程鹏，综述，王东军，审校

(广东医学院，广东湛江524000)

P2x7受体在癫痫中的作用

程鹏，综述，王东军*，审校

(广东医学院，广东湛江524000)

P2x7受体结构和功能独特，在炎性反应与免疫反应中对机体具有重要作用。在癫痫的发生发展过程中，P2x7受体表达迅速上调并介导多种信号级联反应(包括TNF-α和IL-1β的启动和快速释放)。本文将就P2x7受体通过调控TNF-α、IL-1β影响癫痫发生发展的机制进行综述。

P2x7受体；肿瘤坏死因子α；白细胞介素1β；癫痫

P2x7受体(P2x7 receptor)主要在大脑内的激活的胶质细胞和神经细胞上表达。应用敏感的RT-PCR技术，发现中枢神经系统中多个部位表达P2x7 mRNA，例如大鼠海马、皮质及人类脑组织[1]。此外，免疫组化研究从光镜和电镜水平显示大鼠的海马、小脑、丘脑、纹状体及杏仁核的兴奋性神经元末梢均表达P2x7受体。P2x7受体具有多种生理功能：包括调节神经递质的释放，刺激细胞因子、趋化因子的表达和释放，参与炎性反应和免疫反应，诱导细胞损伤甚至凋亡。匹罗卡品诱导的癫痫模型中，大鼠脑内的胶质细胞和谷氨酸能神经末梢有大量P2x7受体表达，表明P2x7受体参与了癫痫的炎症与神经细胞毒性损伤过程[2]。因此，P2x7受体与癫痫的关系逐渐受到学者们的重视。本文将就P2x7受体在癫痫发生发展中的作用机制予以综述。

1 细胞因子与癫痫

癫痫是一种常见的神经系统疾病，免疫-神经-内分泌网络信息交流系统与癫痫的发生发展密切相关。细胞因子在癫痫的发生发展中发挥重要生物学效应，TNF-α和IL-1β是其中两个重要的促炎细胞因子，在癫痫发作的早期即被诱导，促进了癫痫的发生发展。

1.1 TNF-α与癫痫TNF-α是一种具有广泛生物学功能的细胞因子，参与脑内炎性反应和免疫反应，TNF-α的含量与癫痫的发作呈明显正相关。正常情况下，脑组织中TNF-α的含量很低，但癫痫状态下，神经细胞和胶质细胞释放大量的TNF-α。TNF-α可激活神经元使其突触前膜释放Glu等兴奋性递质，Glu引起局部神经元过度兴奋，诱导癫痫发作。此外，TNF-α也可协同干扰素-γ(IFN-γ)对脑组织产生免疫性损伤，TNF-α抗体可抑制这种作用。但也有相反的观点，Marchetti等[3]报道TNFp75R诱发的NF-κB持续性激活可以避免神经细胞兴奋性毒性损伤，对维持神经细胞的生存至关重要。TNF-α依靠其特殊的受体亚型(TNFp55R和TNFp75R)、局部组织浓度和靶细胞类型对大脑功能产生多种影响。一般来说，肿瘤坏死因子信号转导通路(涉及NF-κB与TNFp55R相结合)促进神经细胞的死亡；TNFp75R信号转导通路(涉及p38丝裂原活化蛋白激酶的激活)减轻神经细胞的损伤[4]。因此，TNF-α具有双重作用：TNF-α既能促进神经细胞死亡，也能减轻神经细胞损伤。

1.2 IL-1β与癫痫IL-1有IL-1α和IL-1β两种亚型，在脑组织中主要是IL-1β起作用。IL-1β作为一种神经调节递质，能促进Glu对NMDA受体的激活，导致细胞内Ca2+浓度升高，提高神经细胞的兴奋性。在海人酸致大鼠癫痫模型中，脑组织中IL-1β mRNA的表达显著升高，而IL-1受体拮抗剂能够明显抑制癫痫发作。Wang等[5]曾报道：IL-1β通过激活某些激酶而抑制海马神经细胞的GABA受体，导致中枢神经系统兴奋性显著提高，推测IL-1β是导致癫痫发生的一个重要炎前细胞因子。王玉等[6]也报道过：内源性IL-1β可以提高癫痫大鼠脑皮质及海马神经细胞的兴奋性，并调节神经细胞中Ca2+浓度。此外，IL-1β还可以增加致痫剂对神经细胞的兴奋性毒性损伤，其作用机制是：IL-1β通过抑制GABA-R，促进脑内主要的兴奋性神经递质Glu的释放，诱发癫痫发作；IL-1β也可以激活NMDA受体导致神经细胞内Ca2+浓度升高，从而诱导Glu大量释放，引起脑内局部神经元过度兴奋，是诱导癫痫发作的一个重要机制。

2 P2x7受体结构和功能特点

P2x7受体由595个氨基酸构成，其C端区为239氨基酸，远长于其他P2x家族成员C端区(27～129氨基酸)，可能是其独特生理功能的分子基础。P2x7受体为膜受体，能与ATP选择性结合，一般以三聚体形式分布在细胞膜上，不和其他P2x受体形成聚合体。

P2x7受体唯一的天然激动剂是ATP[7]，至今，还未发现理想的特异性P2x7受体激动剂或拮抗剂。P2x7受体药理学特性独特：(1)ATP与P2x7受体亲和力较低；(2)BzATP对P2x7受体的激活能力是ATP的10～100倍，是最强的P2x7受体激动剂；(3)OxATP、Brilliant Blue G(BBG)、KN-62是3个有效的P2x7受体拮抗剂。OxATP与P2x7受体的ATP结合位点共价结合后形成schiff碱，不可逆性抑制P2x7受体激活的全部效应；nmol/L浓度的BBG选择性拮抗P2x7受体，μmol/L浓度的BBG才能阻断其他P2x受体；KN-62是已知最强的P2x7受体拮抗剂，但仅选择性拮抗人类P2x7受体，对大鼠P2x7受体无效。

3 P2x7受体在癫痫中的作用机制

P2x7受体在癫痫发生发展中具有十分重要的作用，但其作用机制十分复杂，至今还未完全清楚，可能是通过介导多种信号级联反应对癫痫产生影响。

3.1 P2x7受体与小胶质细胞小胶质细胞(microglial)上存在3种嘌呤受体亚型：P2x7R、P2y2R和P2y12R[8]，P2x7受体的含量十分丰富，提示ATP可能通过P2x7受体作用于小胶质细胞。生理条件下，细胞外液ATP含量很少，而细胞内液ATP含量很高，大约是细胞外液的1 000倍。P2x7受体一般处于静止状态，而癫痫状态下，ATP大量释放，集聚在局部，与小胶质细胞上P2x7受体结合后，使P2x7受体激活并迅速上调[9]。

3.2 P2x7受体与TNF-α小胶质细胞释放的ATP激活P2x7受体后诱发TNF-α的释放。Hide等曾报道：BzATP能有效诱导小胶质细胞释放TNF-α[10]。其具体机制为：ATP(或BzATP)与P2x7受体结合后，促使细胞外信号调节激酶(ERK)活化，除P2x7受体外，其他几种P2x受体也可以激活ERK。在大鼠脑内胶质细胞中，释放的ATP与P2x2受体和P2y1受体结合后，通过P2Y-Ca2+非依赖型蛋白激酶C-磷脂酶D信号传导通路激活ERK[11]。P2X7受体N端在ERK的激活中发挥关键的作用，而P2X7受体C端与Ca2+的通透性有关。ERK的活化在TNF-α的启动和释放过程中起到关键的作用[12]。综上所述，P2x7受体通过激活ERK诱导TNF-α的启动和释放，最终影响癫痫的发生发展过程。

3.3 P2x7受体与IL-1β癫痫状态下，损伤的细胞释放大量ATP，P2x7受体与ATP结合后活化，引起离子通道开放，Ca2+大量内流，触发K+外流，导致胞内K+浓度降低，继而诱导caspase-l活化并将IL-1β前体蛋白酶切为成熟体；同时胞内K+浓度降低也引起Ca2+非依赖性的磷脂酶A2活性升高，诱导IL-1β从分泌溶酶体释放至胞浆中[13]。此外，胞内Ca2+浓度升高也能诱导Ca2+依赖性磷脂酶A2和钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ活化，诱发IL-1β成熟体蛋白以胞吐方式从分泌溶酶体释放至胞浆中。激活的P2x7受体通道孔径逐渐增大，允许蛋白分子较小的IL-1β成熟体自由通过，释放至细胞外；而IL-1β前体蛋白分子较大，很难通过P2x7受体通道而滞留在胞内[14]。

3.4 P2x7受体其他机制P2x7受体是一种细胞毒性受体和凋亡受体，ATP激活P2x7受体可引起核染色质的浓缩，DNA的降解，最终诱导细胞凋亡。P2x7受体活化激活细胞内Caspase而诱导的细胞凋亡，此为ATP诱发的细胞不可逆性死亡过程，K+外流可能在其中发挥了关键作用。P2x7受体活化引起iNOS mRNA表达上调，诱导NO生成；激活P2x7受体可诱发cAMP应答原件结合蛋白(CREB)磷酸化负性调控小胶质细胞的炎性反应，以Ca2+依赖方式使T细胞核因子(NFAT)活化，诱导NF-κB核转录。NF-κB是控制细胞因子表达和细胞凋亡的转录因子。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号传递通路是生物界最基本的信号传递途径，在多种胞外刺激信号传递中发挥关键作用，P2x7受体通过激活MAPK介导胞外刺激信号传递，诱导细胞增殖、分化和凋亡。此外，P2x7受体活化既能诱导Glu的释放，调节胞内Ca2+浓度，诱发促炎细胞因子释放和细胞膜穿孔的形成；P2x7受体活化也可以释放活性氧引起神经细胞的损伤[15]。

4 展望

P2x7受体介导多种信号级联反应并发挥关键的生物学效应。P2x7受体与癫痫之间的关系日益受到关注，特异性P2x7受体拮抗剂为癫痫治疗药物的研制开辟了一个全新的应用前景。但至今，P2x7受体的功能及相关作用机制仍有许多问题尚待进一步研究。

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Protective role of P2x7 receptor in epilepsy.

CHENG Peng,WANG Dong-jun.Guangdong Medical College,Zhanjiang 524000,Guangdong,CHINA

P2x7 receptor is structurally and functionally unique and has important effect in immune response and inflammatory response.In the development of epilepsy,P2x7 receptor is rapidly up-regulated and engages in diverse signal cascades,including initiation and rapid release of TNF-α and IL-1β.This article summarizes the effect of P2x7 receptor through TNF-α and IL-1β induction on the occurrence and development of epilepsy.

P2x7 receptor;TNF-α;IL-1β;Epilepsy

R742.1

A

1003—6350（2012）04—127—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2012.04.056

2011-09-16)

程鹏(1982—)，男，河南省焦作市人，主治医师，硕士。

*通讯作者：王东军（1966—），男，广东医学院，教授，主任医师，医学博士，E-mail：wdjywwys@163.com