腸神經(jīng)系統(tǒng)的p2受體與肌間神經(jīng)叢的關(guān)系

此外，pd不僅是儲存和供應(yīng)的材料，也是細(xì)胞之間信息的傳遞。ATP和其他感覺遞質(zhì)一起儲存于腸道上皮細(xì)胞和內(nèi)分泌細(xì)胞(如腸道嗜鉻細(xì)胞),肥大細(xì)胞也能同時釋放ATP和組胺。腸道內(nèi)感覺神經(jīng)元可以被ATP興奮,繼而加強(qiáng)腸的活動并刺激腸液分泌。這表明,ATP參與了腸道運(yùn)動、胃腸分泌等功能的調(diào)節(jié)。ATP釋放后主要作用于2種P2受體——P2X和P2Y受體。前者是配體門控的離子通道,后者是G蛋白耦聯(lián)受體家族。1p2px3受體,pax35-meatp在成人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)7種P2X受體,即P2X1-7,每一種亞型都有2個跨膜結(jié)構(gòu)域,2~6個亞單位便可構(gòu)成功能性受體和通道,但大部分是由3個亞單位構(gòu)成。受體可以是由完全相同的亞單位構(gòu)成的同聚性受體,也可以是不完全相同的亞單位形成的異聚性受體。除P2X6只能形成異聚體外,其他的P2X亞單位都可以形成同聚體;除P2X7亞單位外,其余的都可以相互構(gòu)成異聚體。同聚體和異聚體有著不同的藥理學(xué)性質(zhì)。ATP是所有這些受體的配體,但α,β-亞甲基-三磷酸腺苷(α,β-methyleneATP,α,β-meATP)只是含有P2X1或P2X3亞型的同聚體或異聚體的特異激動劑,對P2X2同聚體沒有作用。P2X1和P2X3受體失敏快(τ≤1s),而P2X2受體失敏慢(τ≥10s)。由P2X2和P2X3構(gòu)成的異聚體則兼具了P2X3受體和P2X2受體的特性,即可以被α,β-meATP激活,但失敏慢。P2X1和P2X3受體可以被低濃度(nmol/L水平)的三硝基-苯基-三磷酸腺苷(trinitrophenyl-adenosine-triphosphate,TNP-ATP)阻斷,而吡哆醛-5-磷酸-6-偶氮苯基-2’,4’-二磺酸(pyridoxal5-phosphate-6-azopheryl-2’,4’-disulphonicacid,PPADS)和蘇拉明(suramin)是P2X受體的非特異阻斷劑。P2X7受體可以被低濃度的苯甲酰-苯甲酰-三磷酸腺苷(2’,3’-O-4-benzoylbenzoyl-ATP,BzATP)激活,對ATP的敏感性相對稍差;而KN-62可以阻斷P2X7受體。根據(jù)這些重組的同聚體和異聚體的表型特性(藥理特性),可以鑒別生物體內(nèi)P2X受體的組成。P2Y受體已經(jīng)克隆出8個亞型,其中5種主要亞型為P2Y1,2,4,6,11,這些亞型都與G蛋白和磷脂酶C耦聯(lián),ATP是所有這些受體的配體,2-甲硫基-三磷酸腺苷(2-methylthio-ATP,2-MeS-ATP)是P2Y1受體的強(qiáng)效激動劑,UDP是P2Y6的選擇性激動劑。對于P2Y2和P2Y4,ATP和UTP的效應(yīng)相同,P2Y2可以被蘇拉明阻斷,P2Y4可以被反應(yīng)藍(lán)(reactiveblue)阻斷。P2Y11比較特殊,它的轉(zhuǎn)導(dǎo)耦聯(lián)了腺苷酸環(huán)化酶和三磷酸肌醇2條途徑。用藥理學(xué)方法可以區(qū)別這些P2Y受體亞型。2p2px3受體信號抑制2.1腸神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)元的特點(diǎn)腸神經(jīng)系統(tǒng)由腸道肌間神經(jīng)叢和黏膜下神經(jīng)叢組成,肌間神經(jīng)叢主要控制胃腸道的運(yùn)動,而黏膜下神經(jīng)叢主要控制胃腸分泌和局部血流。二者都可以接受來自自主神經(jīng)系統(tǒng)交感和副交感分支的突觸支配。腸神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)元可以分為“S”型和“AH”型2種。電生理、解剖學(xué)和功能學(xué)的證據(jù)表明,“S”型神經(jīng)元主要是中間神經(jīng)元和運(yùn)動神經(jīng)元,而“AH”型神經(jīng)元可能是腸道壁的內(nèi)在感覺傳入神經(jīng)元,但仍存在爭議。P2X、5-HT3和nACh受體參與了“S”型神經(jīng)元快興奮性突觸傳遞,而在“AH”型神經(jīng)元,除了上述受體之外,還包括GABAA、NMDA、AMPA和甘氨酸受體等也參與了腸道內(nèi)信息傳遞。2.2P2X受體的分布及特性在腸神經(jīng)系統(tǒng)中P2X受體參與了快興奮性突觸后電位的形成,其中以P2X2同聚體為主。P2X2受體存在于比較特殊的腸神經(jīng)元,包括抑制性運(yùn)動神經(jīng)元、非膽堿能運(yùn)動神經(jīng)元、內(nèi)在感覺初級傳入神經(jīng)元,以及迷走神經(jīng)傳入纖維末梢。Giaroni等在小鼠腸道肌間神經(jīng)元“S”細(xì)胞中,發(fā)現(xiàn)有P2X2受體mRNA。在原代培養(yǎng)的肌間神經(jīng)元中,ATP可以誘發(fā)一個內(nèi)向電流,7s內(nèi)失敏80%,該電流可以被PPADS阻斷,而α,β-meATP沒有作用,這也提示肌間神經(jīng)元表達(dá)P2X2同聚體?；蚯贸难芯堪l(fā)現(xiàn),在P2X2野生型小鼠的“S”神經(jīng)元上,ATP可以使其產(chǎn)生去極化,但α,β-meATP無作用;而在P2X2敲除型小鼠,ATP和α,β-meATP均無作用;在P2X3敲除型小鼠,ATP仍然有作用,而α,β-meATP的作用消失。這些結(jié)果提示,小鼠“S”型神經(jīng)細(xì)胞表達(dá)P2X2同聚體。在豚鼠回腸中P2X2受體主要存在于肌間神經(jīng)叢一氧化氮合酶(NOS)陽性的中間神經(jīng)元、運(yùn)動神經(jīng)元和內(nèi)在感覺神經(jīng)元。雖然P2X2和P2X3亞基都存在于豚鼠腸道的某些NOS陽性的神經(jīng)元,但P2X3主要存在于其中的肌間運(yùn)動神經(jīng)元、上行的中間神經(jīng)元及支配縱形肌的膽堿能運(yùn)動神經(jīng)元,而在回腸的內(nèi)在感覺神經(jīng)元中并不表達(dá)。然而,在小鼠原代培養(yǎng)的肌間神經(jīng)元中,有10%的細(xì)胞對ATP或α,β-meATP均反應(yīng)為快速型電流,該電流上升時間<50ms,失敏時間<200ms。提示這些P2X受體可能是含有P2X3的異聚體。在野生型小鼠小腸的“AH”神經(jīng)元上,ATP和α,β-meATP都可以使其產(chǎn)生去極化,提示小鼠小腸的“AH”細(xì)胞也表達(dá)含有P2X3的異聚體。另有報(bào)道也發(fā)現(xiàn),P2X3亞基存在于小鼠腸道“AH”細(xì)胞,但“S”神經(jīng)元不表達(dá),含有P2X3亞基的受體參與了小鼠腸道蠕動的神經(jīng)傳遞。這提示P2X3受體可能主要參與了腸道腔內(nèi)充盈或壓力升高時引起的反射性收縮。感覺神經(jīng)元中P2X3受體表達(dá)和功能的差異可能與不同的種屬有關(guān),豚鼠內(nèi)在感覺神經(jīng)元中不表達(dá)P2X3受體,但并不能排除外來感覺神經(jīng)纖維表達(dá)P2X3,其可能參與了嘌呤介導(dǎo)的機(jī)械感覺傳導(dǎo)。最近,Ren等報(bào)道豚鼠運(yùn)動和中間神經(jīng)元表達(dá)P2X3受體,這些受體參與嘌呤的快興奮性突觸傳遞,而且在P2X3受體引起的去極化后經(jīng)常跟隨著一個超極化。這種超極化由P2X3受體開放時鈣離子內(nèi)流激活的鈣依賴性鉀通道引起,但并不能被鈣依賴性和電壓激活的鉀通道阻斷劑阻斷,說明其可能存在一種新型的鈣依賴性鉀通道。這些結(jié)果說明P2X受體和鈣依賴性鉀通道間存在相互聯(lián)系,在腸神經(jīng)系統(tǒng)的反射調(diào)節(jié)中可能起到重要作用。除了P2X2和P2X3受體外,小鼠腸神經(jīng)系統(tǒng)中還發(fā)現(xiàn)有P2X1受體和P2X5受體,前者主要存在于突觸前末梢,但沒有發(fā)現(xiàn)P2X4和P2X6受體。另外,免疫組化的結(jié)果提示,豚鼠的黏膜下神經(jīng)叢中也存在P2X2、P2X3和P2X7受體。在豚鼠小腸的黏膜下神經(jīng)元進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)電生理記錄,發(fā)現(xiàn)ATP可以引起“AH”細(xì)胞快速、短暫的去極化,而“S”型細(xì)胞在快速、短暫的去極化后,還跟隨緩慢激活且時程很長的去極化。用全細(xì)胞膜片鉗方法記錄,發(fā)現(xiàn)ATP可誘發(fā)快速失敏的內(nèi)向電流,這種電流被反應(yīng)藍(lán)-2加強(qiáng),但不被蘇拉明阻斷,提示可能還存在P2X4或P2X6受體。P2X7受體一般被認(rèn)為通過大量陽離子滲透而參與凋亡過程,已在巨噬細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞上被發(fā)現(xiàn)。它們可被低濃度BzATP激活(EC50=3μmol/L),對ATP的敏感性相對稍差(EC50=100μmol/L)。KN-62可以阻斷P2X7受體,半數(shù)抑制劑量在納摩爾級。在原代培養(yǎng)的肌間神經(jīng)元上,BzATP可以誘發(fā)一個內(nèi)向電流,但EC50為250μmol/L,3μmol/LKN-62只能阻斷該電流的25%。Kim等的研究已經(jīng)證實(shí)在神經(jīng)系統(tǒng)中P2X7受體不能形成孔道,但與其他P2X受體一樣能被ATP激活。Hu等發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)的豚鼠肌間神經(jīng)元中存在功能性的P2X7受體,這些P2X7受體的藥理學(xué)特性比較特別,可能不是P2X7同聚體,而是其他亞單位和P2X7形成的異聚體。2.3P2Y受體的分布及特性P2Y受體也表達(dá)于內(nèi)在感覺神經(jīng)元,因其打開了鈣激活的鉀通道,因而引起膜的超極化。Christofi等在肌間神經(jīng)元(可能是內(nèi)在感覺神經(jīng)元)中發(fā)現(xiàn)ATP可使細(xì)胞內(nèi)鈣濃度升高,表明ATP可導(dǎo)致胞內(nèi)鈣從鈣庫中釋放,從而激活鉀的運(yùn)輸。在小鼠回腸,ATP可以通過激活P2受體介導(dǎo)抑制性的非膽堿能突觸傳遞,其中可能包括P2Y1、P2X1和P2X3亞型,P2Y受體主要存在于突觸后,而P2X3受體在接頭前和接頭后都可能存在。Thornton等通過肌間神經(jīng)元的細(xì)胞內(nèi)記錄,發(fā)現(xiàn)充盈腸道引起的慢興奮性突觸后電位(sEPSP)可以被PPADS阻斷,并且只發(fā)生在NOS陽性的下行中間神經(jīng)元,提示P2Y受體參與了下行傳導(dǎo)。其他結(jié)果也支持這一發(fā)現(xiàn),如Bornstein等發(fā)現(xiàn)小鼠P2Y1受體存在于NOS陽性的肌間神經(jīng)元;Xiang等也發(fā)現(xiàn)豚鼠肌間神經(jīng)叢和黏膜下神經(jīng)叢“S”型神經(jīng)元中P2Y2和P2X3受體共表達(dá)。在豚鼠回腸的黏膜下神經(jīng)叢,快興奮性突觸后電位(fEPSP)是由Ach、ATP以及5-HT受體介導(dǎo)的,而慢興奮性突觸后電位(sEPSP)則通過P2Y1受體介導(dǎo)。3p2px受體抗劑由于腸道運(yùn)動受到傳統(tǒng)的中間神經(jīng)元、運(yùn)動神經(jīng)元以及感覺/中間神經(jīng)元局部回路所共同形成的環(huán)路調(diào)控,因而研究腸神經(jīng)系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題是,如何觀察腸道正常運(yùn)動時不同類型的腸道神經(jīng)元的活動,從而確定它們的不同作用。腸神經(jīng)系統(tǒng)中感覺神經(jīng)元和運(yùn)動神經(jīng)元中P2X2受體的存在,提示作用于P2X2受體的藥物可能會影響腸道的功能。因此,P2X2受體拮抗劑將延遲腸道的推進(jìn),可以用來治療以腹瀉為主要癥狀的腸道易激惹綜合征等疾病。P2X3和其他P2X受體在腸道中的分