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P2X 嘌呤受体及其调节

【摘要】 三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)是细胞内

的组成成分和能源物质， 又是一种组织中发挥生物学作用的信号分子。

ATP 受体在嘌呤受体分类中属于 P2 嘌呤受体(P2 受体)。 随着 P2X 受体

结构的逐步阐明和 7 种亚基的相继克隆，P2X 受体的许多功能被发现，

尤其是一些物质对它调制作用的研究是近年人们关注和研究的焦点，

这些研究有可能为临床制药和一些疾病机制的研究提供新思路。

【关键词】 ATP；疼痛；P2X 受体；DRG

*基金项目：国家自然科学基金资助项目(30160026）

P2 受体广泛分布于全身多种组织和系统中，根据其分子结构

和信号转导机制的不同分为 P2X 和 P2Y 受体，现在人们普遍认为 P2X

是配体门控性阳离子通道，P2Y 是 G-蛋白耦联受体。最初对 P2X 受体

的研究仅局限在药理学的研究，到二十世纪中期相继克隆出 7 种 P2X

受体亚基之后，对它的研究才突飞猛进。本文主要对近年来 P2X 受体

的结构、分布及其调节进行综述。

1 P2X 受体的结构

P2X 受体 7 个亚基的氨基酸序列至少有 50％的同源性，氨基

酸数从 379 到 595 个不等[1]。依据 P2X 受体亚基的氨基酸序列，推测

1

其受体的结构包括 M1 和 M2 两个跨膜结构域、 连接 M1 和 M2 的胞外环、

胞内的不同长度的 C 末端和 N 末端[2], N 末端较短 <30 个氨基酸)， （

C 末端长度从 P2X6 的 25 个残基到 P2X7 的 240 个残基不等,其胞内磷

酸化位点系位于 C 末端[3]。ATP 分子和受体的结合位点,至今不清,有

资料报道是胞外环中的 Lys 残基起核苷酸结合作用， 也有资料表明 P2X

受体可能有两个配体结合位点[4] 。同其它离子通道一样，P2X 受体

也是由多个亚单位组成的寡聚蛋白体，但构成受体所需要亚单位的数

量仍然不很清楚，研究表明三聚体可能是最小的功能单位[5]。在过去

的 10 年中， 采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和电子显微镜技术

证实 P2X 受体存在同源和异源三聚体。而且这些通道都是选择性的阳

离子通道[6]，但是对不同的阳离子通透性不同，有资料显示对 Ca2+

的通透性比对 Na+和 K+高 2～5 倍[14]， 不同的三聚体可以表现出独特

的药理学特性。

2 P2X 受体的分布

P2X 受体广泛分布于全身的各组织，包括神经元、神经胶质

细胞、免疫细胞，以及心脏、血管、呼吸系统、胃肠道、泌尿生殖系

统的平滑肌细胞，不同部位分布不同的受体亚型，除 P2X7 受体外其它

所有的受体亚型均在初级感觉神经元表达。采用 Northern blot 和原

位杂交技术显示 P2X1-6 受体 mRNA 主要分布在背根神经节、结状神经

节和三叉神经节中，P2X7 受体则主要分布于免疫系统细胞中。在白血

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病细胞中则主要表达 P2X1、P2X4 和 P2X7 受体。在神经系统特别引人

注目的是 P2X3 受体， 它高度选择性地表达于与伤害性感受有关的小直

径 DRG 神经元中。 使用免疫组织化学的方法对 P2X3 受体的精确分布作

进一步的研究发现，在鼠的 DRG 神经元中有 35%～40%的细胞 P2X3 受

体免疫反应呈阳性。它们高度表达在与凝集素 IB4 结合及对胶质源性

神经生长因子敏感的神经元上，很少在对神经生长因子（NGF）敏感的

降钙素基因相关肽(CGRP)能和 P 物质(SP)能的神经元上表达。这些

P2X3 受体免疫反应阳性神经元的纤维投射到脊髓背角第二层内，并且

在这此传入神经末梢亦有 P2X3.受体表达，但 Daisuke Seino 等[7]人

的研究发现 P2X3 不是绝对的表达在 IB4 标记的细胞上。 有资料显示 也

在支配皮肤和内脏的 DRG 神经元上约 30%～40%表达 P2X3， 支配腰椎间

盘和骨骼肌的 DRG 神经元上有 2％表达 P2X3 受体，故 P2X3 受体在腰

椎间盘和骨骼肌疼痛中起的作用比在皮肤和内脏痛中的作用小[8]。

3 P2X 受体的调制

选择性激动剂和拮抗剂可用来区分 P2X 亚型和研究离子通道

的生理功能。 受体的选择性的激动剂有： 亚甲基 ATP (2-MeATP)、
P2X 2-

2-甲硫 ADP (2-MeADP） a,b亚甲基 ATP（a,b-MeATP） b,g亚甲
、 、

基 -D-ATP （ b , g -Me-D-ATP) 、 ATP- g -S,

3'-Benzy-lamino-3'-deoxyATP、苯甲酰苯甲酰 ATP (BzATP)。P2X 受

体选择性的拮抗剂主要有：苏拉明(Suramin)、反应蓝 (reaction

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