P2X_7受体在细胞凋亡和年龄相关性黄斑变性中的作用

ＲOS 对 细 胞 凋 亡 的 影 响 取 决 于 细 胞 类 型，其 机 制 有 待 深 入 研究。
3 P2X7 受体在 AMD 中的作用 P2X7 受体与 AMD 的发生发展有关〔12〕。干性 AMD 的早
期病理改变之一是 ＲPE 凋亡。Yang 等〔9〕发现人 ＲPE 细胞表 达功能性 P2X7 受体，激活 P2X7 受体通过 Ca2 + 内流诱导 ＲPE 细胞凋亡。他们首次提出 P2X7 受体激活引起的异常钙离子稳 态可导致 ＲPE 功能障碍和凋亡，可能在 AMD 发生发展中起重 要作用〔9〕。Kerur 等〔29〕用 Alu ＲNA 诱导小鼠 AMD 模型，发现 野生型小鼠 ＲPE 细胞变性，但 P2X7 受体基因敲除小鼠 ＲPE 细 胞未变性，或局部给予 P2X7 受体拮抗剂 A-740003 可保护野生 型小 鼠 ＲPE 细 胞 免 于 Alu ＲNA 导 致 的 变 性。最 近 Fowler 等〔30〕在《科学》上报道核苷类逆转录酶抑制剂（ NＲTIs） 通过阻 断 P2X7 受体活性抑制 NLＲP3 炎性体激活，NLＲP3 炎性体激活 是 Alu ＲNA 诱导小鼠 AMD 的原因之一〔31〕。在小鼠实验研究 中，NＲTI 类药物不仅对干性 AMD 有效，而且对湿性 AMD、移植 物抗宿主病和无菌性肝炎症也有效〔30〕。目前 NＲTI 类药物是 用于治疗艾滋病的主要药物，这种阻断 P2X7 受体的新功能发 现，使 NＲTI 类药物可望成为治疗 AMD 和其它炎性依赖性疾病 的药物〔30〕。
262-3. 14 中华人 民 共 和 国 建 设 部 . GBJ133 － 90. 民 用 建 筑 照 明 设 计 标 准
〔S〕． 1999-03-01． 〔2015-07-11 修回〕
（ 编辑 袁左鸣）
Hale Waihona Puke P2X7 受体在细胞凋亡和年龄相关性黄斑变性中的作用
蒋梅玉 韦 霄 陈 鋆1 张志勇 杨东丽1 （ 广西医科大学公共卫生学院职业卫生与环境卫生学教研室，广西 南宁 530021）
2 激活 P2X7 受体诱导细胞凋亡 2. 1 P2X7 受体激活后介导胞外钙离子内流而诱导细胞凋亡
P2X 受体是 ATP 介导的离子通道受体，被激活时胞外 Ca2 + 内流； P2Y 受体是 G 蛋白耦联受体，当其激活时胞内储存钙释 放。P2X7 受体激活后介导胞外钙离子内流能引起多种细胞凋 亡。Yang 等〔9〕发现直接分离和原代培养的人 ＲPE 细胞可表达 P2X7 受体的 mＲNA 和蛋白，但内源性 P2X7 受体激动剂 ATP 和 外源性选择性 P2X7 受体激动剂苯甲酰甲酸三磷酸腺（ BzATP） 能诱导 ＲPE 细胞凋亡，而 P2X7 受体拮抗剂氧化型 ATP 可以抑 制 ATP 和 BzATP 所诱导的 ＲPE 细胞凋亡。因为 ATP 和 BzATP 均能增加细胞外 Ca2 + 内流，而氧化型 ATP 可抑制 ATP 和 BzA-
〔关键词〕 P2X7 受体； 钙离子； 活性氧自由基； 细胞凋亡； 年龄相关性黄斑变性 〔中图分类号〕 Ｒ774. 5 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1005-9202（ 2016） 04-0991-03； doi： 10. 3969 / j. issn. 1005-9202. 2016. 04. 110
Noguchi 等〔22〕研究报道，ATP 激活巨噬细胞 P2X7 受体，通 过受体的 C 末 端 激 活 还 原 型 烟 酰 胺 腺 嘌 呤 二 核 苷 酸 磷 酸 （ NADPH） 氧化酶 2 产生 ＲOS，ＲOS 通过 ASK1-p38 MAPK 信号 通路激活 caspase-3 而诱导细胞凋亡。此外，P2X7 受体激动剂 BzATP 处理肾小球系膜细胞后通过激活 NADPH 氧化酶首先产 生超 氧 阴 离 子，其 次 是 其 代 谢 物 如 H2 O2 、羟 基、过 氧 亚 硝 基〔23〕。H2 O2 处理人肾小球系膜细胞可见细胞核固缩、DNA 断 裂，细 胞 存 活 数 减 少〔24〕。 Bartlett 等〔25〕 的 研 究 表 明，小 鼠 EOC13 小胶质细胞可表达功能性 P2X7 受体，而 ATP 通过激活 小胶质细胞可诱导 ＲOS 和 NO 的形成，但可被 P2X7 受体拮抗 剂 AZ10606120 阻断。ATP 还可诱导 EOC13 小胶质细胞死亡， P2X7 受体拮抗剂 AZ10606120 和活性氧清除剂 N-乙酰半胱氨 酸（ NAC） 均可阻断 ATP 诱导的细胞死亡，表明活性氧通过介 导 P2X7 受体激活诱导小鼠 EOC13 小胶质细胞死亡。
基金 项 目： 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ No． 81170314、81060246、 81260423） ； 广 西 科 学 研 究 与 技 术 开 发 项 目 （ No． 桂 科 攻 14124005-2-11、桂科能 0815011-6-5） ； 广西科学基金（ No． 桂 科青 0832032、桂科自 0991115 ） ； 广 西 自 然 科 学 基 金 （ No． 2011GXNSFD018029，2012GXNSFBA053109 ） 高 等 学 校 博 士 学科点专项科研基金（ No． 20104503110005）
1 P2X7 受体 三磷酸腺苷（ ATP） 作为一种关键的信号分子在许多细胞
生理和病理过程中发挥作用〔13〕。在体内，细胞外 ATP 浓度很 低，而细胞内 ATP 浓度较高，后者是前者的 1 000 倍，达毫摩尔 水平。在某些病理条件下如外伤、氧化应激、炎症等局部细胞 能释放出大量 ATP，使局部细胞外 ATP 浓度很高〔14，15〕，并且向 邻近区域扩散。细胞外 ATP 可选择性作用于 P2 受体，后者在 体内广泛分布于兴奋性和非兴奋性细胞，通过与其内源性配体 核苷酸结 合，发 挥 着 重 要 功 能〔16〕。P2 受 体 分 为 P2X 受 体 和
1 美国密歇根大学 通讯作者： 张志勇（ 1963-） ，男，教授，主要从事环境流行病学研究。
杨东丽（ 1962-） ，女，教授，主要从事衰老与年龄相关性黄斑 变性分子机制的研究 第一作者： 蒋梅玉（ 1988-） ，女，硕士，主要从事环境流行病学研究。
P2Y 受体，目前已发现 7 种 P2X 受体（ P2X1 ～ 7 ） 和 8 种 P2Y 受
体（
P2Y ） 。 〔16〕 1、2、4、6、11、12、13、14
P2X 受体氨基酸数目从 379 ～ 595 个不等。每个 P2X 受体
亚基都由 2 个跨膜结构域（ TM1 和 TM2） 、一个胞外环和胞内的
N、C 末端组成。P2X 受体被 ATP 激活时可引起 Na + 、Ca2 + 内流
及 K + 外流。P2Y 受体是 G 蛋白耦联受体，由胞外 N 末端、7 个
虽然 P2X7 受体激活后通过产生 ＲOS 可诱导上述细胞凋 亡，但亦有报道即使有 ＲOS 产生也未必通过 ＲOS 诱导细胞凋 亡。小鼠红白血病细胞（ MEL） 表达功能性 P2X7 受体，激活该 受体可诱导 MEL 细胞凋亡〔26〕。ATP 和 BzATP 能促进 MEL 细 胞产生 ＲOS，P2X7 受体阻断剂 A-438079、ＲOS 清除剂 NAC 和 ＲOS 抑制剂二苯基氯化碘盐可削弱 P2X7 受体激活所诱导的 ＲOS 形成，但 ＲOS 清除剂 NAC 不能降低 P2X7 受体激活所诱导 的细胞凋亡〔27〕。Pfeiffer 等〔28〕报道 ATP 和 BzATP 处理小鼠巨 噬细胞 ＲAW 264. 7 可产生 ＲOS，ＲOS 进而激活 p38 和 c-Jun 氨 基末端激酶（ JNK） ，但抗氧化剂（ NAC、维生素 C） 和 JNK 阻断 剂却不能阻断 BzATP 诱导的 ＲAW 264. 7 细胞死亡，表明 P2X7 受体激动剂所诱导的 ＲAW 264. 7 细胞死亡不依赖于 P2X7 受 体介导的 ＲOS 和 JNK 激活。由此可知，P2X7 受体激活后产生
跨膜结构域和胞内 C 末端组成。P2Y 受体可被 ATP、二磷酸腺
苷、三磷酸尿苷、二磷酸尿苷等激活。
与其 他 P2X 受 体 相 比，P2X7 受 体 的 结 构 和 功 能 独 特。 P2X7 受体由 595 个氨基酸残基组成〔17〕，其 C 末端（ 244 个氨基 酸） 较长，比其他 P2X 受体的 C 末端多 120 ～ 200 个氨基酸，且
含有蛋白-蛋白、蛋白-脂质相互作用结构域，P2X7 受体的 C 末 端对其功能至关重要〔18〕。低浓度 ATP 激活 P2X7 受体时，引起 可逆性阳离子通道打开，介导 Na + 、Ca2 + 内流及 K + 外流； 较高
浓度 ATP 长时间或持续激活 P2X7 受体时，可引起细胞膜微孔
形成，对各种阳离子包括分子量小于 900 Da 的有机阳离子通 透，最终可诱导细胞坏死或凋亡〔12〕。此外，P2X7 受体参与炎症 反应中细胞炎性因子如 IL-1β 和白介素-18 的释放，与多种炎 性疾病密切相关〔19〕。
蒋梅玉等 P2X7 受体在细胞凋亡和年龄相关性黄斑变性中的作用 第 4 期
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中国老年学杂志 2016 年 2 月第 36 卷
TP 所引起的 Ca2 + 内 流，所 以 通 过 降 低 细 胞 外 Ca2 + 浓 度 或 用 Ca2 + 鳌合剂 BAPTA-AM 缓冲细胞内 Ca2 + 均能阻断或抑制 ATP 所诱导的 ＲPE 细胞凋亡。
此外，ATP 和 BzATP 还可增加大鼠视网膜神经节细胞内 Ca2 + 浓度，P2X7 受体的抑制剂亮蓝 G（ BBG） 可阻断 Ca2 + 浓度 的增加。BzATP 以浓度依赖性的方式减少大鼠神经节细胞的 存活数，BBG、氧化型 ATP 和 L 型的钙通道阻断剂硝苯地平能 阻断 BzATP 的致死效应〔20〕。P2X7 受体激活剂 ATP 可刺激树 突细胞使胞内 Ca2 + 浓度增加，当去除细胞外 Ca2 + 时，胞内 Ca2 + 浓度则不能增加，表明细胞内增加的 Ca2 + 源于细胞外 Ca2 + 的 内流。ATP 和 BzATP 均能诱导树突状细胞凋亡，如用 ATP 处理 树突状细胞后可见细胞凋亡的形态学改变（ 如染色质凝聚、核 片段、凋亡小体） 和继发性坏死，P2X7 受体抑制剂氧化型 ATP 却能大部分阻滞 ATP 所致的效应〔21〕。 2. 2 P2X7 受体激活后通过产生活性氧诱导细胞凋亡 氧化 应激是指机体在遭受各种有害刺激时，体内高活性分子如活性 氧自由基（ ＲOS） 和活性氮自由基产生过多，氧化程度超出氧化 物的清除，氧 化 系 统 和 抗 氧 化 系 统 失 衡，从 而 导 致 组 织 损 伤。 ＲOS 包 括 超 氧 阴 离 子 （ O2-） 、羟 自 由 基 （ OH-） 和 过 氧 化 氢 （ H2 O2 ） 等。研究表明激活 P2X7 受体可引起巨噬细胞〔22〕、肾 小球系膜细胞〔23，24〕、EOC13 小胶质细胞〔25〕产生 ＲOS 诱导细胞 凋亡。