細胞外的核苷酸可以發揮自分泌（autocrine）和旁分泌（paracrine）的激素樣作用，并調節許多細胞生理活動和參與免疫炎癥及病理反應，如核苷酸（ADP、ATP及其衍生物）能使細胞膜通透性升高，允許部分小分子物質自由通過等。

從細胞釋放出來的核苷酸，能夠同特異性細胞膜上嘌呤受體（purinergic receptor）結合并發生效應。嘌呤受體既可作為離子通道，也可偶聯于磷脂酶、腺嘌呤環化酶并驅動信號轉導途徑（adenyl-cyclase signal transduction pathway）。嘌呤受體可分為兩大家族：P1和 P2。P1由腺苷所激活；P2由ATP、ADP及其衍生物所激活，P2可再分兩類：P2X和P2Y。P2X嘌呤受體家族至少含有7個不同亞型，即從P2X1到P2X7，每個均是兩次跨膜離子通道蛋白質，選擇性分布在易興奮細胞上，如神經元、平滑肌細胞、橫紋肌細胞、巨噬細胞。P2X嘌呤受體通道與ATP結合，導致對Ca2+具有通透性，作為非選擇性的陽離子通道，一旦激活，細胞外的Ca2+中可以進入胞內，使胞內Ca2+濃度升高。

P2Y嘌呤受體7次跨膜，與G蛋白偶聯，參與細胞的代謝營養，其至少有6個不同的亞型，P2Y，到P2Y1到P2Y6嘌呤受體分布廣泛，表達在不同起源的細胞上，如上皮細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、橫紋肌細胞，成纖維細胞、神經元細胞、單核-巨噬細胞，受體通過異源性三聚體G蛋白偶聯到效應器上，發揮其刺激或抑制腺苷環化酶的作用。P2Y嘌呤受體也能夠刺激磷脂酶的活性，并可增加胞內Ca2+濃度。另外，通過受體的介導和促使前列腺素釋放的機制，P2Y嘌呤受體可增強cAMP的產生。P2Z受體（P2X7）幾乎表達在所有炎性免疫細胞和某些轉化細胞株（如某些癌細胞株）。

P2Z受體的胞外ATP通道開放后所引發的反應有：①Ca2+和Na+快速內流。②K+快速外流。③細胞膜發生去極化。④磷酸化小分子代謝產物外流。⑤細胞變圓腫脹。⑥抑制巨噬細胞的胞飲和吞噬活動。⑦細胞內微管網絡解聚（disaggregation of the microtubule network）。⑧胞吐顆粒內容物釋放。⑨細胞死亡，包括細胞凋亡。⑩IL-1β等細胞因子成熟和釋放；近來還發現其參與細胞內分枝桿菌的非NO依賴性殺傷免疫反應。

P2Z可從3個方面有別于其他P2受體：①受體激活不僅形成內向的離子電流，也出現細胞的滲透性（permeabilization）增強。②苯甲酰基-苯甲酰基ATP[2'，3'-（4-benzoyl）benzoyl ATP]是P2Z最-有-效的激動劑，但ATP效力較低。③其激活效應能被細胞外鎂離子所抑制。大鼠P2X7，功能是其可形成一個對小分子陽離子具有滲透性的通道，也可形成溶解細胞的孔道。短暫使用ATP（1~2 s）刺激P2Z受體，其表現類似于其他P2X受體，并可以短暫性開放通道；重復或延長使用激動劑造成細胞滲透化；降低細胞外鎂離子濃度可增強其生物學效應。滲透化的發生涉及由239個氨基酸殘基所組成的胞質區C端，因為C端缺失尾部177個殘基后不能出現細胞滲透化，但不影響小分子陽離子通道。

P2受體參與LPS的巨噬細胞激活反應，P2X7能引起LPS誘導的ERK1（extracellularsignal-regulated kinase 1，細胞外信號調節激酶1）和ERK2的最大限度的活化，上調誘導型NO合成酶（iNOS）的表達。P2X7的C端與LBP和BPI的保守結構域同源，P2X7在內毒素信號轉導和巨噬細胞的活化中起著重要作用，可能成為內毒素血癥治療的靶位。