P2受体

P2受体（P2 Receptors）是一类对细胞外核苷酸（主要是ATP和ADP）敏感的膜受体家族，是嘌呤能信号（Purinergic Signaling）系统的核心组成部分。根据分子结构、信号转导机制和药理特性的不同，P2受体主要分为两大类：离子型P2X受体和代谢型P2Y受体。它们广泛分布于神经系统、免疫系统、心血管系统等，介导快速兴奋性传递、神经调质释放、胶质细胞通讯、炎症反应、疼痛感知等多种生理与病理过程。

1. P2X受体

• 结构与分类：配体门控阳离子通道。由三个亚基组成同源或异源三聚体。目前有7种已知的哺乳动物亚基（P2X1-P2X7），形成多种功能性受体。

• 激活机制：ATP结合于亚基的胞外结构域，引起通道构象变化，迅速开放（毫秒级）。

• 通透性：主要为单价阳离子（Na⁺， K⁺）和Ca²⁺，导致快速去极化和钙内流。

• 脱敏：大多数P2X受体（如P2X1， P2X3）在持续ATP存在下快速脱敏；P2X2， P2X4， P2X7脱敏较慢。

• 关键亚型与功能：

  • P2X3：高表达于伤害性感觉神经元（背根神经节）。介导ATP引起的急性痛和慢性病理性疼痛（如炎症痛、神经病理性痛）。是镇痛药物研发的重要靶点。

  • P2X2/3异源三聚体：与P2X3功能类似，广泛参与伤害性感受。

  • P2X4：主要表达于小胶质细胞。在神经损伤或炎症时被上调，其激活促进脑源性神经营养因子（BDNF）释放，参与神经病理性疼痛的中枢敏化。也参与饮酒欲望的调节。

  • P2X7：

    • 需要高浓度ATP（数百微摩尔）激活，脱敏极慢。

    • 持续激活可形成大的非选择性孔道，允许大分子（如染料YO-PRO-1）通过，导致细胞凋亡或促炎因子（如IL-1β）释放。

    • 是神经炎症、细胞死亡和多种慢性疾病（如抑郁症、阿尔茨海默病、多发性硬化）的关键调节因子。

• 药理工具：激动剂如α,β-methylene-ATP（P2X1/3选择性）；拮抗剂如A-317491（P2X3选择性）、5-BDBD（P2X4选择性）、A-438079（P2X7选择性）。

2. P2Y受体

• 结构与分类：G蛋白偶联受体（GPCRs）。目前有8种被确认的哺乳动物P2Y受体（P2Y1， P2Y2， P2Y4， P2Y6， P2Y11， P2Y12， P2Y13， P2Y14）。

• 激活机制：ATP、ADP、UTP、UDP等结合后，激活异源三聚体G蛋白（主要与Gq、Gi、Gs偶联），引发缓慢而持久的细胞内信号级联。

• 配体选择性：

  • ADP选择性：P2Y1， P2Y12， P2Y13。

  • ATP/UTP选择性：P2Y2， P2Y11。

  • UDP选择性：P2Y4， P2Y6， P2Y14。

• 关键亚型与功能：

  • P2Y1：广泛表达于神经系统，与神经元兴奋性、突触可塑性及星形胶质细胞钙波传播有关。

  • P2Y2：在星形胶质细胞中介导ATP引发的钙信号，参与神经血管耦合。

  • P2Y12：主要表达于血小板（是抗血小板药物氯吡格雷的靶点）和小胶质细胞。在小胶质细胞中，介导对组织损伤的趋化反应（向ATP源迁移），是神经炎症的关键调节者。

  • P2Y14：对糖核苷酸UDP-葡萄糖敏感，参与免疫调节。

• 信号通路：激活PLCβ（Gq）、抑制腺苷酸环化酶（Gi）、或激活腺苷酸环化酶（Gs， P2Y11）。

3. 在神经系统中的核心功能

• 快速突触传递：在某些自主神经节、脑干和脊髓的特定突触，ATP作为共递质或主要递质，通过P2X受体介导快速的兴奋性突触后电流。

• 胶质细胞通讯：星形胶质细胞释放的ATP通过激活邻近细胞的P2Y受体（主要是P2Y1），是胶质细胞间钙波传播的重要机制。

• 神经调制与可塑性：通过P2Y受体调节神经元的兴奋性、突触传递和长时程增强/抑制。

• 伤害性感受与疼痛：初级感觉神经元上的P2X3和P2X2/3受体是外周伤害性信号转导的关键分子传感器，其拮抗剂是极具潜力的新型镇痛药。

• 神经炎症：小胶质细胞上的P2X4， P2X7， P2Y6， P2Y12受体被ATP激活后，驱动其向损伤部位迁移、形态改变、释放促炎因子和神经营养因子，在神经退行性疾病、脑损伤和疼痛中起双重（保护与损害）作用。

• 神经血管耦合：神经元/胶质细胞释放的ATP通过作用于血管周细胞和平滑肌细胞的P2Y受体，参与局部血流的调节。

4. 病理关联与治疗潜力
P2受体功能障碍与多种疾病密切相关，是重要的药物靶点：

• 疼痛：P2X3受体拮抗剂（如Gefapixant， 用于慢性咳嗽；疼痛适应症在研）是热门研发方向。P2X4受体拮抗剂也可能用于治疗神经病理性疼痛。

• 血栓性疾病：P2Y12受体拮抗剂（氯吡格雷、替格瑞洛、普拉格雷）是预防心肌梗死和缺血性卒中的标准抗血小板药物。

• 炎症与自身免疫病：P2X7受体拮抗剂正在临床试验中用于治疗类风湿关节炎、克罗恩病、抑郁症等。

• 神经退行性疾病：在阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化中，小胶质细胞和星形胶质细胞的P2受体（特别是P2X7， P2Y12）被过度激活，加剧神经炎症和神经元损伤。

• 膀胱过度活动症：膀胱上皮和感觉神经上的P2X3受体参与尿急信号的传递。

• 癌症：肿瘤微环境中的ATP和P2受体影响肿瘤生长、血管生成和免疫反应。

5. 研究方法

• 电生理学：记录P2X受体介导的快电流或P2Y受体对离子通道的慢调制。

• 钙成像：监测P2Y受体激活引起的细胞内钙升高。

• 分子生物学：克隆、异源表达、定点突变研究结构功能。

• 药理学：使用日益增多的亚型选择性激动剂/拮抗剂。

• 遗传学模型：基因敲除或敲入小鼠研究特定亚型的生理病理功能。

• 行为学：在疼痛、认知、情绪等动物模型中测试P2受体调节剂的效果。

关键词（Keywords）

• P2受体 P2 Receptors

• 嘌呤能信号 Purinergic Signaling

• P2X受体（离子型） P2X Receptors (Ionotropic)

• P2Y受体（代谢型） P2Y Receptors (Metabotropic)

• ATP扩散 ATP Diffusion

• 伤害性感受 Nociception

• 神经炎症 Neuroinflammation

参考文献

1. Burnstock, G. (2007). Physiology and pathophysiology of purinergic neurotransmission. Physiological Reviews, *87*(2), 659–797.（奠基性权威综述）

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3. Abbracchio, M. P., Burnstock, G., Verkhratsky, A., & Zimmermann, H. (2009). Purinergic signalling in the nervous system: an overview. Trends in Neurosciences, *32*(1), 19–29.

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