综述:Pannexin通道在炎症和肿瘤发生中的作用

【字体: 时间:2025年08月21日 来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology 4.3

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  这篇综述系统阐述了Pannexin(Panx)通道家族(Panx1/2/3)作为七聚体半通道的结构特征、生理功能及其在炎症和肿瘤中的调控机制。文章重点探讨了Panx通过释放ATP等信号分子(≤1.5 kDa)激活嘌呤能受体(P2X/P2Y)通路,驱动NLRP3炎症小体活化、EMT(上皮-间质转化)和免疫微环境重塑的过程,并评估了临床药物(CBX/PBN/Spironolactone)和合成肽抑制剂(10Panx)的治疗潜力。

  

Pannexin通道家族:结构与功能

Pannexin(Panx)通道是由Panx1、Panx2和Panx3蛋白组成的七聚体半通道,可释放≤1.5 kDa的信号分子如ATP、氨基酸和离子。其中Panx1通过半胱天冬酶(Caspase3/7)切割C端自抑制域(CAD)激活,而Panx2/3则分别定位于内质网(ER)和骨骼系统。值得注意的是,Panx1的胞外环(ECL1/2)存在关键调控位点:色氨酸(Trp74)决定其对经典抑制剂(如CBX/PBN)的敏感性,而糖基化修饰(如Asn254)影响膜定位。

炎症中的双重角色

在缺血再灌注损伤(I/R)中,内皮细胞Panx1通过释放ATP招募中性粒细胞,加剧脑、肺、肾等器官的炎症损伤。相反,在哮喘模型中,Panx1介导的腺苷信号可抑制T效应细胞(Teff)过度增殖,而气道Panx1激活则通过ATP积累加重高反应性(AHR)。最新研究发现,Panx3缺失会加速骨关节炎进展,但其在衰老模型中却表现出保护作用,暗示其功能具有环境依赖性。

肿瘤发生中的矛盾效应

Panx1在多数实体瘤(如胰腺癌PDAC、黑色素瘤)中通过PI3K/AKT-mTOR通路促进增殖,其机制涉及:

  1. 1.

    线粒体蛋白UQCRC1驱动ATP释放,激活P2Y2受体并增强糖酵解;

  2. 2.

    血小板Panx1通过P2X1-p38/MAPK轴诱导IL-1β释放,促进EMT和转移。

    然而,在横纹肌肉瘤中,Panx1通过与支架蛋白AHNAK结合抑制迁移。Panx2在胶质瘤中发挥抑癌作用,但在结直肠癌中通过PI3K/AKT促进化疗耐药。

治疗潜力与挑战

FDA批准的药物如丙磺舒(PBN)和螺内酯可阻断Panx1,在PDAC模型中能抑制肿瘤生长和血小板介导的转移。合成肽10Panx靶向Panx1的Trp74-Tyr83片段,可逆转奥沙利铂诱导的神经痛。但当前抑制剂缺乏亚型选择性,且Panx2/3特异性抑制剂的缺失仍是重大瓶颈。

未来方向

针对胰腺癌的联合治疗策略值得探索:Panx1抑制剂与吉西他滨联用可能增强疗效,而靶向P2Y2(AR-C118925XX)和免疫检查点的组合或可改善CD8+ T细胞浸润。此外,线粒体Panx1在心脏缺血预适应中的发现,提示其在亚细胞器中的功能仍有待挖掘。

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