外周P2X3受體在疼痛中的研究進展*

金 瑩，邱春玉

(1.湖北科技學院藥學院，湖北 咸寧 437100；2.湖北科技學院基礎醫學院)

5’-三磷酸腺苷(ATP)不僅可為細胞提供能量，在周圍和中樞神經系統中也可作為神經遞質，是一個重要的細胞外信號分子。在多種病理情況下，如炎癥、組織損傷、腫瘤、血管或內臟擴張時，ATP可從多種細胞中釋放出來，刺激位于傷害性感受器的ATP受體，參與病理性疼痛過程。在ATP受體中，靶向外周P2X3受體揭示ATP參與疼痛的發生和發展，研發效果好并且副作用小的鎮痛藥物逐漸成為疼痛研究領域的熱點。本文將外周P2X3受體在不同類型疼痛中的作用研究進展進行簡要綜述。

1 P2X3受體的結構和分布

ATP受體或嘌呤受體包括P2X受體和P2Y受體。P2Y受體屬于代謝型受體，P2X受體屬于配體門控陽離子通道。P2X受體與胞外ATP結合，允許Na+、K+、Ca2+等陽離子通透，引起膜電位去極化，在傷害性信息的產生、傳遞中起著重要作用。P2X受體由3個亞基構成，可以是同源三聚體，如P2X1、P2X2、P2X3、P2X4、P2X5、P2X6和P2X7；也可以是異三聚體，如P2X2/3、P2X4/6、P2X1/5。每個P2X受體亞型都存在兩個跨膜結構域以及一個大的糖基化和富含二硫鍵的胞外結構域，ATP的結合位點位于細胞外。

在所有的P2X受體亞型中，同源三聚體P2X3和異三聚體P2X2/3主要位于中小型傷害性初級感覺神經元，包括其外周神經末梢，表明該受體亞型與痛覺信息的產生與傳遞可能有關[1]。正常大鼠足趾注射≥5nmol濃度的α，β-meATP可引起縮足、舔足等行為。基因敲除P2X3受體后，動物對有害化學刺激的敏感性降低，呈現減輕的疼痛反應；特別是同時敲除P2X3和P2X2/3基因的小鼠，ATP引起的痛反應很小甚至完全消失，表明外周ATP引起的疼痛反應主要甚至僅涉及P2X3包含受體[2]。此外，在組織損傷期間P2X3受體的表達增強，DRG神經元P2X3受體介導的電流也增大，表明P2X3受體參與一些病理性疼痛過程[3]。

2 外周P2X3受體與疼痛

2.1 外周P2X3受體與炎性痛

炎性痛是廣泛存在于各種急慢性疾病中的一種常見臨床癥狀，目前常用抗炎鎮痛藥物治療，但同時伴有胃腸道不適等副作用。炎癥組織中由于P2X受體的激活，痛覺也隨之增加。在CFA模型中，由于P2X3受體蛋白表達的增強，在分離的DRG神經元中也能觀察到ATP對P2X3受體敏化作用的增強。同樣，在TG神經元中，CFA誘導咬肌炎癥后1d，P2X3受體的表達就有所增加[4]。炎癥也會導致多種炎性介質的釋放，比如ATP、PGE2、ET-1和H+等。其中PGE2和ET-1可以通過激活PKC進一步增強P2X3介導的電流[5]。100 Hz電針刺激顯著緩解慢性炎性疼痛，鎮痛機制與抑制DRG中P2X3受體有關[6]。LTB4可調節P2X3受體功能加劇類風濕性關節炎性痛[7]。

2.2 外周P2X3受體與神經性疼痛

神經性疼痛可繼發于神經損傷、糖尿病、皰疹感染或癌癥，其特征是嚴重的異常性疼痛。現已發現P2X3受體在神經性疼痛中具有重要作用。電針對CCI大鼠具有鎮痛作用，其作用機制之一是抑制P2X3受體介導痛覺信號的初級傳入[8]。一些藥物對神經性疼痛的鎮痛作用也是通過P2X3受體介導，比如，Neferine鎮痛與其降低CCI大鼠DRG神經元中P2X3受體表達有關。1，8-cineole也能通過下調大鼠L4-5背根神經節P2X3受體mRNA和蛋白表達發揮其鎮痛作用。

2.3 外周P2X3受體與內臟痛

ATP在1972年首次從豚鼠膀胱上皮細胞中提取出來，并作為運動性神經遞質參與膀胱的活動。后來研究[9]證明，ATP作為神經遞質也參與兔膀胱感覺信號的傳遞，在膀胱的充填和排空以及病理性疼痛中具有重要作用。P2X3受體常見于胃、小腸和大腸腸系膜神經節細胞，也存在于豚鼠小腸和大腸黏膜下神經節細胞，這些神經元屬于肌肉運動神經元和膽堿能神經元，P2X3受體在這些神經元表達提示可能與腸道的機械敏感性有關，為P2X3參與內臟痛提供了解剖學證據[10]。最常見的腹痛綜合征之一是腸易激綜合征(IBS)，其特征是劇烈的腹痛，研究[11]表明在腸易激綜合征患者的結腸神經纖維中，P2X3受體表達上調。P2X1-3受體拮抗劑TNP-ATP和非選擇性拮抗劑PPADS及蘇拉明可有效減輕小鼠體內注射醋酸而引起的內臟痛。

2.4 外周P2X3受體與子宮內膜異位癥痛

子宮內膜異位癥是一種雌激素依賴性婦科疾病，P2X3受體與子宮內膜異位癥引起的疼痛有密切關系。在子宮異位內膜中P2X3受體的表達上調，并且與患者的疼痛正相關。在子宮內膜異位癥痛覺過敏大鼠中，DRG神經元P2X3受體的表達上調，與CSOSA/LPs/SP600125激活導致ATF3/AP-1通路抑制有關[12]。雌激素對初級感覺神經元中P2X3受體有調制作用。已發現，CSOSA包被的納米結構脂質載體與選擇性P2X3受體拮抗劑A-317491一起用于治療子宮內膜異位癥引起的大鼠痛覺過敏有很好的效果[13]。以上發現提示P2X3可能是緩解子宮內膜異位癥疼痛的有用靶點。

2.5 外周P2X3受體與偏頭痛

偏頭痛源自神經支配腦膜的三叉神經節神經元的神經末梢，偏頭痛發作期間釋放內源性物質，包括神經肽降鈣素基因相關肽(CGRP)和神經生長因子(NGF)，它們可調節三叉神經元向腦干傳遞傷害性信號。三叉神經痛傷害性神經元的急性和持久性敏化可能涉及P2X3受體的表達和功能。在培養的三叉神經節神經元中，CGRP通過蛋白激酶A依賴的信號，促進P2X3受體向神經元膜的轉運，增強P2X3受體介導的離子電流。NGF通過蛋白激酶C對P2X3受體磷酸化調節，快速可逆性地上調P2X3受體的功能活動[14]。因此，P2X3受體是偏頭痛中多種介質的作用靶點，運用拮抗劑阻斷P2X3受體有望抑制偏頭痛。

2.6 外周P2X3受體與癌痛

癌痛是癌癥患者無法忍受的劇烈疼痛，ATP和P2X受體參與癌痛過程。在不同的動物癌癥模型中，腫瘤產生的許多介質可通過DRG神經元P2X3受體參與癌癥疼痛。在骨癌痛小鼠模型中，動物痛覺過敏與P2X3受體在DRG神經元膜上的表達上調有關，該過程涉及Wnt5b/Ryk對DRG神經元CaMKⅡ的激活[15]。LPA及其受體LPAR1經Rho-ROCK通路，通過P2X3受體介導參與骨癌機械性和自發性疼痛過程，阻斷LPAR號或其下游Rho/ROCK信號，可有效減輕骨癌痛[16]。

3 P2X3受體的拮抗劑

蘇拉明及其衍生物是最早發現的P2X3受體拮抗劑。TNP-ATP是通過對天然配體ATP的修飾發現的一種非選擇性的P2X3受體拮抗劑，在動物行為學能阻斷P2X3受體的激動劑誘發產生的大鼠傷害性行為[17]。A-317491的出現標志著第一個具有競爭性和選擇性的P2X3受體拮抗劑的誕生，但是由于它自身的分子組成(三羧酸)不能進行口服，并且在中樞神經系統中的生物利用度較差[18]。RO3和RO4是具有二氨基嘧啶結構的小分子，選擇性的P2X3受體拮抗劑，特別是RO4因其藥代動力學特性成為動物行為學研究的有效工具藥[19]。二氨基嘧啶類似物gefapixant(AF-219或MK-7264)是羅氏公司研制的P2X3受體拮抗劑，該化合物已進入臨床實驗階段，用于治療難治性慢性咳嗽、間質性膀胱炎相關的疼痛以及特發性肺纖維化患者的咳嗽[20]。但是迄今為止，依然沒有一個有效的拮抗劑針對P2X3受體介導的疼痛。

4 結 論

P2X3受體在傷害性初級感覺神經元特異性表達，與多種疼痛密切相關，使其成為開發新型鎮痛藥物的潛在靶點。盡管已有大量研究證明P2X3受體在疼痛信號的產生和傳遞中發揮重要作用，由于特異性拮抗劑的缺乏，導致靶向P2X3受體應用于臨床鎮痛還有很長的路要走。疼痛在我們的日常生活中無處不在，疼痛的產生將影響我們的生活質量，尤其是偏頭痛、神經性疼痛等慢性疼痛。進一步深入揭示P2X3在各類疼痛中發揮的作用及其作用的分子機制，設計針對其作為靶點的藥物，仍然是今后研究的重點。