張 勇 董傳江 陳 歡 李 濤 王 朋 董自強(qiáng)

(三峽大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院[宜昌市中心人民醫(yī)院] 泌尿外科 &三峽大學(xué) 神經(jīng)泌尿外科研究所，湖北 宜昌 443003)

膀胱過度活動(dòng)癥(overactive bladder，OAB)指在無尿路感染及其他病理改變的前提下，以尿頻、尿急、急迫性尿失禁為主要表現(xiàn)的綜合癥。在我國(guó)，OAB的總體患病率約為6%[1]，多見于女性。1972年，Burnstock等[2]提出“嘌呤能神經(jīng)”假說來闡述核苷酸的信號(hào)分子作用。而早期研究更多關(guān)注于嘌呤能信號(hào)的生理學(xué)、藥理學(xué)及生物化學(xué)作用，近年來研究重點(diǎn)才轉(zhuǎn)移到嘌呤能受體的病理生理學(xué)和治療潛力上。三磷酸腺苷(adenosine triphosphate，ATP)和嘌呤能受體參與了機(jī)體多種功能調(diào)節(jié)[3]。有研究發(fā)現(xiàn)，在間質(zhì)性膀胱炎等病理?xiàng)l件下，嘌呤能神經(jīng)介導(dǎo)的膀胱收縮增加[4]。近年來大量臨床研究證實(shí)，嘌呤能受體中的P2X受體在OAB的神經(jīng)傳導(dǎo)功能障礙中有著重要作用[5,6]。

1 P2X受體簡(jiǎn)介

P2X受體有7個(gè)亞型(P2X1～P2X7)[7,8]，具有兩個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域以及位于細(xì)胞內(nèi)的氨基端和羧基端，通過甘氨酸殘基與半胱氨酸殘基形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)，且P2X對(duì)鈉離子及鈣離子的通透不具有選擇性[9]，如圖1所示。其中，P2X1主要在動(dòng)脈、輸精管等平滑肌細(xì)胞中表達(dá)，而P2X3受體主要在脊神經(jīng)背根以及神經(jīng)節(jié)的感覺神經(jīng)細(xì)胞等與感覺相關(guān)的組織中表達(dá)。Svennersten[9]等研究發(fā)現(xiàn)，在人類膀胱的不同組織層中，P2X受體亞型的表達(dá)部位及作用均不相同。雖然P2X2、P2X3和P2X7都在尿路上皮細(xì)胞(又稱傘細(xì)胞)中表達(dá)，但P2X7主要在平滑肌細(xì)胞中表達(dá)，P2X2主要在靠近尿路上皮的內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，P2X3則主要在靠近平滑肌細(xì)胞層的內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，如圖2所示。

2 P2X受體參與膀胱功能障礙的調(diào)控

P2X受體在大鼠的膀胱平滑肌中表達(dá)，激活后能引起膀胱逼尿肌不穩(wěn)定性收縮[10]。目前認(rèn)為其作用機(jī)制為：病理狀態(tài)下組織釋放的ATP增加，激活了尿路上皮層中的P2X受體，即ATP增強(qiáng)了感覺傳遞且觸發(fā)了嘌呤能介導(dǎo)的逼尿肌收縮[11,12]，并且這一過程在老年雄性小鼠中顯著增強(qiáng)[13]。近年來，P2X受體各亞型對(duì)膀胱功能的調(diào)控作用有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。有研究通過建立5種不同病因引起的OAB癥狀的大鼠模型，發(fā)現(xiàn)正常組及模型組膀胱中均可檢測(cè)到P2X1及P2X3受體的表達(dá)，且模型組表達(dá)水平更高，這提示P2X1及P2X3受體表達(dá)水平的增高可能是不同OAB病因?qū)е碌耐环肿由飳W(xué)表現(xiàn)[14]。隨后有研究建立膀胱逼尿肌不穩(wěn)定(detrusor instability，DI)模型，結(jié)果顯示，膀胱出口梗阻形成后P2X3受體的表達(dá)明顯上調(diào)，這提示DI的形成很可能是由于P2X3受體表達(dá)上調(diào)、傳入沖動(dòng)增加所引起的[15,16]。神經(jīng)源性過度活動(dòng)的膀胱組織中，P2X3受體表達(dá)也上調(diào)，提示P2X3受體表達(dá)的增加可能是導(dǎo)致不穩(wěn)定膀胱活動(dòng)的發(fā)病機(jī)制之一[17]。Ruggieri等[18]研究發(fā)現(xiàn)，敲除小鼠P2X1基因后，小鼠的膀胱容量明顯增加，而且在膀胱擴(kuò)張時(shí)幾乎沒有排尿收縮，因此推測(cè)逼尿肌中介導(dǎo)收縮功能的P2X受體可能主要是P2X1同族，或主要由P2X1亞基組成。以上研究表明，P2X3受體主要調(diào)控膀胱的感覺傳入，而P2X1受體主要調(diào)控膀胱肌肉的收縮。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，阻斷P2X2受體后，膀胱肌肉的收縮和盆腔神經(jīng)的放電受到明顯抑制，表明P2X2受體在OAB患者的膀胱過度活動(dòng)中起著重要的作用[19]。亦有研究發(fā)現(xiàn)，女性O(shè)AB患者膀胱組織中P2X2受體的表達(dá)顯著升高，提示OAB的發(fā)生不僅與P2X3和P2X1有關(guān)，P2X2受體的表達(dá)上調(diào)也可能參與了OAB的形成[20]。

3 P2X受體與M受體在膀胱功能中的作用

目前治療OAB的一線用藥是以索立那新為代表的M受體阻滯劑，然而M受體阻滯劑的治療效果隨著用藥時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)逐漸降低，導(dǎo)致患者的依從性較低。研究表明，年老小鼠排尿頻率的增加，將伴隨嘌呤能信號(hào)的增加和膽堿能信號(hào)的減少[13]。另有研究使用M受體阻滯劑處理過度活躍的膀胱綜合征大鼠，發(fā)現(xiàn)大鼠膀胱M受體表達(dá)減少，嘌呤能受體P2X的表達(dá)上調(diào)[21]。該研究提示，抗膽堿能治療過度活躍的膀胱綜合征，可能會(huì)使嘌呤能和膽堿能之間的平衡偏向于嘌呤能。賀飛等[22]對(duì)濫用氯胺酮引起膀胱功能障礙的患者進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)這些膀胱組織中P2X3受體表達(dá)水平明顯上調(diào)，而使用抗膽堿能藥物治療并無明顯療效。此外，還有研究發(fā)現(xiàn)，膀胱對(duì)缺氧-葡萄糖減少和再灌注損傷非常敏感，在低氧、低血糖狀態(tài)下，嘌呤能受體P2X1的表達(dá)和ATP的釋放均增加，從而增強(qiáng)大鼠逼尿肌的抗阿托品收縮反應(yīng)，而使用嘌呤能受體拮抗劑能阻斷這種作用[23]。雖然研究表明嘌呤能和膽堿能之間的平衡及相互作用是導(dǎo)致膀胱過度活動(dòng)的病因之一[24]，但其具體作用機(jī)制仍需進(jìn)一步探索。

4 P2X受體拮抗劑的研究進(jìn)展

嘌呤能系統(tǒng)是下尿路癥狀(low urinary tract symptoms，LUTS)的一個(gè)有效治療靶點(diǎn)。P2X3受體廣泛存在于尿路上皮中，可被釋放的ATP活化，進(jìn)而激活膀胱傳入神經(jīng)。Cockayne等[25]研究發(fā)現(xiàn)，P2X3受體缺陷小鼠的膀胱功能顯著減退，排尿頻率以及膀胱容量增加。因此，應(yīng)用有效減少尿路上皮ATP釋放或阻斷P2X受體的藥物，將有助于減少膀胱的過度活動(dòng)以及緩解盆腔疼痛[26]。P2X3受體拮抗劑最重要的治療領(lǐng)域是泌尿生殖系統(tǒng)疾病，如尿失禁、OAB、排尿困難和良性前列腺增生等[27,28]。目前研究發(fā)現(xiàn)的P2X受體拮抗劑包括PPADS(benzene-2,4-disulfonic acid)、TNP-ATP[2′,3′-O-(2,4,6-trinitrophenyl) adenosine 5′-triphosphate]、Suramin(蘇拉明)、A-317491、A-219、A-353、Pirt等。各類P2X受體拮抗劑的對(duì)比見表1。

表1 各類P2X受體拮抗劑的比較

注：—表示文獻(xiàn)未說明

4.1 PPADS、TNP-ATP和Suramin

PPADS為非選擇性P2X受體拮抗劑，主要用于藥學(xué)研究[29,30]。TNP-ATP是P2X1和P2X3受體的非選擇性拮抗劑，易被水解和被外核苷酸酶分解，由于其代謝不穩(wěn)定，不宜用作體內(nèi)藥物研究[31,32]。Suramin一直作為藥理學(xué)研究的工具，但動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)，它表現(xiàn)出的P2X3受體拮抗劑的活性較弱[33]。

4.2 Spinorphin

Spinorphin是一種內(nèi)源性的非經(jīng)典類阿片肽，是一種分解內(nèi)源性腦內(nèi)肽的酶。有研究分析Spinorphin肽衍生物的有效拮抗性和結(jié)構(gòu)活性的關(guān)系，結(jié)果表明Spinorphin肽衍生物對(duì)人類P2X3受體具有顯著的特異性拮抗作用[34,35]。

4.3 A-317491

A-317491是最早發(fā)現(xiàn)的對(duì)P2X3受體有顯著拮抗作用的非核苷酸小分子[36,37]。Yi 等[38]研究發(fā)現(xiàn)，A-317491可降低大鼠背根神經(jīng)節(jié)(dorsal root ganglion，DRG)中的ERK1/2磷酸化水平，降低致敏DRG傳入，減少神經(jīng)痛信號(hào)傳遞。A-317491作為P2X3受體的強(qiáng)效選擇性拮抗劑，可有效減少神經(jīng)損傷和慢性炎性痛覺[39]。但由于A-317491的口服生物利用度和中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system，CNS )滲透性較低，限制了它作為體內(nèi)藥理工具的使用[40]。

4.4 RO-4

RO-4又被稱為AF-353，是一種二氨基嘧啶，可通過非競(jìng)爭(zhēng)性的方式抑制ATP激活。有研究表明，在大鼠體內(nèi)，AF-353具有良好的藥物代謝動(dòng)力學(xué)、生物利用度以及合理的半衰期，是臨床藥物研究較好的對(duì)象[36]。并且有研究發(fā)現(xiàn)，AF-353既可作為P2X3受體拮抗劑，也可作為P2X2受體拮抗劑[41]。

4.5 AF-792

Kaan等[4]研究發(fā)現(xiàn)，與PPADS和TNP-ATP相比，AF-792具有更持久的抑制排尿反射的能力，這是由于AF-792的代謝較穩(wěn)定并且對(duì)P2X3受體有更強(qiáng)的選擇性。因此，AF-792可能更適合應(yīng)用于P2X3受體的藥理研究[36]。

4.6 Pirt

研究發(fā)現(xiàn)在Pirt下調(diào)的小鼠模型中，P2X3受體上調(diào)，小鼠DRG神經(jīng)元的電流顯著增強(qiáng)，P2X3受體介導(dǎo)的電流會(huì)被明顯抑制；用Pirt N14處理環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的慢性膀胱炎大鼠模型后，大鼠膀胱收縮的頻率顯著減少且排尿量明顯增多[42]。Pirt可作為P2X3受體調(diào)節(jié)膀胱功能的內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子，抑制炎癥或神經(jīng)損傷導(dǎo)致的膀胱過度活動(dòng)[43]。

5 結(jié)語(yǔ)

OAB等膀胱功能障礙疾病對(duì)患者的生活造成極大困擾，但目前的一線藥物治療效果并不理想。近年來已有廣泛研究證實(shí)P2X受體尤其是P2X3受體的上調(diào)在膀胱過度活動(dòng)中有著重要的調(diào)節(jié)作用，應(yīng)用P2X受體拮抗劑能顯著減少膀胱功能障礙引起的尿頻、尿急等下尿路癥狀。然而目前對(duì)于P2X受體各亞型在泌尿系統(tǒng)中的具體作用機(jī)制仍不明確，值得進(jìn)一步深入研究。若能研制出特異性針對(duì)P2X各亞型受體的拮抗劑，并應(yīng)用于臨床，將明顯提高OAB等膀胱功能障礙疾病患者的生活質(zhì)量。