視網膜神經元細胞是視覺形成的重要參與者。由于再生能力差,當神經元細胞發生損傷或死亡時,往往會導致視功能不可逆轉的損害。P2X7受體是一種三磷酸腺苷(ATP)門控的陽離子通道受體。近期研究發現,P2X7受體在視網膜神經元細胞的變性死亡中發揮著重要的作用。在一系列動物模型中,暴露于缺血缺氧、高眼壓、機械創傷等環境或加入外源性受體激動劑的情況下,胞外升高的ATP可活化神經元細胞表面的P2X7受體。而經活化的受體可經直接或間接途徑引起神經節細胞、光感受器細胞等視網膜神經元細胞的死亡,通過受體特異性的拮抗劑及基因敲除技術下調P2X7受體的表達及功能后,神經元細胞的丟失得到了明顯的改善。P2X7受體有可能成為與神經元細胞損傷相關的視網膜疾病的一個新的治療靶點。
引用本文: 姚謝怡, 許迅. P2X7受體與視網膜神經元細胞死亡相關性研究現狀與進展. 中華眼底病雜志, 2016, 32(1): 108-110. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2016.01.030 復制
視網膜神經元細胞是視覺形成的重要參與者,由于再生能力差,當這些細胞尤其是神經節細胞損傷或死亡時,往往會導致視功能不可逆轉的損害。在青光眼、糖尿病視網膜病變、高血壓眼病、視網膜變性等致盲性疾病中,均會引起神經元細胞損傷或進行性凋亡[1, 2]。近年來,三磷酸腺苷(ATP)受體P2X7對中樞神經系統的毒性作用逐漸被關注,在脊髓損傷、神經性疼痛、阿爾茲海默病、多發性硬化等神經炎性及退行性疾病中,P2X7受體介導的細胞毒性作用、膠質細胞活化、炎性因子的釋放等均與以上病變過程相關[3]。作為中樞神經系統的一部分,P2X7受體在視網膜神經元細胞的變性死亡中也發揮了一定的作用。現就P2X7受體與視網膜神經元細胞死亡之間的相關性研究現狀與進展作一綜述。
1 P2X7受體的一般特性及其在視網膜中的分布
作為體內重要的信號分子,胞外ATP可通過細胞膜上的特定嘌呤受體來發揮作用[4]。P2X7受體是P2嘌呤受體家族中的一員,由595個氨基酸組成的一種兩次跨膜蛋白,胞外ATP是其內源性的配體。P2X7受體是一類非選擇性陽離子通道,但以升高細胞內Ca2+濃度為主,進而使細胞膜去極化,介導一系列下游的信號轉導反應。目前已克隆出7種P2X受體亞型(P2X1~7)。與其他成員相比,P2X7受體有其獨有的特點。一是對ATP的低親和力,P2X7活化時所需的ATP濃度可達毫摩爾級,而其他P2X受體僅需100 μmol的ATP即可被活化;二是在激動劑低濃度短暫刺激后,受體可介導Na+、Ca2+內流以及K+外流,并可激活磷脂酶A2、磷脂酶D、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子(NF)-κB等多條通路,而在低二價陽離子環境或激動劑高濃度持續刺激下,則可形成大的質膜孔道,對相對分子質量在900以下的各種親水性大分子通透,并引起細胞內小分子代謝物質的大量丟失,導致細胞溶解死亡。P2X7受體參與了機體一系列的病理生理過程,如誘導細胞因子的成熟和釋放、促使活性氧生成、激活及釋放前列腺素及金屬蛋白酶、引起谷氨酸外流、活化一系列轉錄因子以及調節細胞的增生、分化、凋亡等[4]。
P2X7受體在機體各種來源的細胞中幾乎都有表達。在視網膜中,免疫熒光標記的P2X7受體主要位于視網膜神經節細胞(RGC)層、內核層及內外叢狀層[5]。在RGC、神經膠質細胞、無長突細胞、視網膜色素上皮(RPE)細胞、光感受器細胞、血管內皮細胞及周細胞上均有分布[6]。
在生理情況下,視網膜內源性ATP主要由Müller細胞、RPE細胞和無長突細胞產生,一般胞質內ATP水平可達1~3 mmol/L;但由于胞外核苷酸酶的作用,胞外ATP維持在一個低的水平,遠不足以活化受體。然而,在缺血、損傷、代謝應激等病理情況下,大量的ATP就會從損傷細胞或活化的免疫細胞內釋出,達到一個高的水平,繼而活化細胞表面的P2X7受體[7]。
2 P2X7受體對視網膜神經元細胞的損傷作用
2.1 P2X7受體介導視網膜內層神經元細胞的死亡
在內層視網膜中,P2X7受體主要分布于RGC、無長突細胞。一系列近期的研究發現P2X7受體與視網膜內層神經元細胞的死亡存在一定的關聯。
在大鼠玻璃體腔注射P2X7受體激動劑BzATP后,RGC的存活率大幅降低;而受體拮抗劑亮藍G(BBG)及特異性更強的MRS2540則可明顯阻斷P2X7受體介導的死亡效應。該研究還發現在細胞的存活與凋亡中,胞外ATP和其代謝產物腺苷的平衡起著重要作用,前者可加快RGC的變性凋亡,而后者則起到保護作用[8]。
在受到缺氧刺激時,從Wistar胎鼠視網膜分離的以無長突細胞為主的神經元細胞就會出現死亡,且細胞死亡數隨著缺氧程度的增加而增加。在加入P2X7受體激動劑ATP(30~300 μmol/L)和BzATP(100 μmol/L)后,發現ATP以劑量依賴的方式引起P2X7受體介導的神經細胞死亡,并引發胞內Ca2+濃度的持續升高;相同濃度的BzATP有更高的活化受體的效率,而受體拮抗劑OxATP和BBG則可顯著減少由于缺氧所致的神經元的死亡。這一效應可能與缺氧誘導因子-1無關[9]。后來,Niyadurupola等[10]又提出在將人視網膜組織暴露于BzATP和模擬的缺血環境中后,被BzATP(100 μmol/L)活化的P2X7受體可以引起明顯的RGC丟失,其拮抗劑BBG(1 μmol/L)可以阻止這一效應;同時因模擬缺血環境引起的RGC丟失也可被BBG所阻斷。另一項研究也發現,P2X7受體拮抗劑對缺血所致的視神經損害具有緩解作用[7]。這些實驗結果初步說明,當暴露于缺血缺氧環境下時,P2X7受體可能參與了神經元細胞的死亡損傷過程。
P2X7受體的神經損害作用在視神經挫傷以及急性高眼壓的模型中也被陸續發現。在大鼠發生視神經挫傷后立即玻璃體腔注射不同劑量的P2X7受體拮抗劑,傷后第7天RGC的存活率已降至61%;而在注射受體拮抗劑之后,其存活率呈劑量依賴的形式明顯上升。用免疫組織化學染色法觀察大鼠視神經損傷后P2X7受體在視網膜上的表達時,發現受體的表達在視神經損傷后即開始上調,并在傷后第3天達到高峰;而拮抗劑OxATP和BBG則有效阻斷了這一上調反應[11]。在急性高眼壓模型中,眼內壓升高后的第7天,RGC密度就下降了57%,內叢狀層的厚度明顯變薄;與此同時,P2X7的蛋白表達水平也明顯上升,而在受體拮抗劑OxATP和BBG的干預下,P2X7受體的活化被抑制,ATP介導的細胞毒性也明顯減弱[12]。
上述研究結果表明,在缺血缺氧、高眼壓、機械創傷或加入外源性受體激動劑等情況下,胞外升高的ATP可能通過活化神經元細胞表面的P2X7受體,繼而引起神經元細胞死亡,而一系列受體拮抗劑在動物模型中可產生一定程度的神經保護作用。
2.2 P2X7受體介導視網膜光感受器細胞的死亡
光感受器細胞分為視錐、視桿細胞,它對光刺激的感知與傳遞是將其轉變成神經沖動的第一步,在視覺傳導通路中扮演重要角色。
在一項觀察P2X7受體與光感受器細胞死亡關系的研究中發現,加入受體激動劑BzATP后,體外培養的光感受器細胞即出現存活率的下降[13]。在將激動劑BzATP注射入野生型小鼠的眼內后也產生了類似的結果,且光感受器細胞的死亡伴隨著半胱天冬蛋白酶(Caspase)-8、Caspase-9的激活、促凋亡因子從線粒體向核內的轉位及原位末端標記的染色質碎片形成,以上所有的凋亡標志均可被受體拮抗劑BBG所阻斷,且這種死亡效應在P2X7受體基因敲除的小鼠中不能復制[13]。在另一動物實驗中,于正常大鼠玻璃體腔注射高濃度的ATP,注射后18 h內即可以引起廣泛的光感受器細胞的凋亡;注射后5 d,外核層出現嚴重退化變性,視網膜電生理反應也受損。而在預先注射嘌呤受體拮抗劑吡哆醛衍生物(PPADS)的大鼠中,ATP所致的細胞凋亡得到了保護[14]。同樣,在遺傳性視網膜色素變性模型rd1小鼠玻璃體腔注射PPADS后,光感受器細胞的存活率提高了30%[14]。
光感受器細胞變性丟失是老年性黃斑變性(AMD)引起視力損害的主要原因。在滲出型AMD中,由于脈絡膜新生血管形成,光感受器細胞嚴重丟失并伴視網膜下出血,然而其中的具體機制仍不明確。近些年,Notomi等[15]研究發現,伴視網膜下出血的AMD患者玻璃體腔ATP的水平較對照組明顯升高。通過建立視網膜下出血的小鼠模型,該研究又發現被胞外ATP活化后,P2X7受體可以加速AMD伴視網膜下出血時光感受器細胞的凋亡,而拮抗劑BBG則可對細胞起到保護作用,且P2X7受體的這種促凋亡作用在受體基因敲除后明顯減弱[15]。
上述細胞及動物實驗研究結果證實了P2X7受體在光感受器細胞死亡中的作用。提示在動物模型中,受體拮抗劑BBG等可能對由于ATP毒性所致的視網膜光感受器細胞的丟失起到一定的保護作用。
3 P2X7受體介導視網膜神經細胞死亡的機制
關于P2X7受體引起視網膜神經細胞死亡的機制,大多認為與鈣超載、質膜孔道的形成、Caspase的激活及下游的凋亡途徑直接引起神經細胞死亡有關。除了以上直接途徑以外,近期研究結果顯示一些間接途徑可能在其中也發揮著一定作用。
谷氨酸堆積所致的興奮性毒性是引起視網膜神經細胞死亡的重要機制之一。在中樞神經系統的研究中發現,P2X7受體活化所致的胞內外鈉離子梯度的改變可下調大鼠大腦皮層突觸體對谷氨酸的攝取[16]。Anccasi等[17]在觀察ATP對雞胚視網膜神經細胞存活作用時也發現P2X7受體介導的神經元細胞死亡過程有離子通道型谷氨酸受體的參與,P2X7受體的活化可能是谷氨酸受體活化的上游事件,這或許與抑制膠質細胞對谷氨酸的攝取處理有關。在另一項體內實驗中也可發現,在雄性Spragu-Dawley大鼠玻璃體腔注射天門冬氨酸 (NMDA)后7 d,RGC層出現明顯的細胞丟失;而與NMDA同時或在24、48 h后注射受體拮抗劑A438079或BBG后,可以明顯減少細胞的丟失[18]。表明P2X7受體的活化與NMDA受體所介導的視網膜組織損害有關。
此外,作為眼內主要的固有免疫細胞,小膠質細胞的過度活化及促炎因子的釋放與視網膜組織的損害也有著密切的關系。Sugiyama等[12]發現,在眼內壓升高后,視網膜中除了P2X7的mRNA表達上升以外,腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-1β和 IL-6等炎癥因子的mRNA表達水平也都明顯上調,并可被拮抗劑OxATP所阻斷。提示P2X7受體所導致的RGC死亡可能與炎性細胞因子水平的上升有關。且已有研究表明,P2X7受體在IL-1β的成熟及釋放中起著重要作用,受體的活化還可引起IL-18、IL-6和 TNF-α等其他炎性細胞因子的釋放[19]。在AMD的發病機制中,也涉及了P2X7受體介導的Nod樣受體蛋白3炎性體的激活、促炎因子IL-1β及IL-18釋放,從而引起RPE的變性死亡和地圖樣萎縮的發生[20]。
對于P2X7受體是否可以通過谷氨酸以及促炎因子的毒性作用來引發神經元細胞的死亡,抑或還有其他的機制如促進膠質增生及繼發的神經細胞的二次死亡,還需要行進一步研究。
4 展望
盡管活化的P2X7受體與視網膜神經元細胞死亡的關聯逐漸被發現,提示受體拮抗劑對視網膜神經元細胞具有潛在的保護作用,這一受體有望成為治療與神經元細胞損傷相關的視網膜疾病的一個新的靶點。然而仍存在一些問題值得我們探討。(1)雖然在體內外實驗中,P2X7受體拮抗劑顯示出了一定的神經保護作用;但在這些拮抗劑中,有一部分為非選擇性P2X受體拮抗劑,其特異性相對較差,而BBG作用的特異性又取決于其濃度,在納摩爾水平時它可選擇性拮抗P2X7受體,而在微摩爾水平時可同時阻斷其他P2X家族受體。近年來,一些新型高效、高選擇性的小分子P2X7受體拮抗劑如A-740003、A-438079正受到關注;在今后的研究中,應適當選擇P2X7受體的高特異性拮抗劑,并努力開發選擇性更高的受體拮抗劑及激動劑,這對全面認識P2X7受體的作用有著重要的意義。(2)除了受體拮抗劑以外,在腸道炎癥的研究中發現特異性的抗P2X7受體抗體可以抑制肥大細胞的活化及其引發的一系列炎癥反應[21]。并且,作為特異性阻斷膜蛋白的工具,單域抗體及納米抗體越來越受到關注[22],高選擇性的抗P2X7受體抗體是否能在神經元細胞的保護上起作用還需要進一步探索。(3)嚙齒類動物與人類的P2X7受體并非完全同源,受體的表達、活化失活及功能在兩個種屬間可能存在差異性,阻斷P2X7受體是否能對青光眼、糖尿病視網膜病變、視網膜色素變性及AMD等視網膜疾病中神經元細胞的丟失起到保護作用及其具體的作用機制,未來仍需要進一步的基礎研究及臨床試驗來證實。
視網膜神經元細胞是視覺形成的重要參與者,由于再生能力差,當這些細胞尤其是神經節細胞損傷或死亡時,往往會導致視功能不可逆轉的損害。在青光眼、糖尿病視網膜病變、高血壓眼病、視網膜變性等致盲性疾病中,均會引起神經元細胞損傷或進行性凋亡[1, 2]。近年來,三磷酸腺苷(ATP)受體P2X7對中樞神經系統的毒性作用逐漸被關注,在脊髓損傷、神經性疼痛、阿爾茲海默病、多發性硬化等神經炎性及退行性疾病中,P2X7受體介導的細胞毒性作用、膠質細胞活化、炎性因子的釋放等均與以上病變過程相關[3]。作為中樞神經系統的一部分,P2X7受體在視網膜神經元細胞的變性死亡中也發揮了一定的作用。現就P2X7受體與視網膜神經元細胞死亡之間的相關性研究現狀與進展作一綜述。
1 P2X7受體的一般特性及其在視網膜中的分布
作為體內重要的信號分子,胞外ATP可通過細胞膜上的特定嘌呤受體來發揮作用[4]。P2X7受體是P2嘌呤受體家族中的一員,由595個氨基酸組成的一種兩次跨膜蛋白,胞外ATP是其內源性的配體。P2X7受體是一類非選擇性陽離子通道,但以升高細胞內Ca2+濃度為主,進而使細胞膜去極化,介導一系列下游的信號轉導反應。目前已克隆出7種P2X受體亞型(P2X1~7)。與其他成員相比,P2X7受體有其獨有的特點。一是對ATP的低親和力,P2X7活化時所需的ATP濃度可達毫摩爾級,而其他P2X受體僅需100 μmol的ATP即可被活化;二是在激動劑低濃度短暫刺激后,受體可介導Na+、Ca2+內流以及K+外流,并可激活磷脂酶A2、磷脂酶D、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子(NF)-κB等多條通路,而在低二價陽離子環境或激動劑高濃度持續刺激下,則可形成大的質膜孔道,對相對分子質量在900以下的各種親水性大分子通透,并引起細胞內小分子代謝物質的大量丟失,導致細胞溶解死亡。P2X7受體參與了機體一系列的病理生理過程,如誘導細胞因子的成熟和釋放、促使活性氧生成、激活及釋放前列腺素及金屬蛋白酶、引起谷氨酸外流、活化一系列轉錄因子以及調節細胞的增生、分化、凋亡等[4]。
P2X7受體在機體各種來源的細胞中幾乎都有表達。在視網膜中,免疫熒光標記的P2X7受體主要位于視網膜神經節細胞(RGC)層、內核層及內外叢狀層[5]。在RGC、神經膠質細胞、無長突細胞、視網膜色素上皮(RPE)細胞、光感受器細胞、血管內皮細胞及周細胞上均有分布[6]。
在生理情況下,視網膜內源性ATP主要由Müller細胞、RPE細胞和無長突細胞產生,一般胞質內ATP水平可達1~3 mmol/L;但由于胞外核苷酸酶的作用,胞外ATP維持在一個低的水平,遠不足以活化受體。然而,在缺血、損傷、代謝應激等病理情況下,大量的ATP就會從損傷細胞或活化的免疫細胞內釋出,達到一個高的水平,繼而活化細胞表面的P2X7受體[7]。
2 P2X7受體對視網膜神經元細胞的損傷作用
2.1 P2X7受體介導視網膜內層神經元細胞的死亡
在內層視網膜中,P2X7受體主要分布于RGC、無長突細胞。一系列近期的研究發現P2X7受體與視網膜內層神經元細胞的死亡存在一定的關聯。
在大鼠玻璃體腔注射P2X7受體激動劑BzATP后,RGC的存活率大幅降低;而受體拮抗劑亮藍G(BBG)及特異性更強的MRS2540則可明顯阻斷P2X7受體介導的死亡效應。該研究還發現在細胞的存活與凋亡中,胞外ATP和其代謝產物腺苷的平衡起著重要作用,前者可加快RGC的變性凋亡,而后者則起到保護作用[8]。
在受到缺氧刺激時,從Wistar胎鼠視網膜分離的以無長突細胞為主的神經元細胞就會出現死亡,且細胞死亡數隨著缺氧程度的增加而增加。在加入P2X7受體激動劑ATP(30~300 μmol/L)和BzATP(100 μmol/L)后,發現ATP以劑量依賴的方式引起P2X7受體介導的神經細胞死亡,并引發胞內Ca2+濃度的持續升高;相同濃度的BzATP有更高的活化受體的效率,而受體拮抗劑OxATP和BBG則可顯著減少由于缺氧所致的神經元的死亡。這一效應可能與缺氧誘導因子-1無關[9]。后來,Niyadurupola等[10]又提出在將人視網膜組織暴露于BzATP和模擬的缺血環境中后,被BzATP(100 μmol/L)活化的P2X7受體可以引起明顯的RGC丟失,其拮抗劑BBG(1 μmol/L)可以阻止這一效應;同時因模擬缺血環境引起的RGC丟失也可被BBG所阻斷。另一項研究也發現,P2X7受體拮抗劑對缺血所致的視神經損害具有緩解作用[7]。這些實驗結果初步說明,當暴露于缺血缺氧環境下時,P2X7受體可能參與了神經元細胞的死亡損傷過程。
P2X7受體的神經損害作用在視神經挫傷以及急性高眼壓的模型中也被陸續發現。在大鼠發生視神經挫傷后立即玻璃體腔注射不同劑量的P2X7受體拮抗劑,傷后第7天RGC的存活率已降至61%;而在注射受體拮抗劑之后,其存活率呈劑量依賴的形式明顯上升。用免疫組織化學染色法觀察大鼠視神經損傷后P2X7受體在視網膜上的表達時,發現受體的表達在視神經損傷后即開始上調,并在傷后第3天達到高峰;而拮抗劑OxATP和BBG則有效阻斷了這一上調反應[11]。在急性高眼壓模型中,眼內壓升高后的第7天,RGC密度就下降了57%,內叢狀層的厚度明顯變薄;與此同時,P2X7的蛋白表達水平也明顯上升,而在受體拮抗劑OxATP和BBG的干預下,P2X7受體的活化被抑制,ATP介導的細胞毒性也明顯減弱[12]。
上述研究結果表明,在缺血缺氧、高眼壓、機械創傷或加入外源性受體激動劑等情況下,胞外升高的ATP可能通過活化神經元細胞表面的P2X7受體,繼而引起神經元細胞死亡,而一系列受體拮抗劑在動物模型中可產生一定程度的神經保護作用。
2.2 P2X7受體介導視網膜光感受器細胞的死亡
光感受器細胞分為視錐、視桿細胞,它對光刺激的感知與傳遞是將其轉變成神經沖動的第一步,在視覺傳導通路中扮演重要角色。
在一項觀察P2X7受體與光感受器細胞死亡關系的研究中發現,加入受體激動劑BzATP后,體外培養的光感受器細胞即出現存活率的下降[13]。在將激動劑BzATP注射入野生型小鼠的眼內后也產生了類似的結果,且光感受器細胞的死亡伴隨著半胱天冬蛋白酶(Caspase)-8、Caspase-9的激活、促凋亡因子從線粒體向核內的轉位及原位末端標記的染色質碎片形成,以上所有的凋亡標志均可被受體拮抗劑BBG所阻斷,且這種死亡效應在P2X7受體基因敲除的小鼠中不能復制[13]。在另一動物實驗中,于正常大鼠玻璃體腔注射高濃度的ATP,注射后18 h內即可以引起廣泛的光感受器細胞的凋亡;注射后5 d,外核層出現嚴重退化變性,視網膜電生理反應也受損。而在預先注射嘌呤受體拮抗劑吡哆醛衍生物(PPADS)的大鼠中,ATP所致的細胞凋亡得到了保護[14]。同樣,在遺傳性視網膜色素變性模型rd1小鼠玻璃體腔注射PPADS后,光感受器細胞的存活率提高了30%[14]。
光感受器細胞變性丟失是老年性黃斑變性(AMD)引起視力損害的主要原因。在滲出型AMD中,由于脈絡膜新生血管形成,光感受器細胞嚴重丟失并伴視網膜下出血,然而其中的具體機制仍不明確。近些年,Notomi等[15]研究發現,伴視網膜下出血的AMD患者玻璃體腔ATP的水平較對照組明顯升高。通過建立視網膜下出血的小鼠模型,該研究又發現被胞外ATP活化后,P2X7受體可以加速AMD伴視網膜下出血時光感受器細胞的凋亡,而拮抗劑BBG則可對細胞起到保護作用,且P2X7受體的這種促凋亡作用在受體基因敲除后明顯減弱[15]。
上述細胞及動物實驗研究結果證實了P2X7受體在光感受器細胞死亡中的作用。提示在動物模型中,受體拮抗劑BBG等可能對由于ATP毒性所致的視網膜光感受器細胞的丟失起到一定的保護作用。
3 P2X7受體介導視網膜神經細胞死亡的機制
關于P2X7受體引起視網膜神經細胞死亡的機制,大多認為與鈣超載、質膜孔道的形成、Caspase的激活及下游的凋亡途徑直接引起神經細胞死亡有關。除了以上直接途徑以外,近期研究結果顯示一些間接途徑可能在其中也發揮著一定作用。
谷氨酸堆積所致的興奮性毒性是引起視網膜神經細胞死亡的重要機制之一。在中樞神經系統的研究中發現,P2X7受體活化所致的胞內外鈉離子梯度的改變可下調大鼠大腦皮層突觸體對谷氨酸的攝取[16]。Anccasi等[17]在觀察ATP對雞胚視網膜神經細胞存活作用時也發現P2X7受體介導的神經元細胞死亡過程有離子通道型谷氨酸受體的參與,P2X7受體的活化可能是谷氨酸受體活化的上游事件,這或許與抑制膠質細胞對谷氨酸的攝取處理有關。在另一項體內實驗中也可發現,在雄性Spragu-Dawley大鼠玻璃體腔注射天門冬氨酸 (NMDA)后7 d,RGC層出現明顯的細胞丟失;而與NMDA同時或在24、48 h后注射受體拮抗劑A438079或BBG后,可以明顯減少細胞的丟失[18]。表明P2X7受體的活化與NMDA受體所介導的視網膜組織損害有關。
此外,作為眼內主要的固有免疫細胞,小膠質細胞的過度活化及促炎因子的釋放與視網膜組織的損害也有著密切的關系。Sugiyama等[12]發現,在眼內壓升高后,視網膜中除了P2X7的mRNA表達上升以外,腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-1β和 IL-6等炎癥因子的mRNA表達水平也都明顯上調,并可被拮抗劑OxATP所阻斷。提示P2X7受體所導致的RGC死亡可能與炎性細胞因子水平的上升有關。且已有研究表明,P2X7受體在IL-1β的成熟及釋放中起著重要作用,受體的活化還可引起IL-18、IL-6和 TNF-α等其他炎性細胞因子的釋放[19]。在AMD的發病機制中,也涉及了P2X7受體介導的Nod樣受體蛋白3炎性體的激活、促炎因子IL-1β及IL-18釋放,從而引起RPE的變性死亡和地圖樣萎縮的發生[20]。
對于P2X7受體是否可以通過谷氨酸以及促炎因子的毒性作用來引發神經元細胞的死亡,抑或還有其他的機制如促進膠質增生及繼發的神經細胞的二次死亡,還需要行進一步研究。
4 展望
盡管活化的P2X7受體與視網膜神經元細胞死亡的關聯逐漸被發現,提示受體拮抗劑對視網膜神經元細胞具有潛在的保護作用,這一受體有望成為治療與神經元細胞損傷相關的視網膜疾病的一個新的靶點。然而仍存在一些問題值得我們探討。(1)雖然在體內外實驗中,P2X7受體拮抗劑顯示出了一定的神經保護作用;但在這些拮抗劑中,有一部分為非選擇性P2X受體拮抗劑,其特異性相對較差,而BBG作用的特異性又取決于其濃度,在納摩爾水平時它可選擇性拮抗P2X7受體,而在微摩爾水平時可同時阻斷其他P2X家族受體。近年來,一些新型高效、高選擇性的小分子P2X7受體拮抗劑如A-740003、A-438079正受到關注;在今后的研究中,應適當選擇P2X7受體的高特異性拮抗劑,并努力開發選擇性更高的受體拮抗劑及激動劑,這對全面認識P2X7受體的作用有著重要的意義。(2)除了受體拮抗劑以外,在腸道炎癥的研究中發現特異性的抗P2X7受體抗體可以抑制肥大細胞的活化及其引發的一系列炎癥反應[21]。并且,作為特異性阻斷膜蛋白的工具,單域抗體及納米抗體越來越受到關注[22],高選擇性的抗P2X7受體抗體是否能在神經元細胞的保護上起作用還需要進一步探索。(3)嚙齒類動物與人類的P2X7受體并非完全同源,受體的表達、活化失活及功能在兩個種屬間可能存在差異性,阻斷P2X7受體是否能對青光眼、糖尿病視網膜病變、視網膜色素變性及AMD等視網膜疾病中神經元細胞的丟失起到保護作用及其具體的作用機制,未來仍需要進一步的基礎研究及臨床試驗來證實。