三聚体配体门控离子通道胞内区域的功能研究进展

配体门控离子通道是一大类重要的膜蛋白。嘌呤能配体门控离子通道(P2X)受体和酸敏感离子通道(ASIC)是三聚体配体门控离子通道的代表成员。P2X受体胞内区域的结构差异可影响脱敏过程,胞内区域的侧窗可作为离子渗透到细胞内的潜在路径并对离子选择性有决定作用,胞内区域众多氨基酸残基的磷酸化参与调节离子通道的活性。此外,胞内区域与N-甲基-D-天冬氨酸受体、γ-氨基丁酸受体、5-羟色胺受体和N型乙酰胆碱受体等其他配体门控离子通道存在相互作用并介导突触可塑性等病理生理过程。ASIC胞内区域的构象变化会暴露胞内信号分子的结合位点并促进代谢信号转导,胞内区域的氨基酸Val16、Ser17、Ile18、Gln19和Ala20可以调节通道上膜表达并参与门控过程,胞内区域的PDZ结构域可与多种细胞内蛋白质如骨架蛋白CIPP和p11相互作用从而参与对受体的调控,胞内区域羧基端和氨基端的众多磷酸化位点参与了对受体的调控。此外,胞内区域参与了疼痛、缺血性脑卒中、精神疾病、神经退行性疾病等多种病理生理过程。本文综述了P2X受体和ASIC胞内区域的结构以及在调节离子通道的门控特性和病理生理功能中的作用,以期为三聚体配体门控离子通道的药物研发提供新思路。

嘌呤能配体门控离子通道7变异体在肿瘤中的研究进展

嘌呤能配体门控离子通道7(purinergic ligand-gated ion channel 7,P2X7)是一类广泛存在于生物体内的腺苷三磷酸配体门控离子通道。在肿瘤微环境中,大量腺苷三磷酸因细胞凋亡而释放,P2X7被持续激活,进而进一步调控细胞增殖和凋亡。人P2X7基因具有高度多态性,现已发现其存在多种剪接变异体。本文主要概述P2X7变异体在肿瘤细胞生长和凋亡中的作用机制,为研发新型抗肿瘤靶向药物提供依据。

嘌呤受体P2X配体门控离子通道7与老年高血压合并冠心病患者心肌缺血的关系

目的 分析外周血胞膜上嘌呤受体P2X配体门控离子通道7(P2X7R)水平与老年高血压合并冠心病患者心肌缺血及自主神经改变的关系。方法 前瞻性选取2020年8月至2022年8月三二〇一医院诊治的老年冠心病患者146例,根据心肌缺血情况分为心肌缺血组86例,非心肌缺血组60例。比较2组外周血P2X7R水平与心肌缺血总负荷(TIB)差异,分析P2X7R与TIB的相关性。采用ROC曲线分析P2X7R对心肌缺血的预测价值。以P2X7R预测心肌缺血的截断值分为高水平组76例,低水平组70例,比较2组心率变异性时域指标、频域指标差异。结果 心肌缺血组外周血P2X7R及TIB明显高于非心肌缺血组(P<0.01)。Pearson相关性分析显示,P2X7R水平与TIB呈正相关(r=0.624,P<0.01)。ROC曲线分析显示,P2X7R预测老年高血压合并冠心病患者心肌缺血的截断值为698.94 ng/L,曲线下面积为0.800(95%CI:0.726~0.874),敏感性、特异性分别为70.9%、88.3%。P2X7R、TIB是老年高血压合并冠心病患者心肌缺血发生的危险因素(OR=2.056,95%CI:1.373~3.079,P<0.01;OR=1.276,95%CI:1.128~1.444,P<0.01)。高水平组心率变异性时域指标明显低于低水平组,心率变异性频域指标明显高于低水平组,差异有统计学意义(P<0.01)。结论 外周血P2X7R是老年高血压合并冠心病患者心肌缺血的影响因素,与心肌缺血严重程度相关,可反映自主神经功能损害程度。

GABA_A受体激动剂对AD模型配体门控氯通道的作用

目的观察并分析GABA_A受体激动剂蝇蕈醇对GABA激活的配体门控氯通道的作用,为寻找新的抗阿尔茨海默病(AD)药物提供实验依据。方法 Aβ_(1-42)诱导海马神经细胞作为AD细胞模型;通过膜片钳(Patch clamp)技术在大鼠海马神经元上记录配体门控氯通道瞬时外向电流,采用非特异性氯通道阻断剂(NFA)和无GABA的细胞外液确定该电流成份为瞬时外向氯电流;通过膜片钳技术观察GABA_A受体激动剂蝇蕈醇对于在大鼠海马神经元上记录瞬时外向电流的作用;向AD细胞模型中加入GABA_A受体激动剂,采用MTT观察各组细胞活力。结果加入GABA_A受体激动剂蝇蕈醇后GABA激活氯电流强度增加;加入浓度为1 mmol/L蝇蕈醇的AD模型细胞组存活率为(91.32±3.73)%,略高于未加入蝇蕈醇的模型细胞组,两组对比P>0.05。结论 GABA_A受体激动剂蝇蕈醇对于AD细胞模型具有保护作用。

心肌线粒体腺苷酸配体门控钙离子释放通道

目的:探讨心肌线粒体腺苷酸配体门控钙离子释放通道。方法:32只Wistar大鼠随机分成4组:ATP组、ADP组、NaCl组和咖啡因(Caffeine)组,每组8只。利用差速离心的方法提取心肌细胞线粒体。分别用ATP、ADP、NaCl和Caffeine启动线粒体Ca2+释放反应。紫外分光光度计监测线粒体的Ca2+释放。结果:ATP、ADP组线粒体Ca2+释放速度及最大释放量显著高于NaCl、Caffeine组(P<0.01),差异有统计学意义。结论:ATP、ADP能够触发心肌线粒体Ca2+释放,而NaCl、Caffeine则不可以。该实验数据提示心肌线粒体存在一种腺苷酸配体门控钙离子释放通道。

阿维菌素类杀虫剂与配体门控离子通道相互作用研究进展

介绍了受体对药物的选择性结合与受体中存在的一些关键位点的氨基酸残基有很大关系。氨基酸残基在通道内排成一个装满水的口袋似的结构,这个口袋结构充当着药物与哺乳类GABA_A受体和甘氨酸受体的结合位点。阿维菌素的主要作用靶标谷氨酸门控氯离子通道与这两类受体具有密切的关系,因此,可推测阿维菌素与受体的作用方式也有相类似的模式。这对创制新的具有安全、高活性、高选择性的杀虫剂有重要意义。

P2X配体门控离子通道7基因多态性在痛风发病机制中的作用

痛风是一组嘌呤代谢紊乱和/或尿酸排泄减少使尿酸盐结晶沉积导致关节肿痛的炎性反应性疾病。研究表明,仅有约10%的高尿酸血症人群会患痛风,提示痛风的发生还有其他因素。白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)作为痛风发作的重要促炎因子,其产生与P2X嘌呤受体家族中的P2X配体门控离子通道7 (purinergic receptor P2X ligand-gated ion channel 7,P2X7R)密不可分。目前发现与P2X7R相关的单核苷酸多态性位点超过13个,表明P2X7R基因多态性在痛风发病机制中起着至关重要的作用。本文综述痛风与P2X7R有关的单核苷酸多态性以及与痛风有关联的其他基因研究进展。

蜜蜂花精油与配体门控离子通道有关的抗兴奋性的药理学特性

最近一项双放射性配体技术结合电生理学方法的研究在用化学方法提取自蜜蜂花的一种精油上进行,研究主要侧重于其对配体门控离子通道的影响。研究显示,蜜蜂花精油对治疗过度兴奋性症状有良好的临床疗效。

基于嘌呤配体P2X门控离子通道型受体7的资生肾气丸镇痛机制研究

目的:探索资生肾气丸对醋酸致小鼠扭体模型的镇痛作用。方法:将42只小鼠随机分为7组,分别给予相应药液灌胃,末次灌胃1 h后造模,建立醋酸致小鼠扭体模型。观察小鼠扭体次数,计算其扭体抑制率,应用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测各组小鼠血清白细胞介素-1β(IL-1β)、前列腺素E 2(PGE 2)、神经生长因子(NGF)含量,采用实时PCR(RT-PCR)检测嘌呤配体P2X门控离子通道型受体7(P2X7R)mRNA、Nod样受体蛋白3(NLRP3)mRNA、NIMA相关激酶7(NEK7)mRNA的表达情况。结果:与模型组比较,随着时间的增加,资生肾气丸低剂量、中剂量、高剂量均可抑制小鼠扭体反应,降低扭体次数,增加小鼠扭体抑制率,降低小鼠血清中IL-1β、PGE_(2)、NGF的含量,降低P2X7RmRNA、NLRP3mRNA、NEK7mRNA的表达以抑制疼痛反应,以高剂量效果最优(P<0.05),与吲哚美辛、痛风舒片疗效相近。结论:资生肾气丸高剂量对小鼠血清疼痛因子的降低效果显著,其机制可能与嘌呤配体P2X门控离子通道型受体7信号通路有关。

腺嘌呤核苷三磷酸-嘌呤受体P2X配体门控离子通道7-白细胞介素-1β通路参与痛风性关节炎发病的初步研究

目的 探讨腺嘌呤核苷三磷酸-嘌呤受体P2X配体门控离子通道7-IL-β（ATP-P2X7R-IL-1β）通路在调控痛风性关节炎发病中的作用.方法 分离痛风与高尿酸血症患者外周血白细胞,分别用尿酸钠盐（MSU）和MSU＋ATP（5＇-三磷酸腺苷二钠盐水合物）刺激细胞培养,ELISA检测培养上清液中IL-1β浓度;流式细胞术检测外周血CD14＋P2X7R＋细胞.统计学处理采用t检验、非参数检验、Pearson相关分析.结果 ①单独MSU刺激时,痛风和高尿酸血症患者细胞培养液中IL-1β 的浓度[（50.9±1.5）pg/ml,（6.5±7.1）pg/ml]差异无统计学意义（Z=-1.088,P＞0.05）;用MSU＋ATP共同刺激白细胞时,痛风患者细胞培养液中 IL-1β 的浓度[（148±218） pg/ml]显著高于高尿酸血症患者[（24 ±39） pg/ml]（Z=-2.177,P＜0.05）.②高尿酸血症患者中,MSU刺激组[（6±7） pg/ml]和MSU＋ATP共同刺激组[（24±39） pg/ml]细胞培养液 中 IL-1β浓度差异无统计学意义（Z=-1.514,P＞0.05）;痛风患者中MSU＋ATP共同刺激组IL-1β浓度[（148± 218） pg/ml],显著高于MSU刺激组[（50.9±1.5） pg/ml],差异有统计学意义（Z=-2.704,P＜0.05）.③痛风患者外周血中CD14＋P2X7R＋细胞的百分比显著高于高尿酸血症患者[（1.6±0.5）％,（1.0±0.5）％],差异有统计学意义（t=-3.567,P＜0.05）.④痛风和高尿酸血症患者CD14＋P2X7R＋细胞的百分比与细胞培养液IL-1β浓度相关性均无统计学意义（r=-0.504,P＞0.05;r=-0.379,P＞0.05）.结论 ATP参与了痛风的发病,可能是引起急性痛风性关节炎发病的重要信号;其受体P2X7R的功能状态可能是决定痛风能否发病的重要因素.

嘌呤受体P2X配体门控性离子通道7在初发系统性红斑狼疮患者外周血淋巴细胞的表达及意义

目的探讨嘌呤受体P2X配体门控性离子通道7（P2X7R）在初发系统性红斑狼疮（SLE）患者外周血淋巴细胞上的表达及其与部分炎症细胞因子的相关性。方法选择29例初发SLE患者及28名健康对照，分离外周血单个核细胞（PBMC），采用流式细胞术检测淋巴细胞、CD4＋淋巴细胞、CD19＋淋巴细胞上P2X7R的表达水平，酶联免疫吸附试验（EusA）检测P2X7R相关的细胞因子白细胞介素（IL）-1β、IL-6及肿瘤坏死因子（TNF）-α水平。采用t检验、Wilcoxon秩和检验和Spearman相关分析进行统计学分析。结果①SLE患者外周血CD4-淋巴细胞、CD19＋淋巴细胞表面P2X7R的表达明显高于健康对照组[CD4＋淋巴细胞：2．21（3．55）和0．89（1．15），Z=-1．527，P=0．015；CD19＋淋巴细胞：11．53（20．01）和6．66（6．27），Z=-2．091，P=-0．037]；②SLE患者血清中3种细胞因子水平均明显高于健康对照组，差异有统计学意义；SLE患者外周血淋巴细胞中P2X7R表达水平与IL-6呈正相关（r=0．449，P=0．015）；③SLE患者中，关节炎组淋巴细胞上P2X7R表达显著高于非关节炎组[3．84（11．53）与0．90（1．81），Z=-2．772，P=0．006]；P2X7R在淋巴细胞及CD19＋淋巴细胞中的表达均与SLE疾病活动指数（SLEDAI）评分呈正相关；淋巴细胞上的P2X7R表达与抗B：糖蛋白I抗体呈正相关（r=0．575，P=0．008）。结论P2X7R可能通过介导炎症因子的释放参与SLE发病；可能与SLE患者的关节炎、狼疮肾炎及神经精神狼疮相关。

嘌呤受体P2X配体门控性离子通道7及相关炎症因子与系统性红斑狼疮抑郁障碍的发病关系

系统性红斑狼疮（systemic lupus erythematosus,SLE）是典型的自身免疫性疾病,免疫功能紊乱是其主要特点,有多种自身抗体和免疫炎性细胞参与其发病.SLE临床表现复杂多样,可以累及全身多个系统,神经精神狼疮（neuropsychiatric systemic lupus erythematosus,NPSLE）是最常见的临床表现之一并与预后密切相关,发病率为12%～71%.

锌离子对配体门控型离子通道的调节作用

在中枢神经系统(central nervous system,CNS)中,锌离子对配体门控型离子通道具有重要的调节作用。锌离子随着神经元的活动从突触前膜的囊泡中释放到突触间隙,对突触内受体进行调控。锌离子抑制N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate,NMDA)型谷氨酸受体的活性,而对非NMDA型谷氨酸受体的调控具有多样性。由γ氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)受体所介导的抑制性突触传递活动也受到锌离子的抑制;而锌离子对glycine受体则呈现出浓度依赖的双向调节效应。病理条件下,锌离子参与了兴奋性细胞毒作用所触发的神经元凋亡过程。本文主要阐述了在CNS中,锌离子对配体门控型离子通道所介导的突触传递活动的调控作用,以及这些调控作用的生理功能和病理意义。

配体门控离子通道受体别构调节研究

配体门控离子通道(LGIC)在中枢神经系统信息处理的过程中起着极其重要的作用,与多种神经性疾病有着密切联系。与受体正位调节作用相比,别构调节效应具有类内源性生理作用、高选择性及不易过度调节的优点,从而避免了一系列不良反应发生。目前,各种LGIC受体超家族均有别构调节剂发现,部分已在临床上得到应用。在未来的研究中,通过建立及完善针对别构调节剂的筛选策略,别构调节剂的发现效率及生物活性将得到极大地提高,更多的药物将会不断涌现。

三磷酸腺苷-嘌呤受体P2X配体门控离子通道7介导核苷酸结合寡聚化结构域样受体3炎症小体在痛风性关节炎中的机制研究进展

痛风是嘌呤代谢障碍和/或尿酸排泄减少使血尿酸持续升高而导致尿酸盐结晶（monoso-dium urate，MSU）析出并沉积在关节或关节周围组织中引起关节肿痛的炎症性疾病，其主要的临床表现为反复发作的急性痛风性关节炎。一般认为，MSU刺激IL-1β分泌引起关节肿痛是痛风的主要发病机制，但该机制不能解释为何多数高尿酸血症患者不出现痛风发作。

P2X7R过表达的巨噬细胞MSU晶体诱导痛风炎症反应过程中IL-1β、TNF-α、NLRP3表达观察

目的观察嘌呤能受体P2X配体门控离子通道7的配体(P2X7R)过表达白血病细胞诱导分化的巨噬细胞单钠尿酸盐(MSU)晶体诱导痛风炎症反应过程中NOD样受体家族3(NLRP3)蛋白、IL-1β、TNF-α表达情况。方法取人单核细胞白血病细胞系THP-1,并随机分为过表达组、空白组、模型组、对照组;过表达组和空白组分别转染P2X7R过表达质粒、空白载体质粒,转染5 d,将过表达组、空白组、模型组THP-1细胞用100 ng/mL的PMA刺激3 h后分化为巨噬细胞,另将MSU晶体用氢氧化钠溶解配制成浓度为100μg/mL的MSU乳糜状悬液加入培养液中孵育6 h;对照组正常培养。分别采用RT-PCR法和Western blot法测算巨噬细胞P2X7R mRNA、蛋白,ELISA法检测巨噬细胞上清液IL-1β、TNF-α,Western blot法测算巨噬细胞NOD样受体家族3(NLRP3)蛋白。结果与对照组比较,过表达组、空白组、模型组P2X7R mRNA和蛋白相对表达量升高,细胞上清液IL-1β、TNF-α水平升高,细胞NLRP3蛋白相对表达量升高(P均<0.05);与模型组、空白组比较,过表达组P2X7R mRNA、蛋白相对表达量升高,细胞上清液IL-1β、TNF-α水平升高,细胞NLRP3蛋白相对表达量升高(P均<0.05)。结论P2X7R过表达白血病细胞诱导分化的巨噬细胞MSU晶体诱导痛风炎症反应过程中IL-1β、TNF-α、NLRP3表达增加,IL-1β、TNF-α水平升高可能通过激活NLRP3蛋白来实现。

基于PKC-P2X3信号通路观察电针对神经病理性疼痛小鼠神经修复的作用机制

目的:基于蛋白激酶C(PKC)-配体门控型非选择性离子通道3(P2X3)信号通路观察电针对神经病理性疼痛小鼠神经修复的作用机制。方法:48只小鼠随机分成假手术组、模型组、针刺组与电针组,每组12只。除假手术组外,其余小鼠构建坐骨神经慢性限制性损伤(CCI)模型。术后第8天针刺组与电针组接受针刺与电针干预,连续7 d。于术前、术后3 d、5 d、7 d、10 d、12 d、14 d对各组进行机械缩足反射阈值(MWT)与热刺激缩足反射潜伏期(TWL)测试。术后15 d处死所有小鼠,HE染色观察坐骨神经组织形态,ELISA检测脊髓组织IL-1β、TNF-α水平,Western blot检测脊髓组织PKC、P2X3水平,免疫荧光检测脊髓神经元PKC、P2X3表达情况。结果:假手术组神经元细胞大小不一,细胞膜完整,细胞质呈细小颗粒状,细胞核大而圆,核仁居中清晰可见;模型组可见萎缩的神经元,有髓神经纤维紊乱,轴突肿胀,神经元间形成间隙;与模型组相比,针刺组、电针组萎缩神经元数量减少(P<0.05),有髓神经纤维排布情况改善,电针组较针刺组改善更为明显。与相同时间点的假手术组相比,术后3 d、5 d、7 d、10 d、12 d、14 d模型组、针刺组、电针组患侧后肢的MWT、TWL值明显下降(P<0.05),IL-1β、TNF-α、PKC、P2X3表达量、PKC、P2X3阳性细胞数、平均光密度值升高(P<0.05);与模型组相比,术后10 d、12 d、14 d针刺组、电针组MWT、TWL值明显上升(P<0.05),IL-1β、TNF-α、PKC、P2X3表达量、PKC、P2X3阳性细胞数、平均光密度值降低(P<0.05);与针刺组相比,术后10 d、12 d、14 d电针组MWT、TWL值升高(P<0.05),IL-1β、TNF-α、PKC、P2X3表达量、PKC、P2X3阳性细胞数、平均光密度值降低(P<0.05)。结论:电针可能减轻CCI模型小鼠神经炎症反应,降低PKC、P2X3表达水平,改善坐骨神经细胞形态与有髓神经纤维排布情况,缩小神经元间间隙,提升MWT、TWL值,缓解神经病理性疼痛程度。

ATP门控离子通道P2X_7受体在中枢系统的表达与功能

P2X受体是由ATP激发的离子通道,从中可渗透Na＋、K＋和Ca2＋,这些蛋白参与一系列生理过程,包括调节突触传输、平滑肌收缩、化学递质分泌和免疫反应调控。P2X7受体作为P2X受体家族最独特的成员,其与其它成员在结构和功能上有显著差异,属于低分子溶质转运的非选择性离子通道。

天香丹抑制P2X7/NLRP3表达改善动脉粥样硬化的作用机制研究

目的:探讨天香丹对动脉粥样硬化小鼠嘌呤能配体门控离子通道7(P2X7)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)的影响。方法:选取8周龄无特定病原体(SPF)级雄性载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠30只,予以高脂饲料喂养12周,造模成功后随机分为模型组、阿托伐他汀组、天香丹组,每组10只;另选取C57BL/6J小鼠10只予普通饲料喂养,设为空白对照组。酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清白细胞介素(IL)-18、IL-1β、腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的水平;免疫组化检测组织中P2X7、NLRP3的表达。结果:ELISA结果显示:与空白对照组相比,模型组IL-18、IL-1β、ATP水平升高(P<0.05);与模型组相比,阿托伐他汀组、天香丹组IL-18、IL-1β、ATP水平降低(P<0.05)。免疫组化结果显示:与空白对照组相比,模型组P2X7、NLRP3表达均明显升高(P<0.05);与模型组相比,阿托伐他汀组、天香丹组P2X7、NLRP3表达均明显降低(P<0.05)。结论:天香丹改善动脉粥样硬化与调节钾稳态抑制炎症小体的激活有关。