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核苷酸类物质是新近阐明的细胞间通讯载体。细胞表面的核苷酸受体称为P2受体(P1受体为腺苷受体),可分为P2X和P2Y两个亚家族。其中,P2Y受体属促代谢型受体(metabotropic receptor),偶联G蛋白实现信号传导,有典型的七次跨膜结构;而P2X受体则属配体门控的离子通道,天然P2X可以组装成同/异聚体,形成功能性通道,与配体结合后构象改变,实现通道开启、关闭和离子的通透。离子流动改变了跨膜电位和局部离子浓度,是信号传导的关键环节之一<[1]>。早期的研究阐明,P2X家族受体在可兴奋性组织中起重要作用,介导神经系统、神经和平滑肌之间快速的突触传递<[2-5]>。近年的深入研究发现P2X受体广泛表达于包括血液系统在内的多组织中<[6-7]>,在不同组织中的作用和意义也成为研究的热点。
P2X<,7>受体最早从大鼠的脑组织中克隆并在HEK293细胞中表达,是P2X家族受体中最后一个被克隆出来的。在其天然配体ATP作用下,通道开启,对二价阳离子Ca<2+>和Ba<2+>有强的选择性。P2X<,7>受体广泛表达于神经系统、造血细胞等多种组织,生理功能呈多样性,其在造血系统,特别是白血病细胞中的表达功能受到广泛关注,其异常表达和功能与白血病的治疗、预后相关<[8-9]>。
随着对P2X<,7>受体研究的逐渐深入,研究者不断发现各种功能异常的P2X<,7>受体,因此,P2X<,7>受体功能缺失的原因成为研究的焦点之一。根据我室以往的研究结果,本文以人白血病细胞系J6-1来源的P2X<,7>受体为研究重点,完成了以下工作:
1.J6-1细胞来源的P2X7受体在第559位有一个A→G有义突变,导致Asn187→ASp<,187>,用携带此突变P2X<,7>受体的真核表达载体转染不表达P2X家族受体的Ramos细胞,获得稳定表达细胞株(Ramos—P);应用RT-PCR、Westem blot和流式细胞术检测P2X<,7>受体在Ramos中的表达;荧光分光光度计检测P2X<,7>受体介导的胞内钙离子浓度变化。结果显示,突变P2X7受体可在Ramos细胞中表达,Ramos—P对常规浓度的激动剂不敏感,但:BzATP浓度增加到300 μM时(常规浓度为100 μ M),又可引起胞内游离钙离子浓度的升高。本室以往的研究发现:在另一钙功能缺失的LCL-H细胞系中,P2X<,7>受体功能异常的原因是由于细胞表面高表达胞外ATP酶CD39<[10]>;本文检测了Ramos—P细胞CD39的表达情况及胞外ATP酶活性。结果显示:核酸水平,该细胞株CD39阴性,而且胞外ATP酶活性与其它白血病细胞系相当。因此排除CD39高表达引起Ramos—P细胞对激动剂不敏感,提示559位的氨基酸有意义突变可能是导致J6-1来源的P2X<,7>受体对激动剂不敏感的原因,其机制正在研究中。
2.本室从J6-1细胞中克隆出缺失73个bp的P2X<,7>受体基因选择性剪接体。本文检测了9株白血病细胞系及78例血液病患者骨髓单个核细胞中P2X<,7>受体及剪接体的表达。在9株白血病系中除K562、Ramos、Raji,均有全长P2X<,7>受体,但未检测到剪接体的表达。78例血液病患者中,全长P2X<,7>受体表达阳性率较高,且高于正常对照;只检测到两例(M2a,M3)表达剪接体。其中M2a患者同时表达野生型P2X<,7>受体和剪接体,M3患者则只表达剪接体。
3.首次发现在儿章急性淋巴细胞白血病中,复发患者与初治患者的P2X<,7>受体阳性率无显著性差异,但表达水平前者显著高于后者。提示P2X<,7>受体高表达与儿童急性淋巴细胞白血病复发相关。
4.为研究剪接体对全长形式的P2X<,7>受体功能调控的影响,通过电穿孔方法将表达此剪接体的真核表达质粒转染P2X<,7>受体功能正常的U937细胞,使其在白血病细胞系U937中稳定表达,已经成功获得混合克隆,后续工作正在进行。