嘌呤受体P2Y在免疫炎症中的功能研究进展

李瀚文，季晖，胡庆华

(中国药科大学药理学教研室，江苏 南京 210009)

1 嘌呤受体的发现历史及分类

1929年，Drury和Sze-Györgyi在研究腺苷(adenosine)和腺苷一磷酸(adenosine S′-monophosphate)时首次报道了嘌呤能够引起血管舒张、心跳减慢等生理反应。1953年Holton等观察到神经末梢在一定情况下可以释放出ATP，在此之前人们一直认为ATP仅是机体储存和供应能量的物质，这次发现让人们意识到 ATP可能也起到神经递质的作用。1972年，Burnstock在实验的基础上提出了“嘌呤能神经学说”，1976年，Burnstock再次提出存在一个独特的嘌呤能受体家族[1]。不断的研究证明ATP作为一种重要的胞外信号分子，可以与细胞膜上的嘌呤受体结合，参与细胞功能的调控，影响一系列生物学进程。

根据内源性激动剂的不同，Burnstock将嘌呤受体分为腺苷受体P1和核苷酸受体P2两个家族[2]。腺苷受体P1家族的内源性激动剂为腺苷，且对黄嘌呤敏感。核苷酸受体P2家族受体内源性激动剂是胞外核苷酸分子，包括ATP、UTP、ADP、UDP及其衍生物，不被黄嘌呤衍生物阻断。P2受体则细分为配体门控离子通道型P2X和G蛋白偶联代谢型P2Y。P2X亚族目前已克隆出7种亚型：P2X1-7，它们以同源或异源三聚体的形式构建配体门控离子通道，与ATP结合后可非选择性通过钙离子Ca2+、钠离子Na+或钾离子K+。P2Y型受体属于A类视紫红质样GPCRs，在哺乳动物中克隆出了8种亚型：P2Y1、P2Y2、P2Y4、P2Y6、P2Y11、P2Y12、P2Y13、P2Y14。

2 P2Y受体的分子结构和药理特性

除了P2Y11，P2Y受体编码序列均不含有内含子，这一点与P2X亚族恰好相反。P2Y受体一级序列通常由308-379个氨基酸残基组成，糖基化后相对分子量约为41-53kDa。P2Y受体是一种典型的GPCRs，结构上具有胞外的糖基化N-末端、3个胞内环状结构(intracellular loops，ELs)和3个胞外环状结构(extracellular loops ELs)连接的特征性的7个疏水性跨膜结构域(transmembrane domain,TMD)、以及1个具有蛋白激酶结合序列的胞内C-末端。不同亚型间N、C末端具有明显差别。

根据偶联蛋白，人P2Y受体可以分为两类。第一类Gq蛋白偶联型受体主要包括P2Y1、P2Y2、P2Y4、P2Y6、P2Y11，它们主要通过Gq/11蛋白传递信号，活化磷脂酶Cβ(phospholipase Cβ，PLC)，磷脂酶Cβ可以将磷脂酰肌醇4,5-二磷酸酯(PIP2)水解为三磷酸肌醇(IP3)和二酰甘油(DAG)。IP3和DAG作为第二信使分别介导胞内储存的钙离子释放和活化蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)，从而刺激不同的信号通路：PKC可促使膜结构及胞内蛋白磷酸化，还可激活蛋白激酶通路(mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK)或胞外信使调节的激酶通路(extracelluar regulated protein kinase,ERK)。第二类Gi蛋白偶联型受体主要有P2Y12、P2Y13和P2Y14，它们更倾向于通过Gi/o蛋白传递信号，抑制腺苷酸环化酶(adenylate cyclase,AC)活性和降低3′,5′-环腺苷一磷酸(3′,5′-cyclic adenosine monophosphate,cAMP)。

事实上，P2Y受体信号系统十分复杂。P2Y受体能与其他第二信使系统偶合：P2Y2可与G0和G16偶合，P2Y11可与Gs偶合，P2Y2、P2Y6、P2Y12被发现均可通过G12/13活化Rho蛋白[3-5]。此外，P2Y受体可以像其他GPCRs一样形成同源或异源寡聚体[6]。这种结合方式一定程度上可改变受体信号传导，脱敏化和交互方式等。Kawashita等[7]详细描述了P2Y6同型二聚体的形成。在研究大鼠脑组织的体内实验中，利用共定位和免疫共沉淀可以观察到P2Y1/A1AR异聚体的形成[8]。异聚体形成后会显示一些新的药理学特性：P2Y1/A1AR异聚体受P2Y1激动剂作用，信号传导方面却与A1AR类似。在P2Y家族中，各亚型异聚的情况依然存在。P2Y1/P2Y2，P2Y1/P2Y4和 P2Y1/P2Y11等异源共聚体的存在已被证实[9]。P2Y受体异聚化可引起受体变构调节、激动剂亲和力和特异性变化、影响胞内信号通路，但其生理意义需要进一步讨论。

从蛋白水平来看，P2Y受体的氨基酸残基序列表现出高度多样性，同一亚型在不同物种间表现出较大差异，人类与火鸡的P2Y1同源性为84%，与小鼠P2Y1的同源性则是95%。相同组织的P2Y受体在氨基酸组成中也表现出相对高的多样性，人血小板表达的P2Y1和P2Y12尽管具有一些相似的药理学特征，彼此的同源性也只有17%～19%。P2Y14与P2Y1、P2Y2、P2Y4、P2Y6、P2Y11之间同源性仅有18%～45%。细胞膜上表达的P2Y受体通常依靠N端糖基化进行修饰[10]，Algaier等[11]已证明糖基化修饰对P2Y12信号转导是必需的，但对配体结合或细胞表面结合无明显作用。所有P2Y受体在胞外结构域中均有四个半胱氨酸残基，它们可能形成二硫键：一个在N端结构域和EL3之间，一个在EL1与EL2间的桥梁[12]。

序列比较结果表明，P2Y受体的TMD区域较ELs或ILs区域更为保守。编码TMD3、6、7的部分序列高度保守并在位置上靠近ILs，这部分受体蛋白可能在配体识别中起到重要作用。将定点突变分析和分子建模技术结合起来，研究者可以有效鉴定这些受体的假想配体结合位点。作为典型的视紫红质类GPCRs，Costanzi等[13]建立的P2Y亚型分子模型表明胞外TMD的极性氨基酸残基参与结合配体的过程。定向突变结果显示，P2Y受体TM6第6.52位点组氨酸跨物种跨亚型高度保守，而且在P2Y1、P2Y2、P2Y12配体识别中发挥重要作用[14-15]。相同情形在TM6中的第6.55位碱性残基(Arg或Lys)中也得到证实，这可能涉及受体蛋白与核苷酸配体中带负电荷的磷酸基团的相互作用。P2Y受体具有相似序列的孤儿受体(如P2Y5、GPR23)在6.55位缺乏碱性残基，不能被胞外核苷酸激活。通过这一位点，Hoffmann等[16]在一系列活性蓝2衍生化合物中鉴定了一个高效的高选择性P2Y12受体拮抗剂。

除了TM结构，P2Y受体的ELs同样有助于配体识别过程。P2Y1中EL2的Glu-209和EL3的Arg-287能够额外形成一个亲和力较低的结合位点，其可能参与受体和变构调节剂的相互作用。P2Y1中EL2的Asp-204被认为和镁离子(Mg2+)协调参与核苷酸结合。人P2Y2中EL1的Arg-95，Gly-96和Asp-97将受体与整联蛋白偶联，并参与顶端靶向[16]。此外，人类P2Y2受体的EL3中的Arg-272被认为起到看门人的作用，可能负责核苷酸配体的识别和定向[11]。嵌合和突变分析显示ATP对大鼠P2Y4受体的激动取决于EL2中的3个残基：Asn-177、Ile-183和Leu-190[17]。P2Y11受体的EL2中的Glu-186有助于受体的配体识别过程[10]，并且对于人P2Y12受体中EL2的Lys-174和EL3的Arg-265提出了类似的作用[18-19]。

3 P2Y受体在免疫中的作用

P2Y受体在几乎所有细胞中都有表达，其中就包括免疫细胞。在巨噬细胞(P2Y2、P2Y14、P2Y6)，树突状细胞(P2Y14、P2Y6、GPR171、P2Y13)和小胶质细胞(P2Y12、GPR34、P2Y13、P2Y6)中，P2Y受体是表达最丰富的GPCRs之一，P2Y12和GPR34甚至被认为是小胶质细胞的分子标记。P2Y受体参与许多免疫应答的功能，包括趋化性，吞噬作用和颗粒释放。核苷酸从突触小泡或颗粒中主动释放，充当免疫突触和自动/旁分泌发射器的(共)发射器。受损或应激状态下细胞释放出ATP或其他核苷酸，免疫系统由此发现细胞。P2Y受体缺陷小鼠模型表明，P2Y受体(P2Y2、P2Y6、P2Y12)参与协调外周巨噬细胞和神经小胶质细胞的趋化性和吞噬作用[18]。受损细胞释放出的核苷酸及其降解产物是否确实将巨噬细胞引导向炎症部位，依然还在讨论中。P2Y受体活化增加巨噬细胞迁移，该效应也可能促进了受损细胞和凋亡细胞的清除[19]。

目前已有P2Y受体基因缺陷的小鼠品系。P2Y缺陷型小鼠模型在标准动物饲养条件下，均出现不同的免疫功能改变。将ADP给P2Y1和P2Y12缺陷小鼠时，血小板聚集功能显示出改变。类似地，P2Y6在受损细胞释放UDP募集小胶质细胞过程中起着传感器的作用。在外周免疫系统中，P2Y6通过抑制效应T细胞的活化来保护肺免受过敏原诱导的肺部炎症。 P2Y12的免疫功能先前未被充分认识，直到研究其小胶质细胞功能。最近一项研究认为，P2Y12和由Toll样受体2(Toll-like receptor2,TLR2)介导的小胶质细胞随机迁移运动有关[20]。

与其他嘌呤受体不同，P2Y11是一种低亲和力受体。P2Y11的独特之处在于，它与Gs或Gq蛋白均可偶联，活化后引起cAMP和IP3水平升高。P2Y11在人脑部和白细胞中表达广泛。在中性粒细胞中，刺激P2Y11可延迟细胞凋亡。此外，P2Y11还能够抑制单核细胞衍生的树突细胞迁徙。P2Y11是啮齿动物的假基因(pseudogene)，因此很难研究其功能。除此之外，特异性配体的缺乏更进一步阻碍了P2Y11的功能研究。大多数研究使用的都是P2Y11的部分选择性拮抗剂NF157，直到最近才开发出特异性更好的拮抗剂NF340和激动剂NF546。最近的一项研究表明，P2Y11基因非编码区的突变可能与发作性睡病易感性存在关联。发作性睡病可能是对下丘脑泌素(hypocretin)神经元的自身免疫攻击引起的，这种疾病提供了一种研究神经元免疫监视的独特模式[21]。作为免疫细胞存活的重要调节因子，P2Y11中相关等位基因在 CD8 + T淋巴细胞和自然杀伤细胞表达降低,可能对发作性睡病和其他自身免疫性疾病产生影响。

P2Y受体的另一个重要作用是诱导囊泡脱颗粒：在血小板颗粒通过自分泌或旁分泌释放ATP和ADP增强血小板聚集的自分泌嘌呤能信号系统中，P2Y1和P2Y12是重要组成部分[22]。基于Pannexin-1通道蛋白，由P2Y2诱导的ATP释放可以提高中性粒细胞的趋化能力[23]。目前，研究者认为肥大细胞脱粒化和组胺的释放与P2Y2，P2Y13和P2Y14的活化有关。

除了在免疫细胞和神经细胞中的作用，P2Y受体与干细胞增殖分化密切相关：P2Y14在造血谱系原始细胞中具有严格受限的表达，并且是造血干细胞和祖细胞组织应激中再生反应的关键介质[24]。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)在维持中胚层组织的稳态中起重要作用。MSCs在组织环境中释放包括细胞外核苷酸及其代谢产物的信号分子，介导增殖、分化和存活等过程。研究人员对脂肪组织MCS和外胚间充质牙囊细胞(DFCs)中P2受体进行分析，发现P2Y4和P2Y14在脂肪形成和成骨分化的关键节点上受到基因和蛋白水平的调节，是早期谱系定型中的关键调节因子。另外，P2Y1和P2Y2对骨生成至关重要， P2Y11则是参与向脂肪细胞的分化。Jiang等[25]还详细描述了P2Y1和P2Y4信号调控BM-MSC脂肪形成。此外，在干细胞向脂肪细胞分化过程中，P2Y13似乎是骨髓祖细胞向成骨细胞和脂肪细胞分化的关键因素。在进一步的研究中，MSC成骨细胞和P2Y13受体信号间的联系再次被验证。与野生型对比，P2Y13敲除小鼠的骨骼表型发生年龄依赖性变化。

4 基于P2Y受体的药物研发进展

4.1 P2Y1P2Y1是P2Y家族中第一个被克隆出的受体，广泛分布于心、脑、肺和胎盘等组织，且与P2Y12共分布在血小板上。目前，血小板受体的抗栓治疗是针对血栓性疾病的主流疗法。以P2Y12为靶点的抗血栓药物虽然在抗血栓方面有不错的疗效，但也有易出血等副作用。P2Y1引起血小板短暂的变形和聚集，针对P2Y1受体的抑制剂引起了研究者的重视。

2015年，中科院上海药化所对P2Y1的结构进行解析，发现其存在两个完全不同的药物分子作用位点，结合方式亦与P2Y12不同，这一发现有助于提高药物与P2Y1的特异性结合，能够帮助研究者设计出更加高效、特异性强的药物。

目前针对P2Y1的抑制剂主要有：四氢喹啉系列化合物、二芳基尿素类、香豆酮类、吡咯类、氨噻唑替代尿素类、环氨基支架取代类尿素衍生物、二氢吲哚基系列以及中草药中相关成分。四氢喹啉系列化合物的水溶性较差，阻滞了其进一步的药代动力学研究。吡咯类化合物具有高亲脂性和低溶解度等缺陷。与之相比，环氨基支架取代类尿素衍生物提高了水溶性和生物利用度。中草药生物碱能在体外明显抑制人血小板聚集，其中莲心碱可能是通过P2Y1产生作用。目前，二芳基尿素类衍生物具有亲和力好、抗凝能力强、口服生物利用度高、药代动力学活性高等特点，被认为是最具有潜力的血小板抗凝药物，但其水溶性较差，后续研究还需改善溶解度和保持抗凝活性。

4.2 P2Y2UTP(INS316)是P2Y2的天然激动剂，EC50为0.14 μmol·L-1。UTP由顶端和基底外侧的气道上皮细胞分泌，可通过人肺上的P2Y2受体影响PLC活化和IP3的形成，调节生理功能。目前，UTP的II期临床试验已经完成，结果表明其具有治疗肺癌的潜力。P2Y2的另一天然激动剂是ATP，EC50为0.23 μmol·L-1。ATP以自分泌或旁分泌的形式释放到胞外，响应神经元刺激、血小板聚集、机械刺激引起的肌肉或肺动脉舒张、黏膜纤毛清除和液体分泌等。由于参与的功能繁多，ATP进行了一系列疾病的临床尝试。

ATP和UTP分别由3部分组成，分别是碱基，磷酸盐和核糖。为了得到更多有效的、有选择性的、稳定的P2Y2激动剂，对ATP和UTP的结构修饰主要集中在这三个区域。一般来说修饰遵循两个原则：一是如ADP或UDP般减少磷酸盐，得到效力较弱的激动剂。另一种是用亚甲基或带电荷的硫原子代替桥接的氧原子，得到与ATP或UTP活性接近但代谢稳定的产物，其中具有代表性的有ATP-γ-S和UTP-γ-S。UTP在人体组织中具有快速代谢的特点，限制了它成为囊性纤维化(CF)或原发性纤毛运动障碍(PCD)等P2Y2受体相关疾病的治疗药物。因此药理活性相似，代谢更慢的UTP-γ-S成了更具潜力和选择性的激动剂。

地夸磷索(INS 365，Diquafosol)是由Inspire Pharmaceuticals研发的P2Y2选择性激动剂，2001年在日本上市。凭借市场的成功，地夸磷索赢得了极大的关注。默克制药研发地纽福素(INS37217，Denufosol)的重点是治疗囊性纤维化(CF)，Ⅲ期临床试验已于2008年完成。与地夸磷索相比，地纽福素具有显著的酶水解抗性。

4.3 P2Y4P2Y4在药理性质和机构上与P2Y2密切相关，但表达较P2Y2更受限。它主要在胃肠道中表达，功能可能是介导胃肠道中Cl-的分泌，另一个功能是在耳蜗中维持Na+平衡。此外，P2Y4对出生后心脏发育有重要作用，在P2Y4敲除小鼠中出现心脏微小的情况。与其他P2Y亚型相比，P2Y4的靶向化合物相对较少。P2Y4通常与大量P2Y2在相同组织中表达，有时甚至在相同的细胞中。考虑到它们相似的药理学特征，很难对二者进行区分。大量的工作开发出了几种P2Y2选择性激动剂，却对P2Y4选择性激动剂的可用性产生极大限制。

4.4 P2Y6P2Y6主要介导胞外核苷酸的活动，以参与心血管疾病的发生最为重要，主要表现为促进血管炎症反应，促进平滑肌细胞收缩等[26]，因此寻找P2Y6阻断剂可能是未来心血管疾病领域的一个热点。此外P2Y6广泛调节炎症反应，并和CysLT1R等受体协同调整炎症因子表达[27]，给抗炎症药物的研究提供了新靶点。

目前，关于P2Y6抑制剂的研究还很少。文献报道的P2Y6抑制剂主要是Mamedova等人合成的一系列二异硫氰酸酯衍生物，其中最具有药效与选择性的有MRS2578、MRS2567和MRS252575。它们与P2Y6的IC50分别为37、16和155 nmol·L-1。二异硫氰酸酯衍生物在水性溶液中溶解性低，在含水介质中的不稳定，能与亲核试剂反应。这些特点限制了其作为药理学工具的用途。MRS2578是目前应用最广泛的P2Y6抑制剂，但其可能不适合用于体内研究。

4.5 P2Y11P2Y11主要受ATP等内源性嘌呤核苷酸的刺激，易被腺嘌呤核苷酸激活(ATP>ADP)而UTP、UDP、GTP、ITP等均无活性。与P2Y家族其他成员对比，P2Y11具有几个独特的性质：①P2Y11是唯一在编码序列有内含子的人P2Y受体基因；②P2Y11基因在啮齿动物基因组中似乎不存在；③它与PLC和AC均可偶联。P2Y11在大鼠和小鼠中的缺失和药理学工具的有限，阻碍了研究者对其功能与性质的认识和理解。

文献报道中，P2Y11最有效的激动剂ARC67085XX同时也会拮抗P2Y12，这限制了其表证P2Y11功能的作用。对磺酸和膦酸衍生物库筛选，研究者鉴别出hP2Y11的完全激动剂NF546。NF546的效力比ATP低2.5倍，对其他P2Y亚型具有一定程度选择性。NF546对hP2Y11的EC50值分别比hP2Y2，hP2Y6和hP2Y12受体的EC50值低28倍，102倍和604倍。它对人P2Y1和P2Y4受体几乎没有影响，在其他P2X和P2Y亚型的活性尚未见报道。

苏拉明和PPADS是一般的非选择性P2受体拮抗剂，低浓度的苏拉明却是一种可克服的hP2Y11拮抗剂。苏拉明类似物NF157是一种竞争性P2Y11拮抗剂，NF157对P2X1的无选择性限制了可用性。另一种苏拉明类似物NF340也是P2Y11的竞争性拮抗剂，NF340选择性较NF157更好，更有可能用于探索P2Y11的生理功能。

NF340和NF546是目前已知对P2Y11选择性最高的两种化合物。鉴于参与NF340和NF546结合的P2Y11氨基酸残基与ATP的结合部位大部分重叠，NF340和NF546可能与其他ATP结合受体结合。这些化合物尚未证实对P2Y11外的其他ATP受体具有特异性，还需要在所有结合ATP 的P2受体上进行测试。

4.6 P2Y12抗血小板聚集在抗血栓治疗中发挥着重要作用，ADP受体抑制剂是一类重要的抗血小板聚集药物。P2Y12受体抑制剂则是目前临床应用最广泛的一种ADP受体抑制剂。

P2Y12受体抑制剂主要分为噻吩并吡啶类和非噻吩并吡啶类两种。目前，噻吩并吡啶类药物已发展到第三代。第一代药物噻氯吡啶1979年在法国上市，1991年获得FDA认证。噻氯吡啶不良反应较多，后被第二代产品氯吡格雷取代。氯吡格雷在1997年获得FDA认证，随后在美国和欧洲上市，广泛用于临床并得到大量关注。氯吡格雷实际疗效受患者CYP2C19基因多态性的影响，因此出现显著的个体差异，严重者会出现氯吡格雷抵抗现象。2009年,第三代产品普拉格雷先后在欧洲上市并获得FDA认证。普拉格雷抗血小板凝聚能力较好，且其疗效不受CYP2C19基因多态性的影响，较氯吡格雷更有优势。

非噻吩并吡啶类药物主要是替格瑞洛和坎格雷洛。替格瑞洛2010年在欧洲上市，2011年获得FDA认证。替格瑞洛是P2Y12的选择性抑制剂，与P2Y12快速而可逆的结合抑制血小板聚集，具有起效迅速，停药后血小板功能恢复快的特点，可用于出现氯吡格雷抵抗的患者。坎格雷洛是第一个通过静脉给药的P2Y12拮抗剂，并在2015年获得了FDA认证。坎格雷洛具有快速起效和失效的特点，在急性冠状动脉综合征(ACS)方面有良好应用。因其不能口服用药，所以治疗用途较为单一。

在对氯吡格雷代谢机制的研究中，研究者合成出一种新型二硫化合物ClopNPT。ClopNPT避免了CYP2C19缺失和氯吡格雷生物利用度低等缺陷，有望用于ACS携带功能缺失等位基因较多的亚洲人群。ClopNPT或在未来成为新型的抗血小板聚集药物，使更多患者受益。

4.7 P2Y13P2Y13是近年来新克隆的P2Y受体，它与P2Y12、P2Y14归属于响应Gi蛋白的亚族。P2Y13与P2Y12具有共同的序列同一性，但它们可以根据不同的药理学和信号传导特性加以区分。P2Y13在人的脾脏与大鼠脑中表达丰富，表明其在免疫和神经系统中的重要作用。

PPADS对P2Y13受体的阻断能力较弱，其衍生物MRS2211却是高选择性的P2Y13受体拮抗剂。目前，研究者对P2Y13的工作主要集中在神经系统。有研究者将MRS2211用于糖尿病神经性疼痛、机械疼痛以及脱髓鞘等疾病的研究中。随着研究的进展，人们逐渐认识到P2Y13在神经元活动中的重要地位，这给神经系统疾病的诊治提供了一个新的潜在靶点。毫无疑问，以P2Y13为靶点的药物对神经系统疾病的治疗具有重要的意义。

4.8 P2Y14P2Y14在1994年被发现，最初被称为KIAA0001或GPR105。P2Y14在体内普遍表达，大多数组织和器官中在蛋白质水平可检测到。P2Y14的生理功能并不清楚，但实验观察及其在免疫细胞中的突出表达表明其可能参与炎症和免疫反应。

P2Y14与其他P2Y受体均在人浆细胞样树突细胞中表达，经胞外核苷酸活化后抑制干扰素-α的释放，可能是为了避免过度的组织损伤或自身免疫表达。基于此，P2Y14激动剂或可用于自身免疫性疾病。P2Y14敲除小鼠出现胰岛素分泌的受损，其激动剂或可用于糖尿病的治疗。

P2Y14显著表达于免疫系统的不同细胞，活化后可促进中性粒细胞和巨噬细胞的趋向性和募集、促炎因子的释放。实验观察表明，UDP-糖通过P2Y14发挥作用，起到胞外炎症介导的作用。因此，P2Y14拮抗剂可用于治疗过度炎症。肥胖的P2Y14敲除小鼠出现胰岛素抵抗的现象，P2Y14拮抗剂可用于2型糖尿病。此外，UDP-糖刺激破骨细胞生成，沉默P2Y14可以抑制破骨细胞形成。因此，拮抗剂也可用于治疗骨疾病。目前针对P2Y14的抑制剂还较少，萘酸类衍生物 PPTN显示出了与 P2Y14的高度亲和力和选择性，然而其溶解性较差，生物利用度低，限制了它的成药性

5 P2Y受体作为免疫疾病的潜在靶点

核苷酸广泛存在于人体所有类型的细胞，可能是细胞早期进化过程中最早的一批信息传感器。因此，P2Y受体对人体疾病发展十分重要并不奇怪。P2Y受体属于G蛋白耦联受体，后者占到目前临床用药靶点的三分之一。因此P2Y受体也极有可能是药物的有效靶点。

到目前为止，已经克隆出八种P2Y受体：对ADP敏感的P2Y1、P2Y12和P2Y13，对UTP和ATP敏感的P2Y2和P2Y4，对UDP敏感的P2Y6，对ATP敏感的P2Y11，对UDP和UDP糖苷敏感的P2Y14。外核苷酸存在于血液循环与细胞表面，可将ATP迅速降解为ADP、AMP和腺苷。这一特点给药物特异性作用和减少副作用提供了机会。

5.1 急性冠状动脉综合征(ACS) 动脉中血栓形成依赖于血小板黏附在受损血管壁的能力。一旦黏附，血小板囊泡释放出ADP，ADP激活血小板表面P2Y1和P2Y12受体，导致血小板形状改变，膜联蛋白产生凝血酶，进而激活凝血系统。活化的血小板还可以形成血小板-单核细胞复合物，导致炎性细胞活化。最后激活纤维蛋白原GpIIb/IIIa受体，导致血小板聚集。血小板上有两种ADP受体(P2Y1和P2Y12)和一个ATP受体(P2X1)表达。P2Y12与cAMP引起的抑制作用偶联，是血小板上最重要的P2受体。

阿司匹林与P2Y12抑制剂联合用药是目前ACS患者治疗的主要方法。目前有两种口服P2Y12抑制剂(氯吡格雷和替卡格雷)取得ACS适应证，一种(普拉格雷)用于采取经皮冠状动脉介入治疗(percutaneous coronary intervention，PCI)的ACS。欧洲、美国监管机构最近还批准了静注坎格雷洛用于接受PCI治疗的患者。

5.2 干眼病(dry eye disease) UTP和ATP对支气管上皮细胞的P2Y2受体的激活刺激了上皮下氯化物，水和黏液分泌。此外，它刺激纤毛运动和搏动频率，这对于从气道中清除黏液和细菌是必不可少的。当气道被拉伸时，ATP和UTP可以被释放，并且已经表明咳嗽的一个重要原因是释放ATP和UTP，其反过来刺激分泌和纤毛运动。囊性纤维化是我们所知的最常见的单基因遗传性疾病之一。DNA多态性产生氯通道失效，其导致干燥黏液失调，慢性感染和呼吸功能不全的早期死亡。ISPH开发了稳定的吸入UTP类似物，它们是P2Y2受体的模拟物。药物地纽福素已获得孤儿药指定，囊性纤维化的临床试验已成功进入Ⅲ期。

干眼病在全世界发病率为5%～35%[28]，困扰数百万人群。2007年，干眼病定义中引入了炎症。相比传统定义，干眼病的抗炎治疗会成为新的热点。基于与囊性纤维化治疗相似的原理，UTP类似物也用于干眼病治疗。P2Y2选择性激动剂地夸磷索能够活化眼表P2Y2，刺激泪液分泌。它可以有效治疗干眼病，减少角膜擦伤，于2010年获批用于日本市场。P2Y2激动剂Denufosol在囊性纤维化试验阶段反响良好，但在后期阶段失败,原因可能是长期治疗过程中P2Y2信号通路出现促炎症作用。

5.3 动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS) AS是由于血液低密度脂蛋白胆固醇水平增高导致大/中等动脉内膜产生的炎症反应性疾病。近年来，AS逐渐被认为是血管壁内皮细胞、脂质、单核巨噬细胞、血管平滑肌细胞及血小板相互作用而导致的慢性炎性反应。基础和临床实验均证实，临床用于AS防治的药物，如调血脂药、抗血小板药、抗氧化剂、COX-1抑制剂、PPAR-α激动剂、PPAR-γ激动剂等，均对AS发生的相关细胞(如血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、单核巨噬细胞)具有抗炎作用，提示抗感染治疗可成为AS防治的一条新途径[29]。

AS发展进程中最重要的炎性细胞是斑块中的单核细胞，其可以分化为巨噬细胞和T淋巴细胞。二者表达大量P2受体，且被认为是AS的重要调节剂。最明显与AS炎症有关的P2Y受体有P2Y1、P2Y2和P2Y11。P2Y1-/-小鼠巨噬细胞的斑块面积变小，这一功能依赖内皮上的P2Y1激活粘附白细胞受体的表达。这是AS早期重要事件，可以导致炎症细胞向斑块募集。P2Y2介导ATP与UTP对树突细胞的趋化性，将炎症细胞吸引到斑块周围。此外，P2Y2受体还能释放人巨噬细胞中的自由基。刺激P2Y11后，T细胞活化(CD4+)被抑制。ATP作用于P2Y11刺激树突细胞的成熟过程，削弱T细胞辅助因子1和刺激T细胞辅助因子2造成免疫抑制。P2Y11多态性增加心肌梗死的风险已在临床引起重视。总之，P2Y11受体通过T淋巴细胞，巨噬细胞或树突细胞介导的抗炎作用在动脉粥样硬化的发展中起重要作用。

目前已知的几种ATP和UTP刺激引起的几种炎症反应对AS发展很重要。 P2Y1和P2Y2拮抗剂和P2Y11激动剂可能是未来用于治疗动脉粥样硬化的P2Y药物。

5.4 骨质疏松(Osteoporosis) 骨质疏松可导致骨折和疼痛，是老年人群面对的主要疾病之一。双膦酸盐是目前用于治疗骨质疏松最重要的药物，它可以抑制破骨细胞再吸收并刺激成骨细胞增殖。研究表明，采用双磷酸盐治疗促进了非溶解性ATP释放，通过P2Y受体参与激活ERKs，促进成骨细胞样细胞增殖上升。P2Y1和P2Y2似乎参与了这一信号转导通路。此外，最近在P2Y13-/-雌性小鼠中也观察到骨密度增加的表型。一项由欧盟资助的项目正在努力尝试找出相关受体并为未来的治疗提供建议[30]。

5.5 糖尿病(Diabetes) 大量研究表明胞外ATP和UDP在P2Y受体调节胰岛素(Insulin)分泌过程中起到重要作用。新型生物传感器已经证明葡萄糖能够刺激单个胰腺β细胞分泌ATP到胞外，局部浓度可超过25 mmol·L-1。在体内、体外实验和人β细胞中均显示ADP通过P2Y受体增加胰岛素分泌。β细胞可被ADP活化，也可通过间歇性释放ATP此信号。然而，还有报道ADP降低胰岛素释放[31-32]。出现这种差异的原因可能是有多种的嘌呤受体参与对胰岛素释放的调控。

值得关注的是，P2Y受体对胰岛素似乎能产生不同的效应。当ADP作用于P2Y1时可以刺激胰岛素的分泌，作用于P2Y13时却是胰岛素分泌的抑制剂。体内与体外实验中，ADP作用于P2Y13时均起到胰岛素释放抑制剂的作用[31]。β细胞凋亡是糖尿病的发病机制中关键因素。在P2Y13表现为凋亡受体的细胞中，ADP能够诱导β细胞凋亡，此效应可被P2Y13拮抗剂MRS2211阻止[33-34]。因此，P2Y13拮抗剂增加胰岛素分泌和保护β细胞，可适用于糖尿病长期治疗。

UDP可通过活化P2Y6刺激胰岛素分泌。已知多种神经激素，胃肠激素和代谢信号可通过GPCR增强胰岛素分泌。β细胞中编码Gαq和Gα11的基因特异性失活可导致小鼠糖耐量和胰岛素分泌降低，而且对葡萄糖本身的自分泌反应也变弱。在自分泌介导物中，UDP通过Gq/G11偶联的P2Y6参与到过程中来。因此，Gq/G11介导的信号传导途径通过整合全身和自分泌/旁分泌介质来增强胰岛素的分泌以应对葡萄糖变化。

当葡萄糖水平由5 mmol·L-1上升至15 mmol·L-1时，血管平滑肌细胞中导致动脉粥样硬化的NFAT信号通路显著增加。这种效应由葡萄糖诱导分泌的ATP和UTP介导，首先激活P2Y2，UTP降解为UDP后激活P2Y6。因此，核苷酸释放可看作是动脉平滑肌响应高葡萄糖的潜在代谢传感器。糖尿病患者微血管病变的特征在于血管平滑肌细胞数增加引起的壁腔比上升与冠状动脉成形术后的较高的狭窄率。高葡萄糖诱导的细胞外核苷酸释放作用于P2Y受体，通过活化NFAT刺激平滑肌细胞生长或许提供了糖尿病和糖尿病血管疾病之间的联系。

简而言之，P2Y受体具有成为治疗糖尿病靶点的潜力，用于改善胰岛素分泌，预防β细胞死亡和保护微循环。

6 结语

作为目前最受重视的嘌呤受体，P2Y受体自1978年发现至今已40多年。P2Y受体在许多病理条件下显示出可塑性，表明它们可能是治疗这些疾病的有用靶标。虽然处于起步阶段，但嘌呤能信号传导的临床操作已经开始。一些临床相关的药物干预已经成为日常实践的一部分。但目前P2Y受体亚型高特异性激动剂和拮抗剂的缺乏，信号通路转导的亟待阐明以及受体间相互作用方式尚不明了，限制了P2Y受体的进一步研究与应用。随着研究的深入，针对P2Y受体设计开发药物对于未来疾病的治疗必然具有巨大价值。