血小板二磷酸腺苷受体研究的进展.docx
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血小板二磷酸腺苷受体研究的进展
血小板二磷酸腺苷受体研究的进展
血小板聚集在止血与血栓形成中具有关键的作用,多种物质都能够通过各自特异性受体引发血小板的活化与聚集。
目前已发觉了四十多种血小板受体,其中绝大多数的性质与结构都已说明[1]。
二磷酸腺苷(ADP)是人们发觉最先、也是体内最重要的诱导血小板聚集的物质。
在体外实验中可观看到ADP诱导的两种血小板聚集类型。
低剂量ADP引发较弱的、可逆性聚集,不伴有释放反映;高剂量ADP引发较强的、不可逆性聚集,同时有颗粒成份的释放。
由于ADP易被磷酸酶破坏,目前还缺乏特异的ADP受体的配体及抗ADP受体单克隆抗体,血小板表面ADP受体数量较少和血小板是无核细胞等缘故,在技术上很难研究ADP受体的特性,人血小板ADP受体一直未能鉴定或纯化。
最近几年来由于配体-受体研究的开展,临床上先本性血小板ADP受体缺点性疾病的发觉,抗血小板ADP受体药物的应用,和分子生物学的进步,血小板ADP受体的性质、功能与结构已大体说明,这已成为当前病理生理、血栓与止血和药理学研究的一个重要进展。
1 血小板ADP配体-受体的研究 ADP受体属嘌呤类受体(P2受体),在机体普遍存在,参与调剂血小板聚集、血管张力、心脏收缩、中枢与外周神经传导和细胞割裂等多种生理病理反映。
多数嘌呤类受体的基因已克隆,分子结构已大体说明。
嘌呤类受体按结构可分为P2X与P2Y两种类型,目前已发觉了7种P2X的亚型与11种P2Y的亚型[2]。
人们已合成了数十种腺嘌呤核苷酸类似物,由于分子中取代的基团及其结构的不同,它们对血小板ADP受体的结合特性与能力也不同。
一部份表现为受体兴奋剂,而另一部份表现为受体拮抗剂,要紧作用于P2X嘌呤受体。
用33P标记的2-MeS-ADP测定,每一个血小板表面有600个高亲和性结合位点(kd=5nmol/L)[3]。
2-MeS-ADP具有剌激ADP受体的作用。
其诱导血小板聚集的能力比ADP强5倍,专门是对活化的腺苷酸环化酶的抑制能力要比ADP强200倍。
αβ-亚甲基-5-三磷酸腺苷也是P2X受体兴奋剂,但不引发血小板变形。
另一方面,ADP的异构物2,5-二磷酸腺苷(A2P5P)及3,5-二磷酸腺苷(A3P5P)是P2Y1受体的抑制剂,能抑制ADP诱导的血小板变形和聚集,抑制细胞内Ca2+移动,但不阻碍ADP对腺苷酸环化酶的抑制。
其它P2Y1受体抑制剂ATP与其人工合成的类似物Sp-ATPαS和一种ADP衍生物ARL66096也抑制ADP诱导的血小板聚集,抑制细胞内钙流,同时有激活腺苷酸环化酶的作用。
这些配体已成为血小板ADP受体研究的有效工具。
2 血小板ADP受体缺点性疾病 1992年Cattaneo等[4]第一报导一例先本性血小板功能异样的患者。
其要紧表现为ADP虽可引发血小板变形,但不能诱导血小板聚集与释放,不能增进125I标记的纤维蛋白原或vonwillebrand因子结合于血小板表面,不能增高细胞内Ca2+浓度,也不能抑制前列腺素E1引发的cAMP的升高。
而患者血小板对高浓度的胶原或凝血酶的反映正常。
另外,凝血酶或蝰蛇毒加肾上腺素可引发正常的血块畏缩,但蝰蛇毒加ADP不能使血块畏缩。
[3H]2-ADP与甲醛固定的血小板的结合减少。
这些特点都说明患者血小板的ADP受体缺点。
以后Nurden等[5]也报导一例先本性出血患者。
ADP可引发血小板变形,但不引发聚集;纤维蛋白原结合减少;不抑制腺苷酸环化酶活性。
同时,[3H]2-MeS-ADP在血小板膜上的结合位点数减少95%以上。
一些新的病例或家系正陆续被发觉,提示本病并非罕有。
患者的父母多为近亲婚配,说明为常染色体隐性遗传的特点。
3 抗血小板ADP受体药物 噻恩并吡啶(thienopyridine)类药物要紧包括噻氯匹定及其类似物clopidogrel。
这种药物除对各类诱导剂引发的血小板聚集都有必然的抑制作用外,而对ADP诱导的血小板聚集有完全与特异的抑制成效,能取消ADP诱导的一相聚集,这一点与阿司匹林及其它抗血小板药物显著不同。
噻氯匹定类药物能明显延长出血时刻,阻断血小板纤维蛋白原受体的利用性,降低由前列腺素E1升高的细胞cAMP水平,但不能阻断Ca2+经血小板膜通道的内流。
长期以来,人们对噻氯匹定类药物的作用机制一直未能了解。
最近几年来人们在大鼠实验中发觉,噻氯匹定类药物使[33P]2-MeS-ADP与血小板的结合数量减少70%。
这种抑制是非竞争性的,进一步增加药物的剂量也不能取消另外30%受体与配体的结合。
这些结果说明,在血小板表面可能存在着两类ADP受体。
一类受体与血小板变形和Ca2+离子通道有关。
另一类受体与G蛋白(主若是Gi蛋白)偶联,阻碍细胞内信息传递,从而降低了细胞内cAMP水平,增进致密管道系统Ca2+流入胞浆与GPⅡb-Ⅲa复合物纤维蛋白原受体的暴露,并最终致使了血小板聚集。
噻氯匹定类药物主若是通过抑制第二类ADP受体发挥抗血小板作用[6]。
噻氯匹定类药物并非是血小板ADP受体拮抗剂,也不能抑制ADP受体的合成,可能是通过干扰ADP受体的功能发挥了抗血小板作用。
应该指出,噻氯匹定类药物对血小板两种ADP受体的药理作用与上述嘌呤受体拮抗剂的作用并非完全相同。
噻氯匹定类药物与P2Y1受体抑制剂(如A2P5P和A3P5P)都别离对[33P]2-MeS-ADP与血小板ADP受体的结合有部份的抑制作用,只有在这两类药物一起作历时才能显现完全的抑制成效[7]。
这种不同的机制有待进一步说明。
4 血小板ADP受体基因研究 血小板是一种无核细胞,给基因研究带来必然的困难。
Vial等[8]从人血小板和培育的巨核细胞系(Meg-01,CHRF-288等)提取RNA,用逆转录聚合酶链反映(RT-PCR)扩增出P2X1的cDNA片段,并经Southern印迹技术证明。
这证明血小板内和巨核细胞内有P2X1的mRNA存在,能够合成P2X1嘌呤受体。
最近Sun等[9]从人血小板RNA克隆出完整的P2X1的cDNA。
人血小板和某些巨核细胞系P2X1的mRNA全长为?
kb。
将cDNA编码区装入载体后,转染至无嘌呤受体的人星状细胞瘤细胞。
后者在ADP剌激下,细胞膜钙通道开放,Ca2+从胞外流入胞内。
而P2X1受体特异性拮抗剂suramin与PPADS能够阻断这一现象。
用蛋白印迹技术与抗P2X1多克隆抗体在血小板与转染的人星状细胞瘤细胞均检测到一条相对分子质量为70×103的蛋白。
这些结果充分证明,人血小板存在着P2X1嘌呤受体,其要紧功能之一是调剂血小板膜的钙通道。
另一方面,Leon等[10]按鸡P2Y1的cDNA设计引物,用PCR方式从人内皮细胞扩增出一条片段,再以后者为探针,从人胎盘cDNA文库中找P2Y1受体的cDNA。
人的P2Y1受体cDNA有3?
055?
bp。
其开放阅读框架编码一条由372个氨基酸残基组成的多肽。
有七个疏水的穿膜区。
用RT-PCR扩增技术能够证明在血小板及各类巨核细胞系细胞中有P2Y1的mRNA。
将人P2Y1的cDNA转染至Jurkat细胞,该细胞就可被ADP与2-MeS-ADP激活,而ATP及其衍化物有竞争性抑制作用。
这一现象和以前从药理上猜想的血小板P2T受体完全相同。
因此,P2Y1受体确实是P2T受体[11]。
5 展望 ADP受体结合实验及噻恩并吡啶药理研究资料都显示,在血小板表面可能有两种ADP受体。
分子生物学研究也证明了P2X1与P2Y1两种嘌呤受体基因在血小板和巨核细胞的转录与表达。
人们已可确信,血小板两种ADP受体有着各自的功能与作用机制。
P2X1受体激活时增进钙离子的内流并抑制腺苷酸环化酶活性;P2Y1受体的激活与G蛋白偶联,通过磷脂酰肌醇的水解引发胞内贮存Ca2+的增加和血小板聚集[12]。
这两种ADP受体都是血小板活化必不可少的。
任何一种受体的缺点都致使血小板不能活化,血小板的正常功能必需有两种受体的一起参与[13]。
血小板ADP受体有独特的性质,ADP是其剌激剂,ATP是竞争性抑制剂;而在其它细胞上ADP和ATP对嘌呤类受体都表现相同的作用。
血小板ADP受体类型、结构与功能的最后确信还有待于对先本性血小板ADP受体缺点患者的基因研究和对实验动物的血小板ADP受体基因敲除(knockout)的研究结果。
血小板ADP受体的确信关于止血与血栓的病理生理研究具有重要的意义。
最近有人发觉,ADP受体参与了肝素引发的血小板减少性紫癜的发病进程[14]。
另外,噻氯匹定已是最经常使用的一种抗血小板药物,其类似物clopidogrel也进入三期临床试历时期。
一些ADP受体拮抗剂在动物实验也表现出显著的抗血栓成效,有望成为新的抗血栓药物。
这将进一步增进抗血小板药物的进展。
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