「温度受容体」の版間の差分

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''静岡県立大学 大学院 薬食生命科学総合学府・食品栄養科学部 環境生命科学科 生体機能学研究室''<br>
''静岡県立大学 食品栄養科学部 環境生命科学科 生体機能学研究室''<br>
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''静岡県立大学大学院 薬食生命科学総合学府''<br>
DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2025年4月1日　原稿完成日：2025年4月25日<br>
DOI：<selfdoi />　原稿受付日：2025年4月1日　原稿完成日：2025年4月25日<br>
担当編集委員：[http://researchmap.jp/read0192882 古屋敷 智之]（神戸大学大学院医学研究科・医学部 薬理学分野）<br>
担当編集委員：[http://researchmap.jp/read0192882 古屋敷 智之]（神戸大学大学院医学研究科・医学部 薬理学分野）<br>
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英：thermoreceptor　独：Thermorezeptor　仏：thermorécepteur


{{box|text=　温度は生物の代謝活動をはじめとしたほぼ全ての生命活動に影響するため、体温は生体恒常性の維持において最も重要な因子の一つであり恒温動物では体温は極めて狭い範囲に維持されている。そのため、環境温度の感知は生命維持にとって最も重要な機能の一つといえる。温度感知を担う生体温度受容体の研究は、1997年のTRPV1（transient receptor potential vanilloid 1）チャネルの発見を機に大きく進んだ。現在までにTRPチャネルのなかの11種が温度感受性をもつと報告され、これら温度受容体は温度情報を電気信号に変換し、求心性神経を介して最終的に中枢へと情報が伝達される。}}
{{box|text=　温度は生物の代謝活動をはじめとしたほぼ全ての生命活動に影響するため、体温は生体恒常性の維持において最も重要な因子の一つであり恒温動物では体温は極めて狭い範囲に維持されている。そのため、環境温度の感知は生命維持にとって最も重要な機能の一つといえる。温度感知を担う生体温度受容体の研究は、1997年にTRPV1（Transient Receptor Potential Vanilloid 1）チャネルの発見を機に大きく進んだ。現在までにTRPチャネルのなかの11種が温度感受性をもつと報告され、これら温度受容体は温度情報を電気信号に変換し、求心性神経を介して最終的に中枢へと情報が伝達される。}}
 


== 温度受容体とは ==
== 温度受容体とは ==
　分子の状態、[[化学反応]]の速度は温度に依存することから、温度は[[生物]]の[[代謝]]活動をはじめとしたほぼ全ての生命活動に影響を与える。そのため、温度、特に環境温度の感知は[[単細胞生物]]から[[恒温動物]]に至る全ての生命にとって最も重要な機能の一つといえる。特に恒温動物においては、環境温度情報は[[視床下部]][[体温調節中枢]]へと伝達され、この情報を活用して体温を極めて狭い範囲に維持している。また、組織に損傷を起こす低温および高温は、侵害刺激として受容され、防御反応として忌避行動を起こす。温度感知を担う生体温度受容体の分子実態は長らく不明のままであったが、1997年に[[カプサイシン]]受容体としてクローニングされた[[Transient Receptor Potential Vanilloid 1]] ([[TRPV1]]、当時の名は[[バニロイド]]受容体）が侵害熱受容体でもあることが発見されたのを機にその研究は大きく進展した。
　分子の状態、[[化学反応]]の速度は温度に依存することから、温度は[[生物]]の[[代謝]]活動をはじめとしたほぼ全ての生命活動に影響を与える。そのため、温度、特に環境温度の感知は[[単細胞生物]]から[[恒温動物]]に至る全ての生命にとって最も重要な機能の一つといえる。特に恒温動物においては、環境温度情報は[[視床下部]][[体温調節中枢]]へと伝達され、この情報を活用して体温を極めて狭い範囲に維持している。また、組織に損傷を起こす低温および高温は、侵害刺激として受容され、防御反応として忌避行動を起こす。温度感知を担う生体温度受容体の分子実態は長らく不明のままであったが、1997年に[[カプサイシン]]受容体としてクローニングされた[[Transient Receptor Potential Vanilloid 1]] ([[TRPV1]]、当時の名は[[バニロイド]]受容体）が侵害熱受容体でもあることが発見されたのを機にその研究は大きく進展した。


[[ファイル:Uchida Temperature receptor Fig1.png|サムネイル|'''図1. 温度受容体の構造'''<br>S1-6：膜貫通領域、P：ポアヘリックス、F：イオン選択フィルター]]
[[ファイル:Uchida Temperature receptor Fig1.png|サムネイル|図1. 温度受容体の構造<br>S1-6：膜貫通領域、P：ポアヘリックス、F：イオン選択フィルター]]
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== 温度感受性TRPチャネル ==
== 温度感受性TRPチャネル ==
　[[trp]]遺伝子は1989年に[[ショウジョウバエ]]の[[光受容応答]]変異株の原因遺伝子として発見された<ref name=Montell1989><pubmed>2516726</pubmed></ref>。TRPチャネルは7つのサブファミリー（[[TRPC]] (canonical)、[[TRPV]] (vaniloid)、[[TRPM]] (melastatin)、[[TRPML]]、[[TRPN]]、[[TRPP]]、[[TRPA]] (ankyrin)）に分けられ、脊椎動物では28のTRPチャネルが同定されているが、ヒトではTRPNを除く6つのサブファミリーに27のチャネルが存在する。6回膜貫通領域を有し、N末端、C末端側ともに細胞内に位置する。第5、第6膜貫通ドメイン(S5, S6)がイオンの通る穴を形成しており、短い[[イオン選択フィルター]]を有する（'''図1'''）。基本的に4量体で機能することが、[[低温電子顕微鏡]]（[[Cryo-EM]]）を用いた構造解析により明らかになっている（'''図2'''）<ref name=Liao2013><pubmed>24305160</pubmed></ref>。N末端領域にはTRPC、TRPV、TRPAにおいて[[アンキリン]]リピートドメイン、C末端領域にはTRPドメイン（TRPC、TRPM、TRPV）、[[コイルドコイルドメイン]]（TRPM、TRPP）、[[酵素]]活性部位（[[TRPM2]]：[[ADPリボースヒドロラーゼ]]、TRPM6/7：&alpha;キナーゼ）などが存在する。詳細は[[Transient receptor potentialチャネル]]項目の参照。
　[[trp]]遺伝子は1989年に[[ショウジョウバエ]]の[[光受容応答]]変異株の原因遺伝子として発見された<ref name=Montell1989><pubmed>2516726</pubmed></ref>。TRPチャネルは7つのサブファミリー（[[TRPC]] (canonical)、[[TRPV]] (vaniloid)、[[TRPM]] (melastatin)、[[TRPML]]、[[TRPN]]、[[TRPP]]、[[TRPA]] (ankyrin)）に分けられ、脊椎動物では28のTRPチャネルが同定されているが、ヒトではTRPNを除く6つのサブファミリーに27のチャネルが存在する。6回膜貫通領域を有し、N末端、C末端側ともに細胞内に位置する。第5、第6膜貫通ドメインがイオンの通る穴を形成しており、短いイオン選択フィルターを有する（'''図1'''）。基本的に4量体で機能することが、[[低温電子顕微鏡]]（[[Cryo-EM]]）を用いた構造解析により明らかになっている（'''図2'''）<ref name=Liao2013><pubmed>24305160</pubmed></ref>。N末端領域にはTRPC、TRPV、TRPAにおいて[[アンキリン]]リピートドメイン、C末端領域にはTRPドメイン（TRPC、TRPM、TRPV）、[[コイルドコイルドメイン]]（TRPM、TRPP）、[[酵素]]活性部位（[[TRPM2]]：[[ADPリボースヒドロラーゼ]]、TRPM6/7：&alpha;キナーゼ）などが存在する。（TRPチャネル項目参照）


　1997年に、カプサイシン受容体であるTRPV1が熱刺激によって活性化することが明らかとなり、哺乳類で初めて生体温度センサー分子が発見された。これ以降、温度感受性をもつTRPチャネルが次々と同定され、これらを総称して「温度感受性TRPチャネル」と呼ぶ。全てのTRPチャネルが温度感受性を持つのではなく、現在までに11の温度感受性TRPチャネルが報告されている。温度感受性TRPチャネルはTRPV、TRPM、TRPA、TRPCサブファミリーにまたがっており、それぞれの活性化温度閾値はヒトが感知しうる温度をほぼ網羅している（'''図3'''）。温度によるチャネルの構造変化が[[TRPV1]]<ref name=Kwon2021><pubmed>34239123</pubmed></ref>、[[TRPV3]]<ref name=Nadezhdin2021><pubmed>34239124</pubmed></ref>、[[TRPM4]]<ref name=Hu2024><pubmed>38750366</pubmed></ref>において報告されているが十分に明らかになっておらず、今後の研究における解明が期待される。
　1997年に、カプサイシン受容体であるTRPV1が熱刺激によって活性化することが明らかとなり、哺乳類で初めて生体温度センサー分子が発見された。これ以降、温度感受性をもつTRPチャネルが次々と同定され、これらを総称して「温度感受性TRPチャネル」と呼ぶ。全てのTRPチャネルが温度感受性を持つのではなく、現在までに11の温度感受性TRPチャネルが報告されている。温度感受性TRPチャネルはTRPV、TRPM、TRPA、TRPCサブファミリーにまたがっており、それぞれの活性化温度閾値はヒトが感知しうる温度をほぼ網羅している。温度によるチャネルの構造変化が[[TRPV1]]<ref name=Kwon2021><pubmed>34239123</pubmed></ref>、[[TRPV3]]<ref name=Nadezhdin2021><pubmed>34239124</pubmed></ref>、[[TRPM4]]<ref name=Hu2024><pubmed>38750366</pubmed></ref>において報告されているが十分に明らかになっておらず、今後の研究における解明が期待される。


=== TRPV1 ===
=== TRPV1 ===
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　オリゴデンドロサイトに発現するTRPM3は、[[スフィンゴシン]]によって活性化されることでオリゴデンドロサイトの分化および髄鞘形成を正に調節する<ref name=Hoffmann2010><pubmed>20163522</pubmed></ref>。
　オリゴデンドロサイトに発現するTRPM3は、[[スフィンゴシン]]によって活性化されることでオリゴデンドロサイトの分化および髄鞘形成を正に調節する<ref name=Hoffmann2010><pubmed>20163522</pubmed></ref>。


　TRPM3は[[網膜]]上のアストロサイト（[[ミュラー細胞]]）や[[毛様体]]に発現しており、TRPM3欠損マウスは[[瞳孔反射]]が減弱するなど視覚への関与が示唆されているが、TRPM3欠損マウスの[[視覚]]情報処理は正常との報告もある<ref name=Brown2015><pubmed>25679224</pubmed></ref><ref name=Hughes2012><pubmed>22211741</pubmed></ref>。
　TRPM3は[[網膜]]上のアストロサイト（[[ミューラー細胞]]）や[[毛様体]]に発現しており、TRPM3欠損マウスは[[瞳孔反射]]が減弱するなど視覚への関与が示唆されているが、TRPM3欠損マウスの[[視覚]]情報処理は正常との報告もある<ref name=Brown2015><pubmed>25679224</pubmed></ref><ref name=Hughes2012><pubmed>22211741</pubmed></ref>。


=== TRPM4 ===
=== TRPM4 ===
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細胞内Ca<sup>2+</sup>以外の有効な活性化刺激の報告は少ない。
細胞内Ca<sup>2+</sup>以外の有効な活性化刺激の報告は少ない。
==== 機能 ====
==== 機能 ====
　1価の陽イオンを選択的に透過するイオンチャネルであるTRPM5は、[[甘味]]、[[旨味]]、[[苦味]]を受容する[[II型味細胞]]に発現しており、特に甘味の受容を温度依存的に増強させる。II型味細胞においてTRPM5は[[細胞内情報伝達]]分子として機能しており、Gタンパク質共役型の味覚受容体活性化の下流で起こる小胞体からのCa<sup>2+</sup>放出による細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度上昇によって活性化される。食べ物が温かいと甘味の感受性が亢進するのは、TRPM5の温度感受性が機序の1つと考えられている<ref name=Talavera2005><pubmed>16355226</pubmed></ref>。
　1価の陽イオンを選択的に透過するイオンチャネルであるTRPM5は、[[甘味]]、[[旨味]]､[[苦味]]を受容する[[II型味細胞]]に発現しており、特に甘味の受容を温度依存的に増強させる。II型味細胞においてTRPM5は[[細胞内情報伝達]]分子として機能しており、Gタンパク質共役型の味覚受容体活性化の下流で起こる小胞体からのCa<sup>2+</sup>放出による細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度上昇によって活性化される。食べ物が温かいと甘味の感受性が亢進するのは、TRPM5の温度感受性が機序の1つと考えられている<ref name=Talavera2005><pubmed>16355226</pubmed></ref>。


　マウスの一部の[[嗅神経]]や[[鋤鼻器]]に発現するTRPM5は、[[フェロモン]]受容伝達に関与している可能性が報告されている<ref name=Lopez2014><pubmed>24573286</pubmed></ref>。
　マウスの一部の[[嗅神経]]や[[鋤鼻器]]に発現するTRPM5は、[[フェロモン]]受容伝達に関与している可能性が報告されている<ref name=Lopez2014><pubmed>24573286</pubmed></ref>。

2025年4月30日 (水) 09:26時点における版

岩瀬 麻里
静岡県立大学 食品栄養科学部 環境生命科学科 生体機能学研究室
内田 邦敏
静岡県立大学大学院 薬食生命科学総合学府
DOI：10.14931/bsd.11016　原稿受付日：2025年4月1日　原稿完成日：2025年4月25日
担当編集委員：古屋敷 智之（神戸大学大学院医学研究科・医学部 薬理学分野）

　温度は生物の代謝活動をはじめとしたほぼ全ての生命活動に影響するため、体温は生体恒常性の維持において最も重要な因子の一つであり恒温動物では体温は極めて狭い範囲に維持されている。そのため、環境温度の感知は生命維持にとって最も重要な機能の一つといえる。温度感知を担う生体温度受容体の研究は、1997年にTRPV1（Transient Receptor Potential Vanilloid 1）チャネルの発見を機に大きく進んだ。現在までにTRPチャネルのなかの11種が温度感受性をもつと報告され、これら温度受容体は温度情報を電気信号に変換し、求心性神経を介して最終的に中枢へと情報が伝達される。


温度受容体とは

　分子の状態、化学反応の速度は温度に依存することから、温度は生物の代謝活動をはじめとしたほぼ全ての生命活動に影響を与える。そのため、温度、特に環境温度の感知は単細胞生物から恒温動物に至る全ての生命にとって最も重要な機能の一つといえる。特に恒温動物においては、環境温度情報は視床下部体温調節中枢へと伝達され、この情報を活用して体温を極めて狭い範囲に維持している。また、組織に損傷を起こす低温および高温は、侵害刺激として受容され、防御反応として忌避行動を起こす。温度感知を担う生体温度受容体の分子実態は長らく不明のままであったが、1997年にカプサイシン受容体としてクローニングされたTransient Receptor Potential Vanilloid 1 (TRPV1、当時の名はバニロイド受容体）が侵害熱受容体でもあることが発見されたのを機にその研究は大きく進展した。

図1. 温度受容体の構造
S1-6：膜貫通領域、P：ポアヘリックス、F：イオン選択フィルター

温度感受性TRPチャネル

　trp遺伝子は1989年にショウジョウバエの光受容応答変異株の原因遺伝子として発見された[1]。TRPチャネルは7つのサブファミリー（TRPC (canonical)、TRPV (vaniloid)、TRPM (melastatin)、TRPML、TRPN、TRPP、TRPA (ankyrin)）に分けられ、脊椎動物では28のTRPチャネルが同定されているが、ヒトではTRPNを除く6つのサブファミリーに27のチャネルが存在する。6回膜貫通領域を有し、N末端、C末端側ともに細胞内に位置する。第5、第6膜貫通ドメインがイオンの通る穴を形成しており、短いイオン選択フィルターを有する（図1）。基本的に4量体で機能することが、低温電子顕微鏡（Cryo-EM）を用いた構造解析により明らかになっている（図2）[2]。N末端領域にはTRPC、TRPV、TRPAにおいてアンキリンリピートドメイン、C末端領域にはTRPドメイン（TRPC、TRPM、TRPV）、コイルドコイルドメイン（TRPM、TRPP）、酵素活性部位（TRPM2：ADPリボースヒドロラーゼ、TRPM6/7：αキナーゼ）などが存在する。（TRPチャネル項目参照）

　1997年に、カプサイシン受容体であるTRPV1が熱刺激によって活性化することが明らかとなり、哺乳類で初めて生体温度センサー分子が発見された。これ以降、温度感受性をもつTRPチャネルが次々と同定され、これらを総称して「温度感受性TRPチャネル」と呼ぶ。全てのTRPチャネルが温度感受性を持つのではなく、現在までに11の温度感受性TRPチャネルが報告されている。温度感受性TRPチャネルはTRPV、TRPM、TRPA、TRPCサブファミリーにまたがっており、それぞれの活性化温度閾値はヒトが感知しうる温度をほぼ網羅している。温度によるチャネルの構造変化がTRPV1[3]、TRPV3[4]、TRPM4[5]において報告されているが十分に明らかになっておらず、今後の研究における解明が期待される。

TRPV1

発現

　TRPV1は、主に神経に発現しており、後根神経節細胞、三叉神経節細胞および迷走神経求心線維に発現がみられる。また、中枢神経系にも発現している。

温度感受性・活性化刺激

　43度以上の温度で活性化されるが[6][7]、温度閾値はプロテインキナーゼC（PKC）やプロテインキナーゼA（PKA）によるリン酸化によって熱による活性化温度閾値が低下、すなわち温度感受性が亢進する[8]。

　温度以外にも、カプサイシン（トウガラシ Capsicum annuum）、ピペリン（コショウ Piper nigrum）などの辛み成分、レシニフェラトキシン、アナンダミドなどの内因性カンナビノイド、アラキドン酸カスケード（リポキシゲナーゼ）の代謝物、一酸化窒素（NO）、酸（H+）などによって活性化される。

機能

　Ca2+透過性の高い非選択的陽イオンチャネルであり、ヒトが痛みとして認識する温度である43度以上の温度で活性化されることから、感覚神経において侵害性熱刺激受容体と考えられている[9]。

　急性痛のみならず、プロスタグランジン、ヒスタミンなどの炎症性メディエーターによるGタンパク質共役型受容体（GPCR）活性化に伴うPKCによるリン酸化により感作が起こることで炎症性疼痛、特に熱性痛覚過敏にも関与する[10][8]。

　食事による唐辛子などの摂取によって消化管に分布する迷走神経に含まれる求心性神経に発現するTRPV1が活性化されると、エネルギー消費と褐色脂肪組織の熱産生を伴う体温上昇を起こす[11]。

　TRPV1を標的とした鎮痛薬の開発が行われているが、TRPV1阻害薬の全身投与は体温上昇を引き起こすことが報告されている[12][13]。

TRPV2

発現

　TRPV2は、感覚神経および中枢神経に加え、免疫細胞、脂肪細胞、上皮細胞、心筋・血管平滑筋、膵臓などの組織に発現している。

温度感受性・活性化刺激

　52度以上の温度で活性化されるが[6]、ラットTRPV2はメチオニン残基（M528とM607）の酸化によって温度感受性が亢進し、体温付近の温度でも活性化されうることが報告されている[14]。TRPV2は機械刺激感受性も持つが[15]、メチオニン残基の酸化は機械刺激感受性には影響を与えないことが報告されている[16]。

　TRPV2のN-グルコシル化やインスリン様成長因子1（IGF-1）刺激によるTRPV2タンパク質の細胞膜への移送などTRPV2タンパク質の細胞膜発現量の変化により、TRPV2活性が調節されることも報告されている[17][18]。

機能

　Ca2+透過性の高い非選択的陽イオンチャネルである。

　成熟マウスにおいてTRPV2は感覚神経の一部に発現するが、環境温度受容に関与している可能性は低いと考えられている[19]。一方、マウス胎生期においては感覚神経のほとんどにTRPV2が発現しており、発達過程のおける神経軸索の伸展を促進する[20]。

　消化管の腸筋層間神経叢に存在する抑制性運動神経細胞にもTRPV2が発現しており、このTRPV2が消化管運動を調節することが報告されている[21]。

TRPV3

発現

　TRPV3は表皮ケラチノサイトや毛胞ケラチノサイトに主に発現する。中枢神経にも発現がみられる。

温度感受性・活性化刺激

　33-35度以上の温度で活性化される[22]。一方で、初期活性化時は35度よりも高い温度刺激が必要であり、繰り返しの熱刺激によって温度閾値が低下するという報告もある[23]。

　温度以外に、カンフル（クスノキ Cinnamomum camphora由来成分）、カルバクロール（オレガノOriganum vulgare、和名：ハナハッカ由来成分）、サイモール（タイムThymus vulgaris、和名：タチジャコウソウ）などの天然化合物によって活性化される。

機能

　Ca2+透過性の高い非選択的陽イオンチャネルである。

　表皮ケラチノサイトに発現するTRPV3が環境温度を感知し、その情報はATPなどの情報伝達物質を介して求心性神経に温度情報を伝達していると考えられている[24][25][26]。一方で、TRPV3欠損マウスは温度感知に関連する異常を示さないとの報告もある[27]。

　ラットにおいてTRPV3が小脳プルキンエ細胞に発現しており、小脳におけるカルシウムシグナル伝達を担う分子として機能し、運動調節に関与するとの報告がある[28]。

TRPV4

発現

　TRPV4は脳、表皮ケラチノサイト、膀胱上皮、血管内皮、軟骨、腎臓などに発現している。また、一部の感覚神経への発現も報告されている。

温度感受性・活性化刺激

　27-41度の温かい温度で活性化される[29]。

　低浸透圧によって活性化されるが、これは低浸透圧刺激によって細胞膜からアラキドン酸が遊離され、そのエポキシゲナーゼ代謝物である5',6'-エポキシエイコサトリエン酸（5',6'-epoxyeicosatrienoic acid, 5',6'-EET）などがTRPV4を活性化することによると考えられている。

　その他、内因性カンナビノイド、ビスアンドログラホリド（サンビロートAndrographis paniculata、和名：センシンレン由来成分）、クエン酸などによって活性化される。

機能

　Ca2+透過性を持つ非選択的陽イオンチャネルである。

　皮膚や感覚神経に発現することから環境温度感知に関与する可能性が示唆され、TRPV4欠損マウスは野生型マウスより温かい環境温度を好むことが報告されている[30]。一方で、TRPV4欠損マウスは温度感知に関連する異常を示さないとの報告もある[27]。

　体温によるTRPV4の活性化は、脳における神経細胞の興奮性維持に重要な役割をはたしている[31]。てんかんの焦点となる脳領域では温度が上昇し、TRPV4が異常に活性化し、てんかんを引き起こしている神経の活動がさらに増強されると報告されている[32]。また、脳虚血後の高体温によるTRPV4の活性化が浮腫を引き起こすことも報告されている[33]。

　オリゴデンドロサイト前駆細胞やシュワン細胞にTRPV4の発現はみられる。オリゴデンドロサイト前駆細胞では細胞増殖を促進することが報告されている[34]。シュワン細胞においては、非ミエリンシュワン細胞でのTRPV4発現が神経傷害によって増加し、傷害によって脱髄鞘化されたシュワン細胞の再髄鞘化を促進することが報告されている[35]。

　マウス脳内のミクログリアの運動性は、TRPV4により脳内温度依存的に増加し、神経機能を調節していると考えられる。脳損傷などにより脳内温度が上昇するとミクログリアの運動性がTRPV4活性化による高まることで、損傷からの回復が早くなる可能性がある[36]。

　マウスにおいてTRPV4は脈絡層上皮細胞に発現し、脳脊髄液の分泌を促進することが示唆されている。高い細胞内Cl-濃度を示す脈絡層上皮細胞では、TRPV4活性化による細胞外からのCa2+流入がCa2+活性化Cl-チャネルであるアノクタミン1の開口とCl-の流出を起こす。アノクタミン1活性化によるCl-流出が水流出の駆動力となっていると考えられている[37]。

TRPM2

発現

　TRPM2は主に中枢神経、マクロファージや肥満細胞などの免疫細胞、脾臓、肝臓、膵臓β細胞などに発現している。また、一部の感覚神経にも発現がみられる。

温度感受性・活性化刺激

　TRPM2はcADPリボース存在下で温かい温度で活性化する[38]。温度依存的なTRPM2チャネルの活性化は過酸化水素によって増強され、TRPM2チャネルの活性化温度閾値を体温域まで低下させる[39]。

　ADPリボース（ADPR）やβ-ニコチンアミドアデニンジヌクレチド（β-NAD）などのジヌクレオチド、レドックスシグナル、細胞内Ca2+などで活性化される。

機能

　Ca2+透過性の高い非選択的陽イオンチャネルである。

　マウス視床下部視索前野の神経細胞の一部に脳内温度を感知すると考えられている温ニューロン（warm-sensitive neuron）が存在するが、これら神経はTRPM2チャネルを介して脳内温度を感知していることが示唆されている[40]。一方で、視索前野に存在する温ニューロンの温度感受性はTRPM2欠損マウスでも消失しないことから、TRPM2以外の分子が温度感知を担う可能性も示されている[41]。候補分子の１つとしてTRPC4が報告されているが、TRPC4の活性に温度依存性はないことが示されている[42]。

　末梢感覚神経の一部に発現するTRPM2チャネルが温かい環境温度の受容に関与しているという報告もある[43][44]。

　単球・マクロファージにおけるケモカイン（CXCL2、CXCL8）産生を誘導する[45]。感染などによって起こる体温上昇によりマクロファージに発現するTRPM2チャネルの活性が上昇して免疫機能が増強される[39]。ミクログリアにもTRPM2の発現はみられ、ミクログリア細胞におけるTRPM2チャネルの活性化は、炎症誘発性メディエーターの産生促進や神経炎症を介して、神経障害性疼痛、慢性脳低灌流による脳障害、新生児低酸素虚血脳障害、アルツハイマー病の発症に関与することが示唆されている[46]。

TRPM3

発現

　TRPM3は脳、後根神経節細胞、三叉神経節細胞、腎臓、生殖器、膵臓β細胞などに発現している。

温度感受性・活性化刺激

　TRPV1よりも低い温度における侵害熱刺激の受容や、炎症性疼痛における熱痛覚過敏に関わることが明らかになっているが、TRPM3は明確な活性化温度閾値を持たない[47]。

　温度以外にも神経ステロイドである硫酸プレグネノロンによって活性化する一方で、その代謝産物であるプレグネノロンは阻害作用を持つ。

機能

　Ca2+透過性を持つ非選択的陽イオンチャネルである。

　感覚神経に発現するTRPM3は侵害性熱刺激を感知して活性化し、痛みを引き起こすと報告されている。また、炎症性疼痛における熱性痛覚過敏の誘発にも関与する[47]。

　オリゴデンドロサイトに発現するTRPM3は、スフィンゴシンによって活性化されることでオリゴデンドロサイトの分化および髄鞘形成を正に調節する[48]。

　TRPM3は網膜上のアストロサイト（ミューラー細胞）や毛様体に発現しており、TRPM3欠損マウスは瞳孔反射が減弱するなど視覚への関与が示唆されているが、TRPM3欠損マウスの視覚情報処理は正常との報告もある[49][50]。

TRPM4

発現

　心臓、肝臓、免疫細胞など広範囲の組織に発現がみられる。

温度感受性・活性化刺激

　TRPM4はCa2+透過性をもたない1価の陽イオンを選択的に透過するイオンチャネルである。TRPM4の活性化には細胞内Ca2+が必須であり、カルシウム存在下において温度が上昇するとその活性が増強する[51]。

機能

　TRPM4は味細胞に発現しており、Ca2+非透過性の1価の陽イオンチャネルであるTRPM5と同様に味覚情報伝達に関わる（TRPM5の項参照）[51]。

　TRPM4は多発性硬化症モデルマウス（実験的自己免疫性脳脊髄炎モデル）において、炎症部位の軸索に発現し、その活性の阻害や遺伝子欠損は軸索および神経細胞の変性を抑制することから、多発性硬化症の発症に関与することが示唆されている[52]。

TRPM5

発現

　TRPM5の発現は限局しており、味細胞、嗅神経細胞、膵臓β細胞などに発現がみられる。

温度感受性・活性化刺激

　活性化には細胞内Ca2+が必須であり、15-35度の温度範囲において温度が高いほど活性が強い[51]。 細胞内Ca2+以外の有効な活性化刺激の報告は少ない。

機能

　1価の陽イオンを選択的に透過するイオンチャネルであるTRPM5は、甘味、旨味､苦味を受容するII型味細胞に発現しており、特に甘味の受容を温度依存的に増強させる。II型味細胞においてTRPM5は細胞内情報伝達分子として機能しており、Gタンパク質共役型の味覚受容体活性化の下流で起こる小胞体からのCa2+放出による細胞内Ca2+濃度上昇によって活性化される。食べ物が温かいと甘味の感受性が亢進するのは、TRPM5の温度感受性が機序の1つと考えられている[51]。

　マウスの一部の嗅神経や鋤鼻器に発現するTRPM5は、フェロモン受容伝達に関与している可能性が報告されている[53]。

TRPM8

発現

　TRPM8は三叉神経節および後根神経節のうち小型の神経細胞に発現する。

温度感受性・活性化刺激

　TRPM8は27度以下の冷刺激により活性化するが[54]、活性化温度閾値は環境温度、すなわち温度刺激前に暴露される温度によって変化する。これはTRPM8に結合可能なホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸（PI(4,5)P2）量もしくはTRPM8に対するPI(4,5)P2の結合能が低温環境において低下することによると考えられている[55]。

　メントール（ミント由来成分）やユーカリプトール（ユーカリ由来成分）などの天然化合物やイシリンなどによって活性化する。

機能

　Ca2+透過性の高い非選択的陽イオンチャネルであり、感覚神経に発現するTRPM8は、皮膚などからの冷情報を中枢に伝達し、体性感覚における冷受容体として機能する[56][57][58]。

　温かい温度の感知にも関わるとの報告がある。TRPM8を発現する冷温感受性神経の温度上昇に伴う発火頻度低下が温かさの感知機構の１つであることが示唆されている[43]。

TRPA1

発現

　主に三叉神経節および後根神経節の感覚神経に発現するが、肺、内耳、腸管内分泌細胞、脳アストロサイトなどにも発現がみられる。

温度感受性・活性化刺激

　17度以下の温度で活性化されることが報告されたが[59]、温度感受性については議論が分かれている[60]。TRPA1の冷刺激感受性を示すメカニズムとして、細胞内カルシウム、活性酸素種によるTRPA1 N末端のプロリン残基水酸化などの関与が報告されている[61][62]。

　マスタードオイル、活性酸素種、アクロレイン、Ca2+、Zn2+、細胞内アルカリ化、プロポフォールをはじめとした薬剤など、活性化刺激は多岐にわたる。

機能

　Ca2+透過性をもつ非選択性陽イオンチャネルであり、感覚神経のTRPA1はポリモーダル受容器としてさまざまな化学侵害刺激の受容、侵害性冷刺激の受容に関与する[63]。また、急性痛のみならず、炎症性疼痛、神経障害性疼痛などの慢性疼痛の惹起に関わる[64][65][66]。

　無脊椎動物を含む広範な生物種においては侵害性熱刺激の受容に関わっている。哺乳類においても侵害性熱刺激の受容に関わることがTRPV1/TRPM3/TRPA1ノックアウトマウスの解析から報告された[67]。

　解熱鎮痛薬のアセトアミノフェンは侵害性一次求心性神経の中枢側に発現するTRPA1を活性化させて鎮痛作用をもたらすことが報告されている。アセトアミノフェン代謝物（N-アセチル-p-ベンゾキノンイミン; NAPQ1、p-ベンゾキノン; p-BQ）が中枢側のTRPA1の活性化により活動電位の減少と電位依存性カルシウムチャネルの不活性化を起こすことで二次求心性神経への情報伝達を抑制し、鎮痛作用を生じると考えられる[68]。

　アストロサイトのTRPA1が髄鞘形成の促進や[69]や細胞内基底Ca2+濃度の維持に関与することが報告されている。TRPA1によるアストロサイトの基底Ca2+濃度調節は、GABAトランスポーター3（GAT-3）を介した抑制性シナプスの機能調節[70]やD-セリンの放出を介した海馬におけるNMDA型グルタミン酸受容体依存的な長期増強現象（LTP）に関わるとの報告がある[71]。

TRPC5

　Ca2+透過性の高い非選択的陽イオンチャネルであるTRPC5は感覚神経に発現すること、並びに冷刺激（25度以下）によって活性化されることが報告されたものの、TRPC5欠損マウスを用いた検討で冷刺激に対する行動に変化が認められなかったことからTRPC5が環境温感知に関わるかについては不明である[72]。

その他

アノクタミン1

　アノクタミン1（anoctamin 1, TMEM16A）は細胞内Ca2+によって活性化するCl-チャネルである。アノクタミン1は44度以上の温度で活性化される。後根神経節細胞に発現し、熱刺激のセンサーとして機能し、熱侵害受容の伝達に関与する[73]。

　Ca2+透過性の高いTRPチャネルの活性化に伴って流入したCa2+がアノクタミン1を活性化することによる機能連関が報告されており、感覚神経においてTRPV1を介して流入したCa2+によってアノクタミン1が活性化することでアノクタミン1がカプサイシンによる痛みを増強すると考えられている[74]。

電位依存性ナトリウムチャネル

　低温によってテトロドトキシン感受性電位依存性ナトリウムチャネルの不活性化が進行する一方で、テトロドトキシン抵抗性電位依存性ナトリウムチャネルNav1.8は低温でも興奮性を維持できることで寒冷痛および低温環境下で痛みを伝達する重要な分子として機能することが示唆されている[75]。

Kvチャネル

　TWIK関連カリウムチャネル（TWIK関連カリウムチャネル; TREK）は、TREK1、TREK2、TRAAK（TWIK関連アラキドン酸活性化カリウムチャネル）で構成され、膜伸張、pH、不飽和脂肪酸、全身麻酔薬、温度などの物理的・化学的刺激活性化されるカリウムチャネルである。中でもTREK1は室温で非常に弱い活性を示し、温度の上昇に伴って活性が増加し、約40度で最大活性を示す。TREK1の活性化は膜電位の過分極をもたらすため、TREK1は侵害性熱刺激による神経発火を抑制して鎮痛に働くと考えられる。後根神経節、三叉神経節、迷走神経節状神経節、視床下部など、温度感受性や体温調節に関わる組織に発現している[76]。

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