李鵬濤 秦 穎 肖 智 劉俊光 張桂悅
疼痛往往是機(jī)體受到傷害性刺激引起的警戒信號(hào),正常情況下的生理性疼痛對(duì)機(jī)體避免損傷有重要的意義,但有關(guān)痛覺調(diào)制機(jī)制的基礎(chǔ)研究對(duì)臨床鎮(zhèn)痛有重要的理論指導(dǎo)意義和臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值。由于外周傷害性感受器受到刺激后出現(xiàn)反應(yīng)或中樞神經(jīng)元興奮性及突觸效能的改變,急性期如得不到及時(shí)處治會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槁蕴弁?chronic pain),導(dǎo)致患者生活質(zhì)量下降,社會(huì)和醫(yī)療保健成本上升。諸多證據(jù)表明,嘌呤受體與疼痛調(diào)制存在緊密聯(lián)系。本文對(duì)神經(jīng)元P2X7受體特性、神經(jīng)元P2X7受體在神經(jīng)元凋亡機(jī)制中作用及P2X7受體在疼痛調(diào)制中作用進(jìn)行探討。
嘌呤受體分為兩種:離子通道型和G蛋白偶聯(lián)型(P2X和P2Y)受體。P2X受體目前在哺乳動(dòng)物和其他脊椎動(dòng)物中克隆出P2X1~7共7種亞型,其中,P2X7受體由于自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn),使P2X7受體在炎癥性疼痛、慢性疼痛、神經(jīng)性疾病中作為觸發(fā)劑或調(diào)節(jié)劑參與疼痛調(diào)制當(dāng)中。P2X7受體是多聚體的配體門控陽離子通道,其基因編碼區(qū)位于染色體12q24。P2X7受體不同于其他6個(gè)P2X受體亞型,具有兩個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和一個(gè)胞外環(huán)。早期研究發(fā)現(xiàn)在外周系統(tǒng)中,P2X7受體表達(dá)于造血細(xì)胞中,如T淋巴細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等,后來隨著研究方法和檢測儀器的進(jìn)步,發(fā)現(xiàn)腦、脊髓、骨骼、肺等組織中存在。其中研究發(fā)現(xiàn)P2X7受體在大腦中主要表達(dá)在小膠質(zhì)細(xì)胞,是否在神經(jīng)元上表達(dá)和發(fā)揮功能存在爭議[1]。近年來對(duì)于在神經(jīng)元P2X7受體的表達(dá)研究呈現(xiàn)上升趨勢,根據(jù)研究表明,在大腦延髓、脊髓和結(jié)狀神經(jīng)節(jié)的眾多神經(jīng)元中發(fā)現(xiàn)大量P2X7受體的存在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的突觸前末梢,進(jìn)一步研究證實(shí)P2X7受體激活促進(jìn)突觸前末梢突觸囊泡的釋放神經(jīng)遞質(zhì)[2]。后來文獻(xiàn)陸續(xù)報(bào)道發(fā)現(xiàn)P2X7受體存在脊髓神經(jīng)元、視網(wǎng)膜神經(jīng)元、海馬腦片神經(jīng)元、頸部交感神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元,在受到刺激因子啟動(dòng)激活機(jī)制后發(fā)揮重要的生物學(xué)作用。隨著藥理學(xué)、生物工具應(yīng)用的發(fā)展,越來越多的證據(jù)表明,神經(jīng)元中不僅存在P2X7受體,而且P2X7受體活化后在神經(jīng)等多個(gè)領(lǐng)域起著主導(dǎo)作用,包括軸突的延伸、分支和神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,也參與了神經(jīng)元的病理改變,直接誘導(dǎo)影響神經(jīng)元的存活或間接引發(fā)神經(jīng)元死亡的炎性反應(yīng)[3]。在神經(jīng)系統(tǒng)中諸如創(chuàng)傷、缺血和炎癥等,都會(huì)造成細(xì)胞外核苷酸(ATP)濃度增加。
細(xì)胞外ATP在神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞通過刺激P2X7受體,活化后對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)功能起調(diào)節(jié)作用,并產(chǎn)生一系列生理或病理變化,包括中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)突觸遞質(zhì)釋放量等突觸傳遞效能的改變、平滑肌收縮、血小板聚集、巨噬細(xì)胞活化以及誘導(dǎo)細(xì)胞死亡等。目前研究表明P2X7受體表達(dá)于中樞小膠質(zhì)細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元。由于P2X7受體在分子結(jié)構(gòu)和功能上存在顯著的自身特點(diǎn)使得P2X7受體在炎癥、慢性疼痛、神經(jīng)系統(tǒng)疾病(神經(jīng)精神性疾病、神經(jīng)退行性疾病、神經(jīng)炎癥性疾病)、腫瘤和細(xì)胞毒性的病理機(jī)制中有重要作用。
P2X7受體與其他P2X受體亞型不同,對(duì)ATP的親和力較低,同聚體激活需要較高濃度的ATP(>100μmol/L),該濃度大約是ATP激活其他P2X受體亞型的10倍。P2X7受體激活后通過啟動(dòng)胞內(nèi)p38MAPK、ERK1/2以及NF-κB信號(hào)途徑促進(jìn)IL-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)等細(xì)胞因子和谷氨酸、一氧化氮(NO)、D-絲氨酸(D-serine)等神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。根據(jù)組織、部位的不同,P2X7受體激活后產(chǎn)生的功能不同,例如,在小膠質(zhì)細(xì)胞上P2X7受體活化,主要引起炎性因子和細(xì)胞因子的釋放;在星形膠質(zhì)細(xì)胞,P2X7受體活化主要引起D-serine的釋放;在神經(jīng)元,P2X7受體活化后通過與其它受體相互作用(P2Y1等)進(jìn)而發(fā)揮作用。甚至在神經(jīng)元不同部位的P2X7受體活化后產(chǎn)生不同的作用,小鼠小腦顆粒神經(jīng)元突起P2X7受體活化促進(jìn)谷氨酸的釋放而胞體P2X7受體活化產(chǎn)生對(duì)抗興奮性氨基酸毒性,促進(jìn)顆粒細(xì)胞存活的作用[4]。根據(jù)已往研究發(fā)現(xiàn),μ阿片受體和 NMDA受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)多個(gè)區(qū)域有共表達(dá)。在vlPAG神經(jīng)元胞體、樹突存在大量的NMDA受體和μ阿片受體共表達(dá),激活NMDA受體可對(duì)抗阿片系統(tǒng)的功能,減弱嗎啡的鎮(zhèn)痛作用,促進(jìn)嗎啡耐受的形成,而阻斷NMDA受體后則促進(jìn)嗎啡的鎮(zhèn)痛作用[5,6]。
在神經(jīng)系統(tǒng)中,神經(jīng)元的正常發(fā)育、神經(jīng)功能的維持與神經(jīng)細(xì)胞的增殖、分化、死亡有密切聯(lián)系。神經(jīng)元在不同的生長階段通過細(xì)胞凋亡來進(jìn)行新陳代謝,并促進(jìn)、維持軸突與胞體發(fā)育成熟。神經(jīng)元主要是通過信號(hào)通路,對(duì)上游和下游轉(zhuǎn)導(dǎo)的信號(hào)進(jìn)行整合與處理。如這些信號(hào)或信號(hào)通路出現(xiàn)異常,細(xì)胞凋亡程序會(huì)啟動(dòng)進(jìn)行自我更新。細(xì)胞凋亡需要能量合成新的蛋白質(zhì),在ATP存在的情況下,P2X7受體在識(shí)別凋亡細(xì)胞的清除具有重要作用。疼痛是機(jī)體組織受到損傷或潛在組織損傷后引起局部產(chǎn)生傷害性信息,如ATP、H+、緩激肽等,膜發(fā)生去極化,這些信息通過傷害性感受器向上傳導(dǎo),將信息延信號(hào)通路傳遞到大腦皮質(zhì)(通過外周傷害性感受器傳導(dǎo)至中樞神經(jīng)系統(tǒng))進(jìn)行信息整合。神經(jīng)元P2X7受體激活后啟動(dòng)胞內(nèi)p38 MAPK、ERK1/2以及NF-κB多種信號(hào)途徑,促進(jìn)細(xì)胞因子(IL-1β、IL-6、TNF-α等)和神經(jīng)遞質(zhì)(谷氨酸、NO等)釋放,誘導(dǎo)異常神經(jīng)元發(fā)生凋亡。
神經(jīng)元P2X7受體受到傷害性刺激誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞死亡,主要通過細(xì)胞外ATP激活P2X7受體間接引發(fā)神經(jīng)元死亡的炎性反應(yīng),進(jìn)一步促進(jìn)白細(xì)胞介素-1β釋放影響神經(jīng)細(xì)胞死亡;軸索損傷后,P2X7受體信號(hào)參與神經(jīng)元細(xì)胞凋亡。IL-1β是神經(jīng)退行性病變、慢性炎性及慢性疼痛的重要介質(zhì)。最新研究發(fā)現(xiàn),運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元對(duì)P2X7受體活化高度敏感,通過運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元內(nèi)的過氧亞硝酸鹽/細(xì)胞死亡通路(FAS/FAS-L)為切入點(diǎn)引起細(xì)胞凋亡。神經(jīng)元凋亡在神經(jīng)病理性疼痛、慢性疼痛和其他神經(jīng)退行性病變起著重要的作用,已有研究證實(shí),神經(jīng)細(xì)胞凋亡與神經(jīng)病理性疼痛之間有著密切的聯(lián)系。
神經(jīng)元P2X7受體表達(dá)的變化通過Ca2+誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,機(jī)制是主要由于蛋白質(zhì)參與Ca2+的保存與運(yùn)輸,其中許多是在細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器中表達(dá),包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和溶酶體。另外,線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)也產(chǎn)生活性氧(ROS)。
1.內(nèi)質(zhì)網(wǎng):內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum, ER)的作用主要體現(xiàn)在整合和促進(jìn)快速鈣離子信號(hào)的能力,能力大小決定它在細(xì)胞質(zhì)中儲(chǔ)存、緩沖和釋放鈣離子的作用。組織損傷后細(xì)胞外ATP大量釋放,神經(jīng)元P2X7受體被激活,造成大量的Na+和Ca2+從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),胞質(zhì)內(nèi)Ca2+驟增,引起持續(xù)P2X7受體被激活,造成細(xì)胞內(nèi)Ca2+超負(fù)荷進(jìn)而被動(dòng)導(dǎo)致神經(jīng)元損傷,不僅Ca2+平衡被打破,而且平滑肌細(xì)胞內(nèi)的鈣釋放通道(IP3R)持續(xù)釋放,鈣庫內(nèi)存儲(chǔ)消耗明顯,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能受損失去維持穩(wěn)態(tài)的作用,出現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和下游信號(hào)通路的活化[7]。有研究發(fā)現(xiàn)P2X7受體拮抗劑通過抑制炎性反應(yīng)和氧化應(yīng)激減輕神經(jīng)損傷,機(jī)制可能是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激(ER stress,ERS)引起caspase-7和caspase-12被激活,造成信號(hào)通路異常,啟動(dòng)神經(jīng)元程序性死亡,說明多種疾病如神經(jīng)病變、炎性疾病、腫瘤、神經(jīng)病理性疼痛等[8,9]。持續(xù)內(nèi)的質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可以引起多種疾病,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)后通過調(diào)控相關(guān)疾病信號(hào)途徑包括p38MAPK、NF-κB、p53信號(hào)途徑等。
2.線粒體:線粒體的功用主要是細(xì)胞代謝中心、參與能量代謝、生成ATP等。在神經(jīng)元凋亡中的作用包括釋放caspase激活因子,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度等。ATP可以通過多種途徑激活嘌呤受體。在脊髓背角神經(jīng)元,ATP不僅可以誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生,ATP還可以激活脊髓神經(jīng)元P2X7受體釋放谷氨酸興奮性神經(jīng)元,造成線粒體內(nèi)Ca2+內(nèi)流增加,線粒體膜受損,Ca2+通透性增加。由于活性氧失衡,活性氧可以通過脂質(zhì)氧化造成線粒體DNA受損,線粒體呼吸鏈中斷,進(jìn)一步加重膜損傷,ATP合成減少,周而復(fù)始,通過神經(jīng)元P2X7受體的變化,誘導(dǎo)線粒體出現(xiàn)功能障礙,造成神經(jīng)細(xì)胞凋亡。另一方面,有可能是與ATP誘導(dǎo)引起的神經(jīng)元死亡、神經(jīng)元P2X7受體表達(dá)水平有關(guān)[10]。
3.P2X7受體激動(dòng)劑:研究發(fā)現(xiàn)P2X7受體在膠質(zhì)細(xì)胞活化,是炎性疼痛和神經(jīng)病理性疼痛的治療靶點(diǎn),根據(jù)Munoz等[11]研究發(fā)現(xiàn)P2X7受體激動(dòng)劑(BzATP)注射后引起了神經(jīng)元P2X7受體的活化,具體表現(xiàn)為BzATP激活SCDH神經(jīng)元P2X7受體,引起活性氧(ROS)增加,誘導(dǎo)脊髓神經(jīng)元的氧化損傷,證實(shí)神經(jīng)元P2X7受體激活誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生。在神經(jīng)元,BzATP效果僅僅是由于神經(jīng)元P2X7受體直接激活[12]。根據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),P2X7抑制劑BBG、oATP和KN-62阻止BzATP誘導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元死亡,在培養(yǎng)的神經(jīng)祖細(xì)胞中P2X7受體控制神經(jīng)元的凋亡與增殖,主要機(jī)制可能是由于導(dǎo)致ATP釋放增加和細(xì)胞過度增殖的病理狀態(tài)有關(guān)[13,14]。另外,研究顯示BzATP也可以誘導(dǎo)caspase-3活性增加,促進(jìn)神經(jīng)元凋亡,這一途徑是否與神經(jīng)元P2X7受體表達(dá)有關(guān),需進(jìn)一步驗(yàn)證。
1.神經(jīng)元P2X7受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用:根據(jù)Sperlagh等[15]研究表明,海馬腦片發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元P2X7受體的表達(dá),主要位于CA1區(qū)和CA3區(qū)興奮性神經(jīng)末梢,通過激活P2X7受體調(diào)控谷氨酸和GABA的釋放;ATP無法直接調(diào)節(jié)谷氨酸和GABA的釋放,而是由神經(jīng)元P2X7受體激活后啟動(dòng)胞內(nèi)p38MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑來調(diào)節(jié)的。根據(jù)Metzger等[16]的報(bào)道,通過對(duì)小鼠進(jìn)行基因研究P2X7受體表達(dá),證實(shí)在基本條件下,P2X7受體普遍表達(dá)在小膠質(zhì)細(xì)胞等非神經(jīng)元細(xì)胞外;發(fā)現(xiàn)在海馬CA3區(qū)谷氨酸神經(jīng)元存在P2X7受體表達(dá),具體定位于谷氨酸錐體神經(jīng)元的胞體。Sncheznogueiro等[4]的研究表明,在小鼠小腦顆粒細(xì)胞神經(jīng)元中也存在P2X7受體分布,可以在軸-樹突和體細(xì)胞進(jìn)行功能性表達(dá),小鼠小腦顆粒神經(jīng)元突起P2X7受體活化促進(jìn)谷氨酸的釋放,而胞體P2X7受體活化產(chǎn)生對(duì)抗興奮性氨基酸的毒性,促進(jìn)顆粒細(xì)胞存活。有研究發(fā)現(xiàn)在中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損后,谷氨酸神經(jīng)末梢的P2X7受體,可以通過引起鈣超載和谷氨酸的作用,控制大腦皮質(zhì)中興奮性突觸的傳遞和神經(jīng)元的進(jìn)一步損傷。以上研究說明P2X7受體不僅在神經(jīng)元表達(dá),還發(fā)揮著重要的生物學(xué)功能。
2.神經(jīng)元P2X7受體在外周神經(jīng)系統(tǒng)的作用:根據(jù)Munoz等[16]研究表明在中樞神經(jīng)系統(tǒng)P2X7受體信號(hào)通路中,神經(jīng)元P2X7受體激活導(dǎo)致活性氧(ROS)產(chǎn)生和引起的一系列疼痛反應(yīng)中起著重要作用,通過應(yīng)用P2X7受體拮抗劑可以阻斷ATP誘導(dǎo)產(chǎn)生興奮性神經(jīng)元,減輕神經(jīng)性疼痛,說明脊髓背角P2X7受體不僅存在于免疫細(xì)胞中,也存在于非免疫細(xì)胞中,并對(duì)疼痛信號(hào)通路產(chǎn)生影響。脊髓損傷后造成神經(jīng)元損傷,會(huì)引起不同程度的感覺、運(yùn)動(dòng)障礙。根據(jù)研究表明,脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元表達(dá)豐富的P2X7受體,脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中P2X7受體的激活導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度不可逆地增加,說明Ca2+濃度與神經(jīng)元P2X7受體表達(dá)及發(fā)揮作用密切相關(guān)。
1.神經(jīng)元P2X7受體在神經(jīng)病理性疼痛中的作用:目前對(duì)神經(jīng)病理性疼痛具體分子機(jī)制還沒有研究明確,大部分是從各種信號(hào)通路轉(zhuǎn)導(dǎo)環(huán)節(jié)去研究,如炎性介質(zhì)信號(hào)通路、活性氧信號(hào)通路等。神經(jīng)病理性疼痛通過誘導(dǎo)活化神經(jīng)元P2X7受體,導(dǎo)致活性氧增加,引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,造成神經(jīng)元凋亡。根據(jù)葛彥虎[17]對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激脊髓片段進(jìn)行辣椒素處理,發(fā)現(xiàn)脊髓背角淺層神經(jīng)元的變化,說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激途徑可能參與了神經(jīng)病病理性疼痛的發(fā)生、發(fā)展。另據(jù)研究表明,在神經(jīng)病理性疼痛模型中,腹腔注射活性氧清除劑(PBN),能顯著降低痛覺過敏和阻斷脊髓pNR1增強(qiáng),活性氧(ROS)可以通過激活NMDA受體,這一步在中樞敏化過程中作用明顯,說明活性氧(ROS)在神經(jīng)病理性疼痛中起著重要作用[18]。根據(jù)張莉研究鋅可以抑制脊髓神經(jīng)元凋亡和興奮性肽表達(dá),說明神經(jīng)元凋亡參與、調(diào)節(jié)神經(jīng)病理性疼痛。有實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)在慢性坐骨神經(jīng)縮窄性損傷模型(CCI)中,脊髓背角中GRP78(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激標(biāo)志性蛋白)、caspase-12和caspase-3的表達(dá)增高,說明坐骨神經(jīng)受損引起脊髓背角出現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,同時(shí)實(shí)驗(yàn)觀察到脊髓背角中神經(jīng)元凋亡染色陽性數(shù)目增多的現(xiàn)象,表明脊髓神經(jīng)元P2X7受體在CCI模型中參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激,進(jìn)一步說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激引起神經(jīng)元凋亡在神經(jīng)病理性疼痛中起著明顯作用[19]。證明神經(jīng)元P2X7受體可能參與這一途徑。由于在海馬腦片CA1區(qū)興奮性神經(jīng)末梢發(fā)現(xiàn)神經(jīng)元P2X7受體的表達(dá),結(jié)合SNL模型發(fā)現(xiàn)海馬CA1區(qū)錐體神經(jīng)元樹突棘密度增高,說明海馬CA1區(qū)神經(jīng)元P2X7受體在神經(jīng)病理性疼痛發(fā)揮著一定作用。
2.神經(jīng)元P2X7受體在炎性疼痛中的作用:在神經(jīng)系統(tǒng)中,由于機(jī)體組織在病理狀態(tài)下受到刺激,引起炎性反應(yīng),大多數(shù)研究只關(guān)注神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)炎性反應(yīng)的作用,而忽視神經(jīng)元自身的防御機(jī)制。Lim等[20]研究表明,神經(jīng)元P2X7受體激活與神經(jīng)元受到張力牽拉的刺激,導(dǎo)致pannexin通道打開,釋放ATP,進(jìn)一步使P2X7受體激活,引起一系列炎性反應(yīng)。應(yīng)用P2X7受體阻斷劑進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明,P2X7受體與pannexin通道之間存在一定關(guān)聯(lián)。雖然,目前未明確在神經(jīng)節(jié)細(xì)胞P2X7受體阻斷劑,以何種信號(hào)通路促使pannexin通道打開釋放ATP,激活神經(jīng)細(xì)胞P2X7受體,但嘌呤受體自分泌學(xué)說的提出,有可能為以后在疼痛有關(guān)研究中提供指導(dǎo)[21]。
3.神經(jīng)元P2X7受體在癌性疼痛中的作用:癌性疼痛不僅包含組織、神經(jīng)的損傷,而且腫瘤細(xì)胞和癌周組織可釋放、分泌特殊的致痛因子——既包含炎性疼痛成分,也有神經(jīng)病理性疼痛成分。近年來,在腫瘤和癌性疼痛的機(jī)制研究中發(fā)現(xiàn),在腫瘤微環(huán)境中,腫瘤細(xì)胞可以主動(dòng)釋放ATP或瘤細(xì)胞壞死后釋放ATP,形成一個(gè)局部高濃度的ATP環(huán)境,進(jìn)而激活P2X受體。研究結(jié)果提示ATP和P2X受體激活介入了腫瘤生長、轉(zhuǎn)移以及腫瘤血管生成機(jī)制。有文獻(xiàn)報(bào)道,使用P2X7受體基因敲除小鼠或?qū)π∈笃は伦⑸銹2X7受體拮抗劑A-438079均不能緩解小鼠骨癌痛;同時(shí)該研究還發(fā)現(xiàn)P2X7受體基因敲除小鼠其骨癌痛出現(xiàn)時(shí)間反而較野生型小鼠早,疼痛癥狀更嚴(yán)重[22]。目前,神經(jīng)元P2X7受體介導(dǎo)癌性疼痛存在一定爭議,本課題組成功建立骨癌痛模型,進(jìn)一步研究神經(jīng)元P2X7受體是否參與癌性疼痛的調(diào)節(jié)控制。
通常在組織損傷后,經(jīng)過神經(jīng)細(xì)胞之間信息交流刺激信號(hào)傳到大腦。神經(jīng)細(xì)胞之間的連接被稱作“神經(jīng)突觸”。突觸接收到信號(hào)后造成離子通道的開放,特別是鈣離子通道,進(jìn)而引起離子內(nèi)流,將信號(hào)進(jìn)行傳遞。電信號(hào)與化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換瞬間完成,神經(jīng)遞質(zhì)釋放,作用于目標(biāo)靶點(diǎn)。近來,Prakriya等揭示了鈣離子通道蛋白CARC通道的開放與關(guān)閉過程,詳細(xì)闡述其細(xì)節(jié),并鑒定出了離子通道在靜止?fàn)顟B(tài)與開放過程中的分子結(jié)構(gòu)[23]。科研人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在離子通道中存在一定間隙,中間有水分填充。這為藥物研究提供新的思路:關(guān)閉空隙時(shí)可以利用親脂性的化學(xué)基團(tuán)組織水分子及離子的浸入,而通道打開時(shí),疏水性的基團(tuán)挪開保證水分子及離子進(jìn)入。P2X7受體屬于門控性離子通道,是否可以應(yīng)用以上方法減少神經(jīng)元P2X7受體的激活降低痛閾,值得我們進(jìn)行深入研究。
Fernandes等[24]研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)元發(fā)育協(xié)調(diào)需要通過神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞群體作用實(shí)現(xiàn),神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞將來自視網(wǎng)膜的信號(hào)傳到大腦皮質(zhì)中,并將大腦中的細(xì)胞變成神經(jīng)元。通過傳遞信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)變化,說明神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)神經(jīng)元可以進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)制。而在神經(jīng)元上發(fā)現(xiàn)的P2X7受體表達(dá)是否是由小膠質(zhì)細(xì)胞P2X7受體轉(zhuǎn)化而來,還需要進(jìn)一步研究探討。
綜上所述,對(duì)神經(jīng)元P2X7受體的生物學(xué)功能研究尚處于初級(jí)階段,本文介紹了神經(jīng)元P2X7受體的存在性及經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激等途徑造成神經(jīng)細(xì)胞凋亡,通過兩者之間的信息轉(zhuǎn)化及傳遞在疼痛調(diào)制方面的作用,并簡要指出離子通道及腦內(nèi)P2X7受體表達(dá)。目前,對(duì)于神經(jīng)元P2X7受體具體機(jī)制還不清楚。如能將上述機(jī)制闡明,將有助于解決疼痛調(diào)制機(jī)制、藥物靶點(diǎn)鎮(zhèn)痛機(jī)制、離子通道阻斷機(jī)制,為臨床用藥及藥物研發(fā)提供新的潛在思路。