カチオン性リドカイン誘導体QX-314によるTRPV1チャネルの透過とブロック

QX-314（N-エチルリドカイン）は、軸索または神経細胞体に内部で適用すると、電圧依存性ナトリウムチャネルをブロックするカチオン性リドカイン誘導体です。過渡性受容体潜在性バニロイド1タンパク質（TRPV1）アゴニストカプサイシンとの外部QX-314の併用は、ニューロンへのQX-314侵入を示唆するTRPV1発現ニューロンで長期にわたるナトリウムチャネル阻害を生成します。QX-314エントリがTRPV1チャネルを介して直接発生するか、TRPV1の下流に活性化された異なる経路（パネキシンチャネルなど）を介して、QX-314エントリがTRPV1について以前に報告された「孔拡張」の現象を必要とするかどうかを尋ねました。唯一の陽イオンとして10または20 mM QX-314を含む外部溶液を使用すると、ラット背部根神経節ニューロンの異種発現と天然のTRPV1チャネルの両方の刺激によって内向き電流が活性化されました。QX-314を介した内向き電流は、数秒以内に活性化され、CSを介した外向き電流と並行して活性化され、PQX-314/PCS = 0.12と一致する反転電位を持つため、細孔拡張は必要ありませんでした。QX-314を介した電流は、Pannexinチャネルの発現を欠いているC6神経膠腫細胞でTRPV1チャネルが発現した場合に違いはありませんでした。生理学的外部溶液にQX-314を迅速に追加すると、ナトリウムイオンによって運ばれる内向き電流の即時部分阻害が生成され、QX-314が浸透ブロッカーであることを示唆しています。QX-314とカプサイシンとの維持併用は、内部CSによって運ばれる外側電流のゆっくりと発生する還元を生成し、QX-314の50〜100μMの濃度から細胞内蓄積と一致しました。QX-314は、TRPV1チャネルによって形成された「標準的な」孔に直接浸透しており、入力のために追加の下流チャネルの細孔拡張または活性化のいずれかを必要としないと結論付けています。

QX-314 (N-ethyl-lidocaine) is a cationic lidocaine derivative that blocks voltage-dependent sodium channels when applied internally to axons or neuronal cell bodies. Coapplication of external QX-314 with the transient receptor potential vanilloid 1 protein (TRPV1) agonist capsaicin produces long-lasting sodium channel inhibition in TRPV1-expressing neurons, suggestive of QX-314 entry into the neurons. We asked whether QX-314 entry occurs directly through TRPV1 channels or through a different pathway (e.g., pannexin channels) activated downstream of TRPV1 and whether QX-314 entry requires the phenomenon of "pore dilation" previously reported for TRPV1. With external solutions containing 10 or 20 mM QX-314 as the only cation, inward currents were activated by stimulation of both heterologously expressed and native TRPV1 channels in rat dorsal root ganglion neurons. QX-314-mediated inward current did not require pore dilation, as it activated within several seconds and in parallel with Cs-mediated outward current, with a reversal potential consistent with PQX-314/PCs = 0.12. QX-314-mediated current was no different when TRPV1 channels were expressed in C6 glioma cells, which lack expression of pannexin channels. Rapid addition of QX-314 to physiological external solutions produced instant partial inhibition of inward currents carried by sodium ions, suggesting that QX-314 is a permeant blocker. Maintained coapplication of QX-314 with capsaicin produced slowly developing reduction of outward currents carried by internal Cs, consistent with intracellular accumulation of QX-314 to concentrations of 50-100 μM. We conclude that QX-314 is directly permeant in the "standard" pore formed by TRPV1 channels and does not require either pore dilation or activation of additional downstream channels for entry.