P2X7受体在细胞衰老与凋亡中的作用

细胞衰老与凋亡是引起多种老年性疾病的原因。然而，其分子机理仍不清楚。视网膜色素上皮细胞（RPE）功能障碍和凋亡是年龄相关性黄斑变性（AMD）的标志。我们首次发现通过激活P2X7受体,引起细胞外钙离子内流和RPE凋亡。预实验发现：衰老和促炎症细胞因子增加P2X7受体的表达，激活P2X7受体能诱导单核细胞趋化因子1（MCP-1）的分泌，而MCP-1激活的单核细胞能诱导RPE凋亡。本项目将应用体内外RPE衰老模型、实时钙离子荧光扫描技术以及多种分子与细胞生物学等技术，研究衰老对RPE P2X7受体的表达和功能的影响；检验衰老对P2X7受体介导的细胞凋亡的敏感性；鉴定P2X7受体介导的细胞因子的表达与分泌以及信号传导通路上的关键分子；探索体内P2X7受体的表达水平与细胞衰老、细胞凋亡以及炎性细胞浸润的相关性。本项目的完成将为预防和治疗衰老、凋亡相关的老年性疾病奠定理论基础。

P2X7受体在老年性疾病的发生发展过程中起着重要作用。它是一种非选择性阳离子通道，被胞外三磷酸腺苷激活后, 通过胞外钙离子内流和细胞膜微孔的形成而导致细胞凋亡。目前，关于P2X7受体在衰老中的作用，以及衰老与炎症对P2X7受体及其剪接变异体的影响知之甚少。本研究应用体内外RPE衰老和炎症模型,采用多种实验技术，研究了衰老与炎症对眼组织和RPE中P2X7受体及其剪接变异体的表达与功能的影响。体外实验结果显示: P2X7受体介导了细胞外钙离子内流和细胞膜微孔的形成，证实了P2X7受体抑制剂能阻断P2X7受体激动剂所诱导的RPE凋亡。体外实验发现RPE衰老可诱导RPE P2X7受体的表达。体内实验结果显示: 未刺激的年老鼠眼组织中P2X7受体(P2X7R-V1)及其剪接变异体（P2X7R-V2、P2X7R-V3、P2X7R-V4）的mRNA表达均高于年轻鼠。LPS上调年轻鼠P2X7R-V1、P2X7R-V2、P2X7R-V3、IL-6和 IL-1β的mRNA表达（P < 0.05），但却下调年老鼠P2X7R-V1、P2X7R-V3、P2X7R-V4、TNF-α、IL-18和IL-1β的mRNA表达（P < 0.05）。无论是对照组还是LPS组，年老鼠P2X7R-V1、P2X7R-V2、P2X7R-V3、P2X7R-V4 mRNA的表达均高于年轻鼠。在对照组中，年老鼠IL-6、TNF-α、IL-18 和IL-1β的mRNA表达高于年轻鼠（P < 0.05）。在LPS组中，年老鼠IL-6、TNF-α、IL-18 和IL-1β在刺激的早期低于年轻鼠，但在刺激的晚期却高于年轻鼠。总之，体内衰老上调眼组织中P2X7受体及其剪接变异体mRNA水平,LPS差异性调节年轻鼠和年老鼠的P2X7受体及其剪接变异体的表达。因此，我们的研究提示衰老与炎症可能通过影响P2X7受体及其剪接变异体的表达水平来调节P2X7受体的功能，从而影响老年性疾病的进程。深入研究P2X7受体及其剪接变异体，将为预防和治疗衰老、凋亡相关的老年性疾病奠定理论基础。