■ 【TargetMol 明星分子】- Z944: 精准阻断T型钙通道，揭示神经兴奋性调控新机理

■ 1. 背景介绍

▲Z944 (T29201)，CAS: 1199236-64-0的化学结构式

Z944 (T29201)，CAS: 1199236-64-0 是一种选择性阻断T型钙通道的小分子，用于解析低阈激活Ca2+信号在兴奋性网络中的作用。T型通道（Cav3.x）在接近静息电位时即可被激活，并在超极化后解除失活，从而触发低阈Ca2+尖峰，将短暂输入转化为高频簇状放电。凭借这种“起搏器样”门控特性，T型通道塑造丘脑皮层与边缘系统回路的节律性、突触整合与网络同步 [1,2]。Z944通过抑制T型通道开放，降低亚阈去极化期间的Ca2+内流，压制低阈尖峰及其依赖的反跳簇放。其直接的电生理效应是提高簇放启动阈值、降低同步放电倾向，而在生化层面则减弱Ca2+依赖的信号转导（例如以钙调蛋白及相关激酶为核心的通路），进而影响由神经活动驱动的基因表达与可塑性 [1]。

在钙通道信号通路中，T型通道提供与高阈激活通道互补的、低电压即能开放的Ca2+进入途径。关键组成包括决定门控动力学与可用性状态的Cav3.1–Cav3.3孔蛋白亚基，以及将局部Ca2+微域信号转译为兴奋性调控、递质释放与转录程序的经典Ca2+效应器 [1,2]。Z944对该通路的调节体现在功能性沉默Cav3介导的电流，切断亚阈膜电活动与Ca2+依赖兴奋性放大的耦联，从而减弱依赖重复簇放募集的回路振荡与可塑性过程。

在体内实验中，Z944可在杏仁核点燃模型中延缓癫痫发作进程，提示对T型通道驱动的簇放及其相关Ca2+触发可塑性的选择性干预，能够减慢边缘回路高兴奋性的获得性演变。由于点燃反映活动依赖的神经环路重构，Z944推迟发作级别推进的能力为解析低阈Ca2+信号在癫痫发生及其下游分子读出中的作用提供了实验抓手。Z944亦可在癫痫与非癫痫大鼠中破坏前脉冲抑制，将T型通道功能与感觉-运动门控联系起来，为聚焦研究T型通道在丘脑皮层与皮质-纹状体-苍白球通路中调控时间与增益的作用提供了行为学切入点 [2]。

综上，Z944适用于从单细胞电生理（分离T电流与簇放阈值）、钙成像（量化低阈Ca2+瞬变）、回路水平记录（振荡功率与同步性）到表征癫痫易化进程与门控控制的行为范式等多尺度研究。其在钙通路中的作用使其成为描绘Cav3依赖兴奋性节点、解析亚阈Ca2+进入对可塑性的贡献、并用于与遗传学操作进行药理学对照的有力工具 [1,2]。

■ 2. 文献分享

■ 2.1 Inhibition of CaV1.4 channels by CaV3 channel antagonists ML218 and Z944.

▲ Z944 与 ML218 对 Caᵥ3.2 钙通道的抑制作用对比 A–E：Z944 浓度依赖性抑制 Caᵥ3.2 钙电流；A 为不同浓度给药电流轨迹，B 为标准化电流时间进程，C 为量效曲线 IC₅₀=264.5 nM，D 为 IV 曲线，E 为标准化激活曲线。 F–J：ML218 浓度依赖性抑制 Caᵥ3.2 钙电流；F 为梯度浓度电流轨迹，G 为标准化电流时程，H 量效曲线 IC₅₀=23.7 nM，I、J 分别对应 IV 曲线与标准化激活曲线。 两种化合物均可降低钙电流幅值、改变通道电压依赖激活特性，ML218 抑制效力显著强于 Z944。

Z944 (T29201) 在该研究中被用于评估其对电压门控钙通道的作用及相关结构特征。结果显示，Z944 可抑制 CaV3.2 的钙电流，IC50 约为 265 nM。在 100 nM 条件下，Z944 使峰值电流幅度降低约 40%，同时显著降低最大电导，并使反转电位发生去极化方向的负移。研究亦评估了 L 型 CaV1.4 通道，发现 Z944 对 CaV1.4 的抑制作用 IC50 约为 31 μM，较其在 CaV3.2 上的数值高约 100 倍；在 5 μM 时，Z944 在部分细胞中引起电流幅度的轻度降低。除电生理结果外，作者描述了与通道相互作用相关的 Z944 结构特征：Z944 具有拉长的分子骨架，其苯基“头部”可延伸进入 CaV3 通道的 II–III 侧窗，而脂肪族“尾部”位于通道孔腔内。配合的结构建模进一步显示，在 CaV1.4 的模型中，Z944 在 III–IV 侧窗具有有利的定位。这些发现共同表明，在所报道的实验条件下，Z944 对 CaV3.2 与 CaV1.4 表现出抑制性作用，并可由其分子构型及对特定通道侧窗的对接定位得到结构层面的解释。[3]

■ 2.2 Reticular thalamic hyperexcitability drives autism spectrum disorder behaviors in the Cntnap2 model of autism.

▲ KO 与 WT 小鼠 PTZ 癫痫模型及行为学表型检测 (A) PTZ 腹腔注射结合 EEG 记录造模方案，展示癫痫发作分级典型脑电图波形（SWD、肌阵挛、强直阵挛、死亡）。 (B) 两组小鼠发作类型占比饼图与终末发作评分，KO 组癫痫发作严重程度显著高于 WT（*P<0.05）。 (C–D) EEG 定量：KO 组棘慢波放电（SWD）、肌阵挛发作（MJ）潜伏期明显缩短。 (E) 旷场实验：KO 小鼠总运动距离显著增加。 (F) 三箱社交实验：热图、停留时长与社交指数；KO 小鼠社交偏好降低（**P<0.01）。 (G–H) 自我梳理时长、双向互动时间统计：KO 组过度梳理，社交交互时间显著减少（**P<0.01）。

Z944 (T29201) 为一类甘氨酰胺化合物，是公认的T型钙通道阻滞剂，可抑制丘脑网状核神经元的爆发放电。本研究首先通过在体光纤摄影与全细胞膜片钳验证，Z944能够抑制丘脑网状核活动，并在脑电图评估中降低癫痫易感性。系统给药10 mg/kg显著减少事件次数，并延长两种基因型小鼠出现尖慢波放电的潜伏期。脑片实验中，1 μM Z944显著提高两种基因型的爆发风门电流阈值，并将Cntnap2−/−神经元降低的阈值恢复至与野生型相当的水平，同时逆转了Cntnap2−/−神经元在90 pA去极化电流注入下的动作电位数量增加。行为学方面，Z944在驯化阶段使Cntnap2−/−小鼠的高活动度恢复正常，并在测试阶段降低其过度活动；同时恢复了Cntnap2−/−小鼠的社会偏好，并将其过度梳理行为降至对照水平；在互惠社会互动测试中，Z944使Cntnap2−/−小鼠的互动时长得到挽救。以上结果共同表明，Z944通过抑制爆发放电有效降低丘脑网状核活动，并在Cntnap2−/−小鼠中多方面改善与自闭相关的行为表型。[4]

■ 2.3 Ca V 3.2 T-type calcium channels contribute to CGRP- induced allodynia in a rodent model of experimental migraine.

▲ 免疫共沉淀（Co-IP）验证 RAMP1 与 Cav3.2 在细胞内存在相互作用 (A) 以 FLAG 抗体沉淀 RAMP1-FLAG/CLR-FLAG 复合物，Cav3.2 可被共沉淀；IgG 为阴性对照。 (B) 反向 Co-IP：用 Cav3.2 抗体捕获蛋白，可检测到结合的 RAMP1-FLAG。 (C、D) Input 全细胞裂解液样本，分别验证 Cav3.2 与 RAMP1-FLAG 的蛋白上样量，CLR-FLAG 为无关蛋白对照，无相互结合条带。

Z944 (T29201) 在本研究中被描述为一种泛型T型钙通道阻断剂。在三叉神经节神经元中，Z944孵育使T型电流降低约80%，表明其对低阈值激活钙电流具有显著抑制作用。在体内实验中，雌雄野生型小鼠于三叉神经节内注射CGRP之前15分钟，腹腔注射给予Z944 10 mg/kg。此条件下，Z944消除了由CGRP诱发的伤害性反应，并阻断了雌雄小鼠的眶周机械性痛觉过敏的发生。细胞与行为层面的结果共同显示，Z944在三叉神经节神经元中强力抑制T型钙电流，并在系统给药且先于CGRP刺激时，阻断CGRP诱导的伤害相关行为表现。[5]

■ 3. 结语

Z944是一种选择性阻断T型（Cav3.x）钙通道的小分子，通过抑制亚阈值去极化期间的Ca2+内流，减少低阈Ca2+尖峰及其依赖的簇状放电。文献显示Z944高效抑制Cav3.2介导的电流，并对其他T型亚型也有较广泛的抑制作用，同时对L型通道CaV1.4的作用显著较弱。功能上，Z944延缓癫痫模型中发作进程，纠正自闭症模型小鼠异常的簇放和行为表型，强力抑制人类感觉神经元的T型电流，且阻断实验性偏头痛模型中的伤害性行为。这些结果确立了Z944作为解析Cav3依赖兴奋性及可塑性的重要工具。未来研究可进一步探讨其在神经疾病中病理性簇放和异常Ca2+信号的治疗潜力，以及与遗传学手段结合，深入揭示T型通道在神经回路动力学中的作用。

■ 4. Q&A

Q1: Z944的主要作用靶点和机制是什么？

A1: Z944选择性阻断T型（Cav3.x）钙通道，通过抑制亚阈值去极化期间的Ca2+内流，减少低阈Ca2+尖峰，提升簇放阈值并降低同步神经放电的倾向。

Q2: 研究显示Z944如何影响病理性神经活动和行为？

A2: Z944延缓癫痫模型的发作进展，抑制簇放并降低癫痫易感性；纠正自闭症模型小鼠的高活动度、社交缺陷和过度梳理行为；强效抑制人类感觉神经元的T型电流；阻断实验性偏头痛模型中CGRP诱导的伤害性行为。

Q3: Z944在钙通道类型选择性上有何特点？

A3: Z944对Cav3.2有高效抑制（IC50约265 nM），并对其他T型亚型（Cav3.1、Cav3.3）也具抑制活性，而对L型CaV1.4通道的抑制作用则需更高浓度（IC50约31 μM），显示其对T型通道的选择性定位。

■ 5. 参考文献

[1] Perez-Reyes E. Molecular physiology of low-voltage-activated T-type calcium channels. Physiol Rev. 2003;83(1):117-161.

[2] Cain SM, Snutch TP, et al. T-type calcium channels in burst-firing, network synchrony, and epilepsy. Biochim Biophys Acta. 2013;1828(7):1572-1578.

[3] Sun J, de la Rosa Vázquez J, Hernández-González A, Yarov-Yarovoy V, Lee A. Inhibition of CaV1.4 channels by CaV3 channel antagonists ML218 and Z944.. The Journal of general physiology. 2026;158(2):.

[4] Jang S, Takahashi F, Huguenard J. Reticular thalamic hyperexcitability drives autism spectrum disorder behaviors in the Cntnap2 model of autism.. Science advances. 2025;11(34):eadw4682.

[5] Baggio D, Gambeta E, Souza I, Huang S, Zamponi G, Chichorro J. Ca V 3.2 T-type calcium channels contribute to CGRP- induced allodynia in a rodent model of experimental migraine.. The journal of headache and pain. 2024;25(1):219.