外周P2X3受体在疼痛中的研究进展*

金 莹，邱春玉

(1.湖北科技学院药学院，湖北 咸宁 437100；2.湖北科技学院基础医学院)

5’-三磷酸腺苷(ATP)不仅可为细胞提供能量，在周围和中枢神经系统中也可作为神经递质，是一个重要的细胞外信号分子。在多种病理情况下，如炎症、组织损伤、肿瘤、血管或内脏扩张时，ATP可从多种细胞中释放出来，刺激位于伤害性感受器的ATP受体，参与病理性疼痛过程。在ATP受体中，靶向外周P2X3受体揭示ATP参与疼痛的发生和发展，研发效果好并且副作用小的镇痛药物逐渐成为疼痛研究领域的热点。本文将外周P2X3受体在不同类型疼痛中的作用研究进展进行简要综述。

1 P2X3受体的结构和分布

ATP受体或嘌呤受体包括P2X受体和P2Y受体。P2Y受体属于代谢型受体，P2X受体属于配体门控阳离子通道。P2X受体与胞外ATP结合，允许Na+、K+、Ca2+等阳离子通透，引起膜电位去极化，在伤害性信息的产生、传递中起着重要作用。P2X受体由3个亚基构成，可以是同源三聚体，如P2X1、P2X2、P2X3、P2X4、P2X5、P2X6和P2X7；也可以是异三聚体，如P2X2/3、P2X4/6、P2X1/5。每个P2X受体亚型都存在两个跨膜结构域以及一个大的糖基化和富含二硫键的胞外结构域，ATP的结合位点位于细胞外。

在所有的P2X受体亚型中，同源三聚体P2X3和异三聚体P2X2/3主要位于中小型伤害性初级感觉神经元，包括其外周神经末梢，表明该受体亚型与痛觉信息的产生与传递可能有关[1]。正常大鼠足趾注射≥5nmol浓度的α，β-meATP可引起缩足、舔足等行为。基因敲除P2X3受体后，动物对有害化学刺激的敏感性降低，呈现减轻的疼痛反应；特别是同时敲除P2X3和P2X2/3基因的小鼠，ATP引起的痛反应很小甚至完全消失，表明外周ATP引起的疼痛反应主要甚至仅涉及P2X3包含受体[2]。此外，在组织损伤期间P2X3受体的表达增强，DRG神经元P2X3受体介导的电流也增大，表明P2X3受体参与一些病理性疼痛过程[3]。

2 外周P2X3受体与疼痛

2.1 外周P2X3受体与炎性痛

炎性痛是广泛存在于各种急慢性疾病中的一种常见临床症状，目前常用抗炎镇痛药物治疗，但同时伴有胃肠道不适等副作用。炎症组织中由于P2X受体的激活，痛觉也随之增加。在CFA模型中，由于P2X3受体蛋白表达的增强，在分离的DRG神经元中也能观察到ATP对P2X3受体敏化作用的增强。同样，在TG神经元中，CFA诱导咬肌炎症后1d，P2X3受体的表达就有所增加[4]。炎症也会导致多种炎性介质的释放，比如ATP、PGE2、ET-1和H+等。其中PGE2和ET-1可以通过激活PKC进一步增强P2X3介导的电流[5]。100 Hz电针刺激显著缓解慢性炎性疼痛，镇痛机制与抑制DRG中P2X3受体有关[6]。LTB4可调节P2X3受体功能加剧类风湿性关节炎性痛[7]。

2.2 外周P2X3受体与神经性疼痛

神经性疼痛可继发于神经损伤、糖尿病、疱疹感染或癌症，其特征是严重的异常性疼痛。现已发现P2X3受体在神经性疼痛中具有重要作用。电针对CCI大鼠具有镇痛作用，其作用机制之一是抑制P2X3受体介导痛觉信号的初级传入[8]。一些药物对神经性疼痛的镇痛作用也是通过P2X3受体介导，比如，Neferine镇痛与其降低CCI大鼠DRG神经元中P2X3受体表达有关。1，8-cineole也能通过下调大鼠L4-5背根神经节P2X3受体mRNA和蛋白表达发挥其镇痛作用。

2.3 外周P2X3受体与内脏痛

ATP在1972年首次从豚鼠膀胱上皮细胞中提取出来，并作为运动性神经递质参与膀胱的活动。后来研究[9]证明，ATP作为神经递质也参与兔膀胱感觉信号的传递，在膀胱的充填和排空以及病理性疼痛中具有重要作用。P2X3受体常见于胃、小肠和大肠肠系膜神经节细胞，也存在于豚鼠小肠和大肠黏膜下神经节细胞，这些神经元属于肌肉运动神经元和胆碱能神经元，P2X3受体在这些神经元表达提示可能与肠道的机械敏感性有关，为P2X3参与内脏痛提供了解剖学证据[10]。最常见的腹痛综合征之一是肠易激综合征(IBS)，其特征是剧烈的腹痛，研究[11]表明在肠易激综合征患者的结肠神经纤维中，P2X3受体表达上调。P2X1-3受体拮抗剂TNP-ATP和非选择性拮抗剂PPADS及苏拉明可有效减轻小鼠体内注射醋酸而引起的内脏痛。

2.4 外周P2X3受体与子宫内膜异位症痛

子宫内膜异位症是一种雌激素依赖性妇科疾病，P2X3受体与子宫内膜异位症引起的疼痛有密切关系。在子宫异位内膜中P2X3受体的表达上调，并且与患者的疼痛正相关。在子宫内膜异位症痛觉过敏大鼠中，DRG神经元P2X3受体的表达上调，与CSOSA/LPs/SP600125激活导致ATF3/AP-1通路抑制有关[12]。雌激素对初级感觉神经元中P2X3受体有调制作用。已发现，CSOSA包被的纳米结构脂质载体与选择性P2X3受体拮抗剂A-317491一起用于治疗子宫内膜异位症引起的大鼠痛觉过敏有很好的效果[13]。以上发现提示P2X3可能是缓解子宫内膜异位症疼痛的有用靶点。

2.5 外周P2X3受体与偏头痛

偏头痛源自神经支配脑膜的三叉神经节神经元的神经末梢，偏头痛发作期间释放内源性物质，包括神经肽降钙素基因相关肽(CGRP)和神经生长因子(NGF)，它们可调节三叉神经元向脑干传递伤害性信号。三叉神经痛伤害性神经元的急性和持久性敏化可能涉及P2X3受体的表达和功能。在培养的三叉神经节神经元中，CGRP通过蛋白激酶A依赖的信号，促进P2X3受体向神经元膜的转运，增强P2X3受体介导的离子电流。NGF通过蛋白激酶C对P2X3受体磷酸化调节，快速可逆性地上调P2X3受体的功能活动[14]。因此，P2X3受体是偏头痛中多种介质的作用靶点，运用拮抗剂阻断P2X3受体有望抑制偏头痛。

2.6 外周P2X3受体与癌痛

癌痛是癌症患者无法忍受的剧烈疼痛，ATP和P2X受体参与癌痛过程。在不同的动物癌症模型中，肿瘤产生的许多介质可通过DRG神经元P2X3受体参与癌症疼痛。在骨癌痛小鼠模型中，动物痛觉过敏与P2X3受体在DRG神经元膜上的表达上调有关，该过程涉及Wnt5b/Ryk对DRG神经元CaMKⅡ的激活[15]。LPA及其受体LPAR1经Rho-ROCK通路，通过P2X3受体介导参与骨癌机械性和自发性疼痛过程，阻断LPAR号或其下游Rho/ROCK信号，可有效减轻骨癌痛[16]。

3 P2X3受体的拮抗剂

苏拉明及其衍生物是最早发现的P2X3受体拮抗剂。TNP-ATP是通过对天然配体ATP的修饰发现的一种非选择性的P2X3受体拮抗剂，在动物行为学能阻断P2X3受体的激动剂诱发产生的大鼠伤害性行为[17]。A-317491的出现标志着第一个具有竞争性和选择性的P2X3受体拮抗剂的诞生，但是由于它自身的分子组成(三羧酸)不能进行口服，并且在中枢神经系统中的生物利用度较差[18]。RO3和RO4是具有二氨基嘧啶结构的小分子，选择性的P2X3受体拮抗剂，特别是RO4因其药代动力学特性成为动物行为学研究的有效工具药[19]。二氨基嘧啶类似物gefapixant(AF-219或MK-7264)是罗氏公司研制的P2X3受体拮抗剂，该化合物已进入临床实验阶段，用于治疗难治性慢性咳嗽、间质性膀胱炎相关的疼痛以及特发性肺纤维化患者的咳嗽[20]。但是迄今为止，依然没有一个有效的拮抗剂针对P2X3受体介导的疼痛。

4 结 论

P2X3受体在伤害性初级感觉神经元特异性表达，与多种疼痛密切相关，使其成为开发新型镇痛药物的潜在靶点。尽管已有大量研究证明P2X3受体在疼痛信号的产生和传递中发挥重要作用，由于特异性拮抗剂的缺乏，导致靶向P2X3受体应用于临床镇痛还有很长的路要走。疼痛在我们的日常生活中无处不在，疼痛的产生将影响我们的生活质量，尤其是偏头痛、神经性疼痛等慢性疼痛。进一步深入揭示P2X3在各类疼痛中发挥的作用及其作用的分子机制，设计针对其作为靶点的药物，仍然是今后研究的重点。