牙髓炎性痛时P2X受体介导的膜电流表型与其基因型的可塑性改变

细胞膜受体介导的膜电流表型（phenotype）与其基因型（genotype）的关系，一直受到神经科学界的关注，具有重要的理论及实际意义。已知P2X受体与伤害性信息的感受和传递密切相关。本项目是在我们多年对P2X受体深入研究的基础上，特别是我们最近所创建的在三叉神经节（TG）神经元上应用膜片钳技术结合单个细胞免疫组化方法，记录了ATP激活电流后，在同一细胞进行单个细胞P2X受体免疫组化检测，以此来分析通过逆行追踪到的TG内荧光标记的、支配牙髓的痛觉神经元上P2X受体电流表型与其基因型之间的联系。进一步还将检验并分析在多种炎性因子作用下其电流表型与相应基因型的可塑性改变。作为对比，我们还将检测辣椒素（capsaicin）激活电流及其受体（TRPV1）的表达。以上研究将为探索痛觉或伤害性神经元上P2X受体在炎性痛时的可塑性改变，以及牙髓炎性痛发生的机制和对抗措施提供新的资料和有关的研究线索。

国际上针对P2X受体与伤害性信息的感受与传递的研究依然是疼痛研究领域的热点。P2X受体共有7个亚型，其中1-6型受体均在伤害性神经元上表达。以往的研究认为P2X3受体与疼痛关系最密切。本项目主要进行了如下工作：.（1）在多年的研究基础上，创新性地运用荧光逆行追踪标记技术对支配牙髓的伤害性神经元进行标记，并结合膜片钳电生理记录方法和单细胞免疫组化技术，对三叉神经节上伤害性神经元的细胞类型、大小、电流表型、P2X受体亚型的表达及其可塑性改变等特征进行了全面深入的研究。本项目技术方法属于国际领先的创新性应用。.（2）针对目前国际上P2X1受体亚型是否参与伤害性信息感受与传递的问题，我们的研究发现，P2X3，而不是P2X1在其中发挥主要作用。.（3）我们发现，牙髓炎性痛状态下，在小体积伤害性神经元上（一般介导快痛）不但表达P2X3受体，还表达P2X5受体，在中等体积伤害性神经元上（一般介导慢痛），P2X1-5受体均有表达，而P2X6受体则未见表达。提示P2X5在疼痛相关机制中有其重要作用。.（4）传统鉴别伤害性感受神经元的方法是用辣椒素受体作为阳性标记，以此为标记的神经元上记录到的P2X受体基因型及ATP激活电流表型与我们逆行追踪准确标记的伤害性神经元上的不完全一致，提示辣椒素受体阳性标记的神经元不一定是伤害性神经元。.（5）我们的研究发现，Zn2+作为P2X受体重要的调制剂，在牙髓炎性痛时，P2X受体对Zn2+的敏感性会发生改变，另外我们进一步研究了Zn2+调节P2X4受体的分子机制，发现cysteines参与了Zn2+对P2X4的调制。.本项目的研究成果为我们对初级感觉神经元或突触前的可塑性研究提供更多更新的理论支持。此外，对镇痛药物的研发（即不仅仅针对P2X3受体）也提供了有力的实验依据及新的思路。最后，还为我们今后在急、慢性疼痛的发生发展机制研究领域进一步拓宽思路、深入研究、成果向临床应用转化等方面打下坚实基础。