022; Nummenmaa et al., 2016; Hinata et al., 2018; Xing et al., 2017).
نقاش
تؤكد قسم النقاش في ورقة البحث على الأدوار الحاسمة لقنوات الأيونات المستقبلية العابرة (TRP) في الفيزيولوجيا الخلوية، خاصة في سياق التهاب المفاصل العظمي (OA). تم اكتشاف قنوات TRP في البداية في ذباب الفاكهة، وقد تم تصنيفها بشكل مكثف عبر أنواع مختلفة، بما في ذلك الثدييات، حيث تشارك في استشعار محفزات متنوعة مثل الحرارة، الألم، والالتهاب. تتكون عائلة قنوات TRP من ستة أنواع فرعية، كل منها يساهم في توازن الخلايا ونقل الإشارات. من الجدير بالذكر أن قنوات TRP مرتبطة بمسببات التهاب المفاصل العظمي، خاصة في الخلايا الغضروفية والخلايا الزليلية، حيث تتوسط الاستجابات للمحفزات الضارة وتلعب أدوارًا في الالتهاب وإدراك الألم.
تسلط الورقة الضوء على قنوات TRP المحددة، مثل TRPV1، TRPV2، TRPV4، وTRPA1، موضحةً أنماط تعبيرها وآثارها الوظيفية في التهاب المفاصل العظمي. على سبيل المثال، تم إظهار أن TRPV1 يتم تنظيمه بشكل زائد في الخلايا الغضروفية لـ OA، مما يساهم في تدهور الغضروف والالتهاب، بينما يرتبط TRPV4 بالألم الميكانيكي وموت الخلايا الغضروفية. بالإضافة إلى ذلك، يزداد تعبير TRPA1 في نماذج OA، مما يشير إلى مشاركته في الاستجابات الالتهابية. تؤكد النتائج على إمكانية استهداف قنوات TRP للتدخلات العلاجية في التهاب المفاصل العظمي، حيث أنها مركزية لكل من العمليات الالتهابية وآليات الألم المرتبطة بالمرض. بشكل عام، تسلط الأدوار المعقدة لقنوات TRP في التهاب المفاصل العظمي الضوء على أهميتها كأهداف محتملة لتطوير علاجات مسكنة جديدة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2025.1711074
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41625330
Publication Date: 2026-01-15
Author(s): Pengyan Qiao et al.
Primary Topic: Ion Channels and Receptors
Overview
Osteoarthritis (OA) is a prevalent chronic degenerative joint disease marked by articular cartilage degeneration, synovial inflammation, and chronic pain, significantly affecting the quality of life for millions globally. This review focuses on the role of transient receptor potential (TRP) channels—non-selective cation channels activated by various stimuli—in the pathogenesis of OA. It systematically examines the contributions of different TRP channel subfamilies (TRPV, TRPA, TRPC, and TRPM) in OA-affected joint tissues, emphasizing their involvement in cartilage degradation and synovitis through mechanisms such as modulation of intracellular calcium signaling, regulation of inflammatory responses, and control of chondrocyte metabolism, apoptosis, and ferroptosis.
Furthermore, the review discusses the pivotal role of TRP channels as molecular pain sensors, detailing their function in mediating nociceptive signal initiation and transmission in sensory neurons, as well as enhancing pain sensitivity via interactions with immune cells. The potential of targeting TRP channels with specific agonists or antagonists is highlighted as a promising therapeutic strategy for developing novel analgesics aimed at OA pain relief and disease modification. The review also outlines recent clinical advancements and the therapeutic prospects of manipulating the TRP channel network in OA management.
Introduction
Osteoarthritis (OA) is the most common form of arthritis, impacting around 655 million individuals globally and serving as a leading cause of disability among the elderly (Schafer and Grassel, 2022). The disease is characterized by the degeneration of articular cartilage, subchondral bone sclerosis, synovial inflammation, and osteophyte formation, which collectively lead to joint dysfunction and pain (Mahmoudian et al., 2021; Yu et al., 2022; Peat and Thomas, 2021; Huang et al., 2018). The multifactorial etiology of OA includes genetic, biomechanical, and environmental factors, with age, joint injury, obesity, and a higher prevalence in females being significant contributors (Quicke et al., 2022; Kim et al., 2023; Grassel et al., 2021).
Despite extensive research into the pathophysiology of OA, the intricate mechanisms driving disease progression, particularly the involvement of ion channels and signaling pathways, remain inadequately understood. Pain, the primary symptom of OA, arises from a combination of inflammatory, mechanical, and nociceptive factors (Yu et al., 2022; Yao et al., 2023). Peripheral sensory neurons in synovial tissues, cartilage, and subchondral bone detect harmful stimuli, relaying pain signals through the dorsal root ganglia (DRG) to the spinal cord, where they are processed and transmitted to the brain (Fu et al., 2024; Vincent, 2020; Gonçalves et al., 2022). Notably, transient receptor potential (TRP) channels have been identified as key mediators in OA pathogenesis, activated by various stimuli such as pressure and shear stress, and are essential for maintaining joint function (Zhou et al., 2024; Pei et al., 2021). Their pivotal roles in mechanosensation and OA progression have prompted extensive investigation into several TRP channel members (Benítez-Angeles et al., 2020; Kim, 2018; Sasase et al., 2022; Nummenmaa et al., 2016; Hinata et al., 2018; Xing et al., 2017).
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the critical roles of transient receptor potential (TRP) ion channels in cellular physiology, particularly in the context of osteoarthritis (OA). Initially discovered in fruit flies, TRP channels have been extensively characterized across various species, including mammals, where they are involved in sensing diverse stimuli such as temperature, pain, and inflammation. The TRP channel superfamily consists of six subtypes, each contributing to cellular homeostasis and signal transduction. Notably, TRP channels are implicated in the pathogenesis of OA, particularly in chondrocytes and synovial cells, where they mediate responses to noxious stimuli and play roles in inflammation and pain perception.
The paper highlights specific TRP channels, such as TRPV1, TRPV2, TRPV4, and TRPA1, detailing their expression patterns and functional implications in OA. For instance, TRPV1 is shown to be upregulated in OA chondrocytes, contributing to cartilage degradation and inflammation, while TRPV4 is linked to mechanical pain and chondrocyte apoptosis. Additionally, TRPA1’s expression increases in OA models, suggesting its involvement in inflammatory responses. The findings underscore the potential of targeting TRP channels for therapeutic interventions in OA, as they are central to both the inflammatory processes and pain mechanisms associated with the disease. Overall, the intricate roles of TRP channels in OA highlight their significance as potential targets for developing novel analgesic therapies.