G蛋白耦聯(lián)受體二聚體藥理學(xué)研究進(jìn)展*

張翕婷，董鵬志，譚曉文，王　瑩，朱　彥（天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193）

·綜述·

G蛋白耦聯(lián)受體二聚體藥理學(xué)研究進(jìn)展*

張翕婷，董鵬志，譚曉文，王瑩，朱彥
（天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193）

G蛋白耦聯(lián)受體（GPCR）作為幾乎遍布人類每一細(xì)胞的功能受體，具有多種生理和病理學(xué)功能。GPCR通過(guò)激活細(xì)胞內(nèi)的不同的G蛋白亞基，從而激活不同的胞內(nèi)通路，產(chǎn)生不同生物學(xué)效應(yīng)。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究表明這些受體通過(guò)二聚體的形式參與調(diào)節(jié)生理活動(dòng)，對(duì)信號(hào)識(shí)別及轉(zhuǎn)導(dǎo)有重要作用，進(jìn)而為生理變化及疾病治療提供了新的靶點(diǎn)?，F(xiàn)隨著生物技術(shù)和分子生物學(xué)的發(fā)展，GPCR二聚體研究已取得了很大的進(jìn)展。就GPCR所形成的同源、異源二聚體對(duì)生理及病理重要作用作一簡(jiǎn)述。

G蛋白耦聯(lián)受體；二聚化；信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)

DOI：10.11656/j.issn.1672-1519.2015.03.14

G蛋白耦聯(lián)受體（GPCR）具有重要的生理作用，市面所售藥物近30%是針對(duì)GPCR開(kāi)發(fā)的。近年來(lái)，隨著研究的深入，學(xué)者們逐漸認(rèn)識(shí)到，GPCR不僅以單體形式參與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控，還能以二聚體、三聚體等形式存在。這些不同形式的GPCR聚合體與眾多生理過(guò)程、病理狀態(tài)改變有著密切的聯(lián)系。因此，GPCR不同形式的聚合體為藥物篩選提供了新的靶點(diǎn)。筆者就近年來(lái)對(duì)GPCR二聚化在生理、病理?xiàng)l件下所起到的作用進(jìn)行綜述。

1　GPCR的分類及特點(diǎn)

GPCRs是一大類膜蛋白受體的統(tǒng)稱。其特點(diǎn)是具有7次跨膜結(jié)構(gòu)，其N端在細(xì)胞外，C端在細(xì)胞內(nèi)［1］。它可識(shí)別并結(jié)合細(xì)胞外部環(huán)境中多種信號(hào)分子，并激活細(xì)胞內(nèi)的異源三聚體鳥苷酸結(jié)合蛋白（G protein），活化后的G蛋白結(jié)合三磷酸鳥苷（GTP）置換二磷酸鳥苷（GDP），三聚體會(huì)進(jìn)行解離等變化，從而將信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)的效應(yīng)分子，引起細(xì)胞內(nèi)的一系列改變。

GPCR按照氨基酸序列相似性可分為3類［2］：A族，B族和C族。

1.1A族（視紫紅質(zhì)/β2-腎上腺素受體家族）目前對(duì)A族的研究相對(duì)最為充分，而且該族包含的受體數(shù)量最多。該家族的特點(diǎn)是約有20個(gè)高度保守的氨基酸序列，這些序列大多位于跨膜區(qū)。該族受體氨基酸序列同源性較低，并局限于保守的重要氨基酸殘基中，這些殘基的高度保守性對(duì)于受體整體的結(jié)構(gòu)和功能都有重要意義。A族GPCR主要包括阿片受體（OR）、黑皮素受體（MCR）、多巴胺受體（DR）、趨化因子促性腺激素釋放激素受體（GnRHR）、黃體生成素受體（LHR）、甘丙肽受體2（GalR2）和2c型5-羥色胺受體（5-HT2c receptor）等其他受體［3］。

1．2B族（胰高血糖素受體家族）該族包括約20種不同的受體，其特點(diǎn)是有多達(dá)100多個(gè)N末端氨基酸殘基，并且其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由6個(gè)絲氨酸形成二硫健組成。它包括神經(jīng)肽類（Neuralpeptides）、肽類激素（Peptidehormone）、血管活性腸肽（Vasoactiveintestinal peptide）、降鈣素受體（Calcitonin receptor）和胰高血糖素受體（Glucagon receptor）等。

1.3C族（神經(jīng)遞質(zhì)受體家族）該族包括代謝型谷氨酸受體（mGluRs）、B型γ-氨基丁酸受體（GABABR）、鈣離子敏感受體（CaSR）、味覺(jué)受體第一家族（T1R）和一些信息素受體［4］。這些受體在體內(nèi)分布廣泛，參與突觸信號(hào)傳遞，學(xué)習(xí)和記憶的產(chǎn)生等重要的生理進(jìn)程，并與癲癇、帕金森癥等疾病的病理發(fā)生密切相關(guān)。

2　GPCR二聚體分類

GPCR二聚體分為同源二聚體和異源二聚體。同源二聚體（Homodimers）是指相同受體蛋白間的結(jié)合，即為同一家族同一受體亞型間的二聚體。異源二聚體是指兩種不同GPCR相關(guān)受體相互作用：包括同一家族受體亞型間的異源二聚體及不同家族受體間的異源二聚體［5］?，F(xiàn)可以通過(guò)免疫共沉淀（Co-IP），蛋白免疫印跡（western blot），生物熒光共振能量轉(zhuǎn)移（BRET）和熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）［6］等技術(shù)檢測(cè)GPCR二聚體的存在。

2.1GPCR同源二聚體目前已報(bào)道的同源二聚體有：促甲狀腺激素釋放激素（TRH）受體、腎上腺素受體（α2AR、β2AR）、多巴胺受體、組胺受體、血小板激活因子受體、阿片受體（α、δ、κ受體）、血管緊張素Ⅱ受體、血管升壓素受體、白介素受體、生長(zhǎng)激素抑制素受體和化學(xué)因子受體等［7］。

2.2GPCR異源二聚體目前已有報(bào)道的異源二聚體有：味覺(jué)受體T1R2-T1R3、多巴胺受體D1-D2、凝血酶受體PAR1-PAR4、五羥色胺2a受體（5HT2a）和代謝型谷氨酸受體2（mGlu2）等。

3　GPCR二聚體生理及病理作用

3.1調(diào)節(jié)食欲生長(zhǎng)激素促分泌素（GHS）是一種新發(fā)現(xiàn)的含有28個(gè)氨基酸的生長(zhǎng)激素釋放肽，為GPCR類生長(zhǎng)激素促分泌素受體（GHS-R）的內(nèi)源性配體。它主要由大小腸產(chǎn)生，也可以由肺、胰島細(xì)胞、性腺、腎上腺皮質(zhì)、胎盤、腎臟和大腦分泌。GHS能激活其特異性受體GHS-R1A，產(chǎn)生一系列生物學(xué)效應(yīng)，該機(jī)制能傳達(dá)美食所引起的快感并加強(qiáng)食欲，增加食物攝取，并導(dǎo)致脂肪量增加；同時(shí)也能促進(jìn)某些藥物或酒精成癮［8］。目前發(fā)現(xiàn)，GHS-R1A與其他GPCR如黑素皮質(zhì)素受體3（MC3）、五羥色胺2C受體（5-HT2C）、多巴胺D2受體（D2R）可形成異源二聚體，這三個(gè)受體在食物攝入和能量平衡的穩(wěn)態(tài)控制方面起著關(guān)鍵性作用［9］。Kern等［10］利用老鼠進(jìn)食狀況觀察食欲變化，實(shí)驗(yàn)表明D2R和GHSR1A二聚體形成后產(chǎn)生相互作用，激活了新的下游通路信號(hào)傳導(dǎo)。說(shuō)明GHS-R1A與其他GPCR二聚化，可以起到調(diào)節(jié)食欲作用。針對(duì)此新機(jī)制進(jìn)行研究，未來(lái)以GHS-R1A等相關(guān)GPCR受體為靶向的藥物有可能起到調(diào)節(jié)能量平衡、調(diào)節(jié)食欲的作用，可成為針對(duì)肥胖的潛在治療方法。

3.2調(diào)控味覺(jué)甜味是動(dòng)物最喜好的基本味感。功能學(xué)研究表明，甜味是由GPCR味覺(jué)受體家族中的T1R2和T1R3介導(dǎo)的［11］。T1R2和T1R3在甜味感受中發(fā)揮著不同的作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，敲除T1R2或T1R3任何一個(gè)基因，都會(huì)導(dǎo)致小鼠對(duì)各種人工甜味劑的反應(yīng)消失，說(shuō)明這兩種受體是識(shí)別人工甜味劑所必需的［12］。它們單獨(dú)存在時(shí)分別為糖的低親和力受體，只有當(dāng)GPCR味覺(jué)受體家族中的T1R2和T1R3形成異源二聚化后，方可產(chǎn)生甜味味覺(jué)。這些生理現(xiàn)象可能會(huì)對(duì)食品行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

3.3GABA信號(hào)傳導(dǎo)γ-氨基丁酸（GABA）是腦內(nèi)重要的神經(jīng)遞質(zhì)，在突觸傳遞中起著重要的角色［13］。它通過(guò)與G蛋白耦聯(lián)受體GABAR結(jié)合發(fā)揮其生物學(xué)功能。GABAB受體是GABA受體其中的一種亞型，它是一種代謝性受體。GABAB受體由GABAB1和GABAB2兩個(gè)亞基組成，GABABR1可以控制GABAB受體向細(xì)胞膜運(yùn)輸，而GABABR2則負(fù)責(zé)激活G蛋白［14］。兩個(gè)亞基單獨(dú)存在時(shí)都不會(huì)發(fā)揮作用，GABABR1單獨(dú)表達(dá)后只保留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，只有與GABABR2共表達(dá)才能準(zhǔn)確的定位到細(xì)胞表面，兩者需要形成GABABR1-GABABR2二聚體才能發(fā)揮生理效應(yīng)。

3.4血小板聚集動(dòng)脈血栓形成過(guò)程中，血小板活化是其主要原因，其中，血小板聚集是血小板活化過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)［15］。凝血酶屬于GPCR受體，它是一系列絲氨酸蛋白水解酶，在血栓形成過(guò)程中起著重要的作用，能夠?qū)⒗w維蛋白原分解為纖維蛋白單體，將活性因子育活化為因子育a并能使纖維蛋白成為共價(jià)交叉連接結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到穩(wěn)定血栓的目的。凝血酶還能夠激活因子V和因子Ⅷ進(jìn)一步促進(jìn)凝血酶生成，激活血小板，刺激其聚集和顆粒釋放。人體主要凝血酶受體有PAR1、PAR3和PAR4。其中PAR1和PAR4形成二聚體，PAR1作為輔助因子協(xié)助PAR4在低濃度下激活血小板凝血酶［16］。同時(shí)研究也發(fā)現(xiàn)PAR1的活化作用與PAR3有關(guān)。PAR3通過(guò)PAR1-PAR3二聚體的形成可以改變PAR1對(duì)于G13耦合作用并引起內(nèi)皮屏障功能障礙，最終激活Gα13下游途徑［17］。

血栓素花生四烯酸（TXA2）是花生四烯酸代謝過(guò)程中的一個(gè)重要產(chǎn)物?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，某些心血管疾病與TXA2的過(guò)量產(chǎn)生有關(guān)。TXA2所對(duì)應(yīng)的GPCR類特異性結(jié)合受體是血栓素A2前列腺素受體（TP），它包括A和B兩個(gè)亞型。TP信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路均與磷脂酶C（PLC）的活化偶聯(lián)，但對(duì)腺苷酸環(huán)化酶（AC）兩者的作用相反：A亞型通過(guò)Gs激活A(yù)C，而B亞型卻通過(guò)Gi抑制AC［18］。當(dāng)TPA與TPB單獨(dú)存在或形成異源二聚體時(shí)，對(duì)主要心血管事件的發(fā)生會(huì)產(chǎn)生重要作用，例如參與心肌梗死，影響血栓形成等［19］。

4　GPCR二聚體藥理機(jī)制的相關(guān)研究

4.1對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)影響

4.1.1抗帕金森癥作用帕金森病（PD）也稱震顫麻痹，是中老年人常見(jiàn)的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病。臨床以靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩、肌張力增高及姿勢(shì)反射障礙為主要臨床特征［20］。PD的重要機(jī)制之一是多巴胺（DA）神經(jīng)元進(jìn)行性退變。DA受體（DAR）屬于GPCR，其受體激動(dòng)劑左旋多巴（L-DOPA）替代療法是改善PD癥狀的有效方法，但是L-DOPA長(zhǎng)期應(yīng)用會(huì)產(chǎn)生明顯的不良反應(yīng)如運(yùn)動(dòng)障礙、神經(jīng)元毒性等。D2受體是DA受體的一種亞型，它與另一種作為抗PD的重要靶點(diǎn)之一的GPCR類腺苷A2受體（A2R）可以產(chǎn)生相互作用［21］。一項(xiàng)研究利用雙重免疫熒光標(biāo)記與共聚焦顯微鏡證明DA2R和A2R能發(fā)生異源二聚化［22］。研究表明，靈長(zhǎng)類動(dòng)物長(zhǎng)期應(yīng)用L-DOPA治療PD會(huì)引起運(yùn)動(dòng)障礙，但L-DOPA與A2AR受體拮抗劑同時(shí)應(yīng)用時(shí)，可增強(qiáng)DA2R激動(dòng)劑L-DOPA療效并減少其用量及其他不良反應(yīng)，且不會(huì)引起運(yùn)動(dòng)障礙［23］。因此合并應(yīng)用DAR激動(dòng)劑和A2AR拮抗劑為PD開(kāi)辟了一條新的治療途徑。

4.1.2抗精神病作用精神分裂癥由于其相關(guān)癥狀的復(fù)雜性，導(dǎo)致了治療方案的多元化。雖然治療藥物能有效控制發(fā)病癥狀，但其不良反應(yīng)不容忽視。C 族GPCR家族中的五羥色胺2a（5HT2a）受體和代謝型谷氨酸受體2（mGlu2）作為抗精神病非常重要的兩個(gè)靶點(diǎn)［24］，已經(jīng)受到廣泛關(guān)注。研究表明精神病患者癥狀之一是易產(chǎn)生幻覺(jué)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)吲哚胺及苯乙胺等擬精神病藥物（致幻劑）對(duì)5-HT亞型均具有較高的親和力，其中5-HT受體具有激活大腦皮質(zhì)的作用。更多研究表明，強(qiáng)效致幻劑1-［2，5-甲氧基-4-碘苯基］-2-氨基丙烷（DOI）可激活軀體感覺(jué)皮質(zhì)中的5-HT2a受體，促使更多的谷氨酸釋放。而5-HT2a受體拮抗劑可阻斷谷氨酸釋放增加，因此認(rèn)為5-HT2a受體介導(dǎo)了致幻劑并發(fā)揮作用。一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)利用BRET、FRET和Co-IP等技術(shù)［25］，發(fā)現(xiàn)大腦皮質(zhì)中5-HT2a受體能與mGluR2受體形成功能性異二聚體，并通過(guò)變構(gòu)對(duì)內(nèi)源性配體結(jié)合的親和力進(jìn)行調(diào)節(jié)。最終得出結(jié)論，兩種受體表達(dá)失調(diào)并在大腦皮質(zhì)組織中發(fā)生二聚化時(shí)，下游傳導(dǎo)信號(hào)會(huì)發(fā)生異常。當(dāng)mGluR2受體和5-HT2a受體聯(lián)合表達(dá)，可顯著削弱由5-HT2a受體單獨(dú)與G蛋白結(jié)合所引起的Gαq/11的高親和力激活作用。另一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)表明［26］，DOI等致幻劑能誘導(dǎo)早期生長(zhǎng)反應(yīng)-2基因（EGR-2）的產(chǎn)生，研究證明聯(lián)合給予mGluR2受體激動(dòng)劑和5-HT2a受體拮抗劑可以減少致幻劑特異性標(biāo)記的EGR-2基因產(chǎn)生，并能解除致幻劑所引起的不良反應(yīng)。因此，5-HT2a受體拮抗劑和mGluR2受體激動(dòng)劑聯(lián)合應(yīng)用，為治療精神病開(kāi)創(chuàng)了新領(lǐng)域。

4.1.3鎮(zhèn)痛作用κ和δ阿片受體廣泛存在于腦內(nèi)，主要分布在痛覺(jué)傳導(dǎo)以及與情緒和行為有關(guān)的區(qū)域，如內(nèi)側(cè)丘腦、導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)、杏仁核和脊髓膠質(zhì)區(qū)。這三種受體可被不同激動(dòng)劑激活，產(chǎn)生不同的生物學(xué)效應(yīng)。例如主要分布于腦干的μ受體被嗎啡激活后，可產(chǎn)生鎮(zhèn)痛和呼吸抑制等作用，而主要分布于大腦皮質(zhì)的κ受體只產(chǎn)生鎮(zhèn)痛作用而不抑制呼吸。近年來(lái)不斷出現(xiàn)阿片受體二聚化的報(bào)告，如同源二聚體δ阿片受體［27］，異源二聚體κ和δ［28］。當(dāng)共表達(dá)κ-δ兩個(gè)受體后產(chǎn)生了比單獨(dú)表達(dá)具有更高配體親和力的二聚體，它可以和兩個(gè)不同的配基結(jié)合，從而表現(xiàn)了單體不具有的藥理學(xué)作用［29］。因此對(duì)于阿片類藥物的鎮(zhèn)痛、耐受及成癮機(jī)制的闡明以及新的更理想阿片類藥物的研制，都離不開(kāi)對(duì)阿片受體二聚化的不斷深入研究。

4.1.4抗阿爾茲海默病作用阿爾茨海默?。ˋD），又叫老年性癡呆，是一種中樞神經(jīng)系統(tǒng)變性型疾病，起病隱襲，病程呈慢性進(jìn)行性變化，是老年期癡呆最常見(jiàn)的一種類型。AD作為一種多因異質(zhì)性疾病，其發(fā)病機(jī)制仍未完全明確。針對(duì)其發(fā)病特點(diǎn)和相關(guān)影響因素，研究者提出了不同的假說(shuō)，包括Tau蛋白病變假說(shuō)以及膽堿能功能缺失、自由基損傷、免疫與炎癥損傷、線粒體功能異常、鈣穩(wěn)態(tài)平衡失調(diào)等假說(shuō)［30］。AD主要表現(xiàn)為漸進(jìn)性記憶障礙、認(rèn)知功能障礙、人格改變及語(yǔ)言障礙等神經(jīng)精神癥狀，嚴(yán)重影響社交、職業(yè)與生活。中樞系統(tǒng)的多種神經(jīng)遞質(zhì)與AD有關(guān)，其中多巴胺D1受體（D1R）在大腦的運(yùn)動(dòng)控制、情感思維和神經(jīng)內(nèi)分泌方面發(fā)揮重要的生理功能，它在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的分布相對(duì)集中，已經(jīng)成為研發(fā)治療AD、PD、精神分裂癥和藥物依賴的重要靶標(biāo)［31］?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)共激活多巴胺D1R-D2R異源二聚體時(shí)，會(huì)檢測(cè)到胞內(nèi)Ca2+水平升高，而選擇性的激活多巴胺D1R-D2R異源二聚體的其中一個(gè)受體時(shí)，則不會(huì)產(chǎn)生這種Ca2+水平的升高，這表明共激活D1R-D2R異源二聚體，產(chǎn)生了新的信號(hào)傳導(dǎo)途徑［32］。因此這可能為AD提供了新的治療靶點(diǎn)。

4.2降糖作用糖尿病是一組以高血糖為特征的代謝性疾病。其中Ⅱ型糖尿病占糖尿病患者90%以上。Ⅱ型糖尿病患者體內(nèi)產(chǎn)生胰島素的能力并非完全喪失，有的患者體內(nèi)胰島素甚至產(chǎn)生過(guò)多，但胰島素的作用效果較差?，F(xiàn)代研究顯示Ⅱ型糖尿病患者絕大多數(shù)伴有脂代謝異常，且肥胖患者居多［33］。目前，臨床上常用的有雙胍類（如二甲雙胍）、磺脲類（如格列美脲、格列本脲、格列齊特和格列喹酮）、噻唑烷二酮類（如羅格列酮和吡格列酮）等口服降糖藥和胰島素類藥物。胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）是由人胰高血糖素基因編碼，并由腸道L細(xì)胞分泌的一種肽類激素，其對(duì)應(yīng)的胰高血糖素樣肽1受體（GLP-1R）為一種調(diào)節(jié)胰島素釋放的激素受體，它屬于GPCR中的B家族受體，是治療Ⅱ型糖尿病重要的藥物靶標(biāo)之一。GLP-1能引起葡萄糖依賴性胰島素分泌，其效應(yīng)強(qiáng)弱與血糖濃度的高低有關(guān)，血糖愈高，作用愈強(qiáng)，血糖下降時(shí)減弱，血糖低至3.36 mmol/L時(shí)不再有刺激胰島素分泌的作用［34］。因此，由于GLP-1能夠通過(guò)多種途徑有效并安全的降低高血糖，近年來(lái)逐漸成為治療糖尿病的新熱點(diǎn)藥物，受到廣泛關(guān)注。有研究表明采用多種共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)，證明GLP-1R可沿跨膜片段4（TM4）在分界面產(chǎn)生重要的功能性同源二聚化［35］。此二聚化對(duì)于生理性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的選擇性耦合有著重要的作用。此外，在肽類和非肽類介導(dǎo)的受體激活中，二聚化對(duì)受體的信號(hào)偏倚和鑒別有重要作用，但對(duì)于受體的小分子變構(gòu)調(diào)節(jié)，這種二聚化并不是必須的。這些結(jié)果預(yù)示，將來(lái)可以利用信號(hào)受體模型內(nèi)GLP-1R同源二聚體進(jìn)行變構(gòu)療法。這對(duì)于GLP-1這種小分子多肽類藥物的進(jìn)一步研發(fā)，有著重要的意義。

4.3抗HIV作用艾滋病（AIDS）全稱為獲得性免疫缺陷綜合征，是由人類免疫缺陷病毒（HIV）感染引起的嚴(yán)重疾病。趨化因子受體是一類表達(dá)在一些特定的細(xì)胞表面的GPCR受體。HIV進(jìn)入靶細(xì)胞是一個(gè)多級(jí)式的過(guò)程，需要依靠CCR2，CCR4，CXCR5等趨化因子受體才能進(jìn)入靶細(xì)胞。雖然CCR2與CXCR4［36］，CCR2與CCR5這些受體之間的異源二聚體的功能作用尚未清楚，但是實(shí)驗(yàn)證明CCR2和CCR5受體發(fā)生二聚化后可以增加受體自身的敏感度［37］。這種改變可以為艾滋病預(yù)防提供新的療法，以及為艾滋病患者的治療提供替代手段。通過(guò)對(duì)趨化因子受體及相關(guān)抑制劑的研究與討論，相信將會(huì)給HIV-1感染的有效預(yù)防和治療帶來(lái)新的光明前景。

5　中藥多靶點(diǎn)效應(yīng)和GPCR二聚體的關(guān)系

隨著對(duì)GPCR二聚體尤其是二聚體疾病發(fā)展的影響的不斷研究，如果只針對(duì)單個(gè)靶點(diǎn)，單一研究某一個(gè)受體或某一條信號(hào)通路是不客觀的。基于目前藥物對(duì)于GPCR二聚體的疾病發(fā)展的影響，聯(lián)合用藥已勢(shì)在必行，中醫(yī)藥有其特殊優(yōu)勢(shì)。單味中藥和中藥復(fù)方中的多種有效成分，奠定了中藥多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)、多部位效應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，而中藥的多性味、多歸經(jīng)和中藥分子的多樣性則顯示了傳統(tǒng)中藥多靶點(diǎn)效應(yīng)的固有特性。

例如GPCR介導(dǎo)血小板活化和聚集，對(duì)血栓形成起關(guān)鍵作用。在血小板膜上存在很多與血栓形成相關(guān)的G蛋白耦聯(lián)受體，其中ADP受體、凝血酶受體、血栓素A2受體這3大類GPCRs是目前研究最多的。研究表明，凝血酶受體PAR-1和PAR-4，ADP受體P2Y1和P2Y12等能形成異源二聚體。作為ADP的兩個(gè)重要受體，P2Y1受體能與Gq蛋白偶聯(lián)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度升高，從而激活蛋白激酶C引起血小板聚集；P2Y12受體能與Gi蛋白偶聯(lián)，抑制血小板的腺苷酸環(huán)化酶的活化，從而降低血小板中cAMP的水平，誘發(fā)血小板的聚集。目前市場(chǎng)上許多針對(duì)GPCR受體的抗栓藥物，由于存在著耐藥性和對(duì)血小板有非特異性選擇產(chǎn)生了一些弊端?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)益氣活血類方藥如丹紅注射液具有較好的抗栓功能并且安全性更好［38］。丹紅注射液為復(fù)方中藥制劑，與西藥抗血小板作用機(jī)制單一相比，丹紅注射液具有多組分多靶點(diǎn)的作用特點(diǎn)，這意味著丹紅注射液可能有更少的毒副作用以及更少的耐藥性發(fā)生幾率［39］。丹紅注射液是根據(jù)中醫(yī)藥理論以及多年臨床經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究研制開(kāi)發(fā)的復(fù)方制劑，處方組成為丹參、紅花，主要成分有丹參酮、丹參酚酸、紅花黃素、兒茶酚等，具有活血化瘀、通脈舒絡(luò)等功效，臨床上用于多種心血管疾病的治療［40］。為了揭示丹紅注射液究竟通過(guò)哪些作用通路起效，天津中醫(yī)藥大學(xué)濱海實(shí)驗(yàn)室考察了丹紅注射液對(duì)P2Y1、P2Y12的作用，并進(jìn)行了鈣流以及ELISA相關(guān)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，丹紅注射液可以顯著抑制由激動(dòng)劑ADP引起的Ca2+濃度升高，并一定程度的降低了cAMP含量。這表明丹紅注射液可同時(shí)作用于P2Y1和P2Y12受體或可能直接影響P2Y1-P2Y12所形成的異源二聚體，進(jìn)一步證實(shí)了丹紅注射液可以從多途徑、多靶點(diǎn)、多環(huán)節(jié)發(fā)揮抗血小板活化的作用。這避免了由于作用途徑單一所導(dǎo)致的耐藥性，從而體現(xiàn)了中藥治療血栓性疾病的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。

基于以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果，筆者著手建立GPCR二聚體模型，并觀察中藥對(duì)其作用。將文獻(xiàn)已報(bào)道的與血小板功能相關(guān)的可發(fā)生二聚化的質(zhì)粒，兩兩共轉(zhuǎn)染入293T細(xì)胞。先利用Flexstation 3檢測(cè)FRET信號(hào)，判斷G蛋白耦聯(lián)受體是否發(fā)生二聚化。再聯(lián)用Co-IP和Western blot技術(shù)，考察中藥對(duì)GPCR二聚體的影響。通過(guò)以上方法，研究中藥的多靶點(diǎn)效應(yīng)對(duì)GPCR二聚體的影響，探索中藥對(duì)血小板GPCR二聚體的影響機(jī)制，揭示中藥多靶點(diǎn)作用機(jī)制，也為基于整體藥效活性的多組分復(fù)方中藥協(xié)同效應(yīng)研究開(kāi)辟新途徑。因此，在中醫(yī)理論指導(dǎo)下，結(jié)合分子生物學(xué)現(xiàn)代技術(shù)，研究中藥對(duì)GPCR二聚體的影響有重要意義。

6　結(jié)語(yǔ)及展望

綜上所述，GPCR受體二聚化對(duì)內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng)均有重要的生理作用。它是調(diào)節(jié)受體功能的另一種機(jī)制，這使生物功能演化更具有多樣性，但是目前還有許多GPCR二聚化方面的問(wèn)題有待研究。筆者相信隨著對(duì)GPCR二聚化在受體功能中的作用及其分子和生物學(xué)機(jī)制的深入探索，必將會(huì)對(duì)GPCR二聚化在生理和病理的影響上有更深層次的認(rèn)識(shí)，再結(jié)合中藥多靶點(diǎn)，多部位效應(yīng)，這會(huì)為發(fā)現(xiàn)新的生理作用機(jī)制及尋找藥物作用靶點(diǎn)提供了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，這將對(duì)開(kāi)發(fā)和研制新型藥物尤其是現(xiàn)代中藥有著極其重要的意義。

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（本文編輯：滕曉東，馬曉輝）

Current opinion in G protein coupled receptor dimers pharmacology

ZHANG Xi-ting，DONG Peng-zhi，TAN Xiao-wen，WANG Ying，ZHU Yan
（Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China）

G protein coupled receptor（GPCR），expressed in almost every single cell，undertake a variety of physiological and pathological role.In recent years，a growing number of studies have shown that these receptors are involved in regulating the physiological activities in the form of dimer，play an important role in signal recognition and transduction leading to physiological changes and diseases treatment which provide a new target for drugs.Now with the development of biotechnology and molecular biology，the dimerization of GPCR research has made great progress.This article aims to summarize the progress of studies on the physiological and pathological effects of GPCR dimerization.

G protein coupled receptor；dimerization；signal transduction

R285.6

A

1672-1519（2015）03-0183-06

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）資助項(xiàng)目（2014CB542902）；國(guó)家自然科學(xué)基金（18274128）。

張翕婷（1988-），女，碩士研究生，主要從事中藥心腦血管藥理和血管生物學(xué)研究。

朱彥，E-mail:yanzhu.harvard@gmail.com；董鵬志，E-mial:pengzhiryn@163.com。

（2014-11-05）