复旦学报 医学版 醛固酮瘤 发病相关的 7 蛋白耦联受体 7# 研究进展 徐 曦 综述 骆 煜 陆志强 审校 复旦大学附属中山医院内分泌科 上海 摘要 醛固酮瘤 #%$# &$# ' #,, 是原发性醛固酮增多症的一个重要亚型 约占 4 4 是引起继发性高血压的重要病因 有关,, 的发病机制 可见不同水平与角度的研究 但是对于,, 的具体发病机制仍不清楚 本文就已知的与发病相关的 蛋白耦联受体 &$# #&$ & #$%"!% 进行论述 关键词 醛固酮瘤,, 蛋白耦联受体 "!% 发病机制 中图分类号! 文献标志码 -+ %% &# #7! #7# $!#&&## ) :) 9'!,1$"&! "# $%&' #, #%$# &$# ' #,,%% % #/%#$ & $%#, #'$ $ $#%$ % $ % #,, &#'%% & #/ $ # % %& %$% ' # % #%$# # $&$ %%#%% /* % $ % #% %% $ &$# #&$ & #$%"!% &#'%%#/,, &$#%/#$/$ $$ % $ %& #$'$' $ $'% " ( ##%$# &$# ' #,, &$# #&$ & #$% "!% &#'%% 原发性醛固酮增多症 &$ $#%$#%, 是一种最常见引起内分泌相关高血压的疾病 在高血压病人群中约占 4 4 主要以不依赖肾素血管紧张素醛固酮系统 $ '#% #%$#% %!, 的醛固酮过多分泌为特点 从而导致严重的心脏 肾脏等全身多系统严重并 发症, 主要分为两种亚型 醛固酮瘤 #%$# &$# ' #,, 和特发性醛固酮增多症 #& & $ #%$#% 12, 而在, 中约有 4 4 的患者是单侧性的,,,, 患者多因药物难以控制的高血压 最终行肾上腺切除手术 但目前有关,, 的发病机制仍不清楚 目前已报道的研究中 和,, 发病相关最多 上海市科委重点项目 "#$$ %&#'#$ ( 9' #
复旦学报 医学版 年 月 的是 蛋白耦联受体 &$# #& $ & #$%"!%"!% 仅存在于真核生物中 迄今为止是发现最大的一类受体超家族 在生物体内参与众多细胞信号转导过程 已知的与 "!% 结合的配体包括气味 激素 神经递质 趋化因子等 与配体结合的 "!% 会发生构象变化 从而表现出鸟氨酸交换因子 ' ' /#$ 的特性 通过三磷酸鸟苷 '#%$& #%& * 交换 蛋白上本来结合的二磷酸鸟苷 '#% & #%&0 使 蛋白的 亚基和 亚基分离 这一过程使得 蛋白 特别指与 * 结合着的 亚基 变为激活状态 参与下一步的信号传递过程 "!% 的下游通路有很多种 具体的传递通路取决于 亚基的种类 % # 9 其中两个主要的通路分别以由三磷酸腺苷环化产生的环腺苷酸 #% ##& #%&, 和由磷脂酰肌醇 二磷酸 1 水解生成的三磷酸肌醇 1 和二酰甘油 '$# 0, 作为第二信使发挥作用 本文就现已发现的与,, 发生可能相关的 "!% 进行论述 血管紧张素受体 在正常生理条件下 醛固酮的分泌受到!, 的严密调控 主要是血管紧张素通过与血管紧张素受体 '#% $ & #$,*! 相互作用来实现,*! 主要分为血管紧张素受体,*! 和血管紧张素受体,*! 两种 两者均是 "!% 超家族的成员,*! 主要通过激活抑制协调蛋白 $ % $ $ '#$ #% 发挥作用 有研究表明在功能性肾上腺肿瘤皮质醇腺瘤 #$# &$# ' # ", 和,, 中,*! 无论是在!., 水平还是在蛋白水平均较正常肾上腺组织中的表达 量明显升高 但是 3 等研究发现 在!., 水平和免疫组化试验都发现,, 组织和正常肾上腺组织中的,*! 的表达量无差异 但是在,, 中,*! 的表达量较正常组织中明显降低,*! 的!., 水平与患者临床数据中血清醛固酮浓度呈负相关 但是与血清中的肾素呈正相关 由此推测,*! 的表达下调可能与,, 的发生相关 此外 ' 等研究,*! 的多样性和醛固酮发生风险的关系时发现 ; 非翻译区的 $% 中等位基因, 的出现频率在,, 中明显增高 并且 $% 的单核苷酸多态性和,, 密切相关 $% 的等位基因, 可以易化 $% 和 $#!., 的结合 导致,*! 的转录后!., 的不稳定性增加 并下调,*! 的!., 表达 而,*! 可以介导体外 "3 细胞系的程序性凋亡,*! 还可以通过!5 信号旁路抑制细胞生长和 增殖 促进细胞分化 因此 也证明了下调,*! 可能诱导肾上腺皮质细胞的增生和过度生长 从而导致,, 的发生 黄体生成素受体 以前有研究发现黄体生成素受体 (' #$ # $ & #$)2! 的异常表 达可能参与了 "% ' 综合征的发生 因此 $, ' 等 提出设想 既然都是来源于肾上腺皮质的功能性腺瘤 在,, 中是否也存在着 )2! 的异常表达 基于这一假设进行相关研究通过基因微阵列分析发现 )2! 和 ": - 的!., 表达在,, 中较正常肾上腺组织升高约 倍 */ 是编码醛固酮合成最后一步限速步骤酶的基因 该基因的表达上调和下调 常在实验中用来评价醛固酮合成的增多或减少 在 2! 细胞中体外转染 )2! 之后 含有 ": - 启动子的报告基因的表达量在应用黄体生成素之后呈剂量依赖性表达 )2! 是 "! 中 肾上腺素能受体亚家族中成员 有研究表明黄体生成素可以独立激活两个已知的信号通路 一个是通过活化型调节蛋白 ##/$ '$# &$#% % 蛋白激活 蛋白相关的腺苷酸环化酶 另一个是通过激活磷 脂酶 " 引起胞内钙离子浓度升高 细胞内钙离子的增高和激活腺苷酸环化酶后引起的, 升高 均可导致 ": - 的表达增加 从而引起醛固酮分泌增加 有研究显示 ": - 通常是由血管紧张素 和钾离子通过提高细胞内的钙离子浓度和 激活钙离子信号通路来调节其表达 因此 证明 )2! 在,, 中的表达升高可能导致了,, 中醛固酮的过多分泌 除了 )2! 以外 $, ' 还发现一些基因表达 包括 "0 抗原受体 胆碱能受体也增加了 倍以上 可作为以后进一步研究的对象 1 羟色胺受体 多种生物活性物质 包括经典的神经递质和神经肽 可从肾上腺皮质中的嗜铬细胞 神经末端 内皮细胞或免疫系统细胞中分泌 这些调节因子常在生成类固醇激素细胞附近产生 并通过旁分泌方式来调节类固醇激素的生成 约 4 的 羟色胺 $#$$ & 2* 由肠嗜铬细胞分泌 主要通过 "!% 发挥作用 在此也 称为血清素受体 除了 2* 受体以外 其他
徐 曦 等 醛固酮瘤,, 发病相关的 蛋白耦联受体 "!% 研究进展 2* 受体亚型都属于 "!% 的, 类家族成员 主要通过激活 % 来增加细胞内的, 从而进行 信号转导 现已发现 2* 可以刺激人糖皮质和盐皮质激素的生成 对于肾上腺皮质组织的作用主要通过 2* 受体亚型来实现 有研究也证明了 该受体与腺苷酸环化酶及钙离子内流相耦联 2* 主要通过旁分泌方式刺激醛固酮分泌 在肾上腺皮质的提取物中发现了大量 2* 及其代谢产物 体外研究发现 2* 受体激动剂可以激活腺苷酸环化酶 并增加钙内流 从而引起皮质醇和醛固 酮分泌 ) /$ 等研究发现 西沙必利 2* 受体激动剂 可以明显增加血清中醛固酮的浓度 利用体外灌流系统技术也证实了 2* 和西沙必利可刺激,, 组织的醛固酮分泌 而 2* 和西沙必利刺激引起的醛固酮分泌可以被特异性 2* 受体拮抗剂! 所抑制 "! 扩增发现有大量 2* 受体!., 表达 以上结果表明 大部分,, 和正常的球状带细胞一样表达功能性 2* 受体,, 内的肥大细胞释放的 2* 通过与 2* 受体作用 导致醛固酮的过多分泌 在,, 的发生中起重要作用 "$$ 等 通过比较,, 和正常肾上腺组织中 2* 受体的表达量 发现 2* 受体在,, 组织中的!., 表达量是正常组织中的 倍 原位杂交显示这种受体主要集中存在于球状带中 而在束状带和网状带中只有零星分布 且在,, 中存在大量 2* 受体的转录剪接体 由此提示,, 也可自发产生 2* 与 2* 受体作用 通过旁分泌或者自分泌的方式调节,, 中醛固酮的分泌 以上研究结果进一步支持了 2* 受体与,, 发病相关的假设 多巴胺受体 多巴胺受体 #&$ & #$ 0! 是目前研究的热点之一 0! 为 个跨膜区域组成的 "!% 根据功能可分为 0 类受体和 0 类受体 0 类受体包括 000 受体 以往研究发现,, 产生过多的醛固酮是由于多巴胺能神经 受到抑制 3 等研究发现 在正常肾上腺组织和,, 组织中表达的 0! 主要有 0 和 0 受体 多巴胺调节醛固酮的分泌主要通过这 种受体 0 和 0 受体具有共同的性质 均可以通过和 蛋白家族的 蛋白耦联来抑制腺苷酸环化酶的活性 但两者的作用相反 0 受体对醛固酮的分泌起抑制作用 而 0 受体则起促进作用 " ' 等 研究发现在肾上腺皮质腺癌 2! 细胞中 使用 0 受体激动剂溴麦角环肽可以减弱由血管紧张素, 刺激引起的醛固酮分泌和 */ 的!., 表达 0 受体还可以减少在醛固酮合成分泌中由于, 刺激所引起的 &$# % " 5" 磷酸化 使用 5" 的 %!., 可以抑制其表达 从而降低, 刺激引起的 5" 的磷酸化 最终可减少醛固酮的分泌和 */ 的!., 表达 在正常肾上腺皮质组织和,, 组织中的 5" 表达无明显差异 但是磷酸化的 5" 在,, 组织中的表达量较正常肾上腺组织有所升高 这是由于只有 0 受体对 5" 的功能产生作用 且 5" 只受 0 受体激动剂和拮抗剂的影响 结合以上实验结果 5" 在调节醛固酮分泌和 */ 的!., 表达中担当重要的第二信使作用 0 受体在,, 发病中对醛固酮的分泌起抑制作用 除此之外 0 受体可以通过减少因 1 释放而降低的钙离子浓度 从而降低醛固酮的分泌和 */ 的!., 表达 钙离子内流和 5" 磷酸化是引起, 诱导类固醇生成急性调节蛋白 %$##' $ '#$ &$#,! 转录的重要信使 因此对于醛固酮的 分泌和生成起调节作用 " ' 等最新发现 较正常的非肿瘤组织,, 中磷酸化的!5 表达处于高水平 0 受体激动剂通过抑制, 诱导的!5 磷酸化来抑制,, 细胞增殖 以上研究均表明 0 受体在,, 的发病中起到重要作用 血管加压素受体 血管加压素 $' %#&$ %%,8 受体是 "!% 家族, 类亚家族的成员之一 该受体亚家族也称为神经垂体肽激素 受体家族 在很多动物中都发现 在肾上腺组织中产生的,8 可以通过旁分泌方式刺激体外正常 肾上腺组织分泌皮质醇和醛固酮 体外的,, 组织受到,8 作用后 醛固酮分泌明显增加 运用,8 受体 8 的拮抗剂后不影响自发的醛固酮产生 但是可以将,8 刺激的醛固酮分泌作用完全 废除 并且在 例中有 例表达 8 受体 8 受体在,, 的发生中是否确实发挥作用还需要进一步深入研究 最新研究发现促甲状腺激素受体 $# %' #$ # $ & #$* 2! 和促性腺激素释放激素受体 '#'# $#&$ %' #$ # $ & #$!2! 也与,, 的发生有关 $ 等 曾发现 例,, 中有 * 2! 表达 在 例 12, 患者中发现 *!2 的刺激可以增加
复旦学报 医学版 年 月 血清中醛固酮的浓度. # 等 的研究表明 较正常对照组 所有,, 患者肾上腺皮质中的 * 2! 表达明显升高 并且在体外可以促进肾上腺皮质细胞产生醛固酮!2! 即促黄体生成素释放激素受体 已发现其在一些,, 病例中高表 达 进一步研究发现!2! 在正常肾上腺组织和,, 组织中都有表达 不过!2! 的!., 平均表达水平在,, 组织中较正常肾上腺组织中明显上升 在 2! 细胞中共转染 ": - 和!2! 后!2 可以明显增加 ": - 启动子的活性 与, 对照组相比 2! 细胞中!2! 和 ": - 的!., 表达水平及醛固酮产量均有所增加 : 等曾研究 "!% 在,, 和正常肾上腺组织中的表达差异 发现使 "!% 在,, 组织中比正常肾上腺组织中的表达升高 倍以上的受体除了上述受体以外 还有代谢性谷氨酸受体 ' $ & #$ # $#&! (# 等 发现! 的!., 水平在,, 组织中明显上调 体外研究发现! 通过调节, 水平来调节类固醇类激素的生成 除此之外 有文献报道脂联素受体与,, 的发生有关 脂联素是由脂肪细胞分泌的一种多 肽 在血液中是抑制动脉粥样硬化发生的重要步骤 从而起到抗炎 抗动脉粥样硬化的作用 因肾上腺不仅暴露在游离的脂联素中 周边组织中也有大量脂肪组织存在 可以分泌脂联素 正常肾上腺组织和,, 组织中是否均有脂联素受体表达 该受体的表达水平是否与,, 的发病有关!#%% 等针对上述问题进行的研究发现 正常肾上腺组织和,, 组织中均有脂联素受体 和 的表达 并且,, 组织中的脂联素受体的!., 表达明显高于正常组织 但是 该研究未对脂联素受体在肾上腺皮质中的具体分布以及其在蛋白质水平的表达进行研究 也未验证表达的受体是否具有生物学功 能 ) 等针对以上研究的不足进行了探索 发现脂联素受体 和 在肾上腺皮质 : 系细胞中都有表达 但是脂联素受体 较 的表达明显 脂联素短时间作用后 醛固酮的基础表达量下降 长时间作用后 醛固酮的表达量上升 但差异无统计学意义 脂联素长时间作用可以上调醛固酮合成相关酶 ":,": - 的!., 表达 当,"*2 和脂联素同时作用时 以上基因的表达量有不同程度的下调 由此可见 脂联素可以在不同时间对醛 固酮和皮质醇的合成基因产生不同的作用 在生成过程中负调节占优势 但是这些研究仅限于小鼠实验 并未得出统一结论 人类,, 的发病与脂联素受体的关系还需要进一步的研究和探索 脂联素受体与 "!% 家族的分子结构截然相反 其 " 末端在细胞外. 末端在细胞内 至今尚无有文献报道脂联素受体和 蛋白相耦联来发挥生物学作用 脂联素受体是否属于 "!% 家族中的成员还需要进一步的研究 "!% 是至今研究发现的最大 最复杂一类膜受体超家族 已发现 多个家族成员 且数量还在持续增加 "!% 主要和 蛋白耦联参与细胞中的多种生物学功能 包括细胞生长分化 免疫应答 细胞代谢等 基于目前已批准上市的药物中 4 4 均以 "!% 为作用靶点 针对上述受体用于,, 治疗的药物筛选尚未见报道 这些 "!% 与,, 发生的相互作用及其分子机制尚不明确 需要广大科研工作者的进一步努力 为将来,, 药物治疗的开发提供理论依据 参 考 文 献!#%%- $ "" ",&$#%&% #/ &$ #/ &$ $ #%$#% & $% & % - +, "$" # %% $&&$ $#%$#%-" 1$" 2 2*/%#/ &$#%' ' - /", 2% )$ -$% * " # $#% ##/ '#% 1& $ & #$ # 0 $ -%%- % ",'#% 1& $ & #$,"*2 $ & #$ &$ %%# $ # #$ #& % % " 1$" ) 3.0: : " &$ %%##/'#% 1 $ & #$% #%$# &$# ' # #/ $ '$%'/- 2 % '" $' ' 3 ' ",%%## #/ &# #$& % % '#% 1 $ & #$ '% #%$# &$# ' #- 2 % '" $' : *2#$ 0( 8,'#% & $ & #$%&$#'$*" +$'%'+ #' $*,'#% %,*$ & #$ %'% ## % %0 "*! 0 ;,% "- $#",%% %%'
徐 曦 等 醛固酮瘤,, 发病相关的 蛋白耦联受体 "!% 研究进展 &$ % #/ #$$ '##/ #$ %# %$# $#$ # $ & #$% %% & % /#'#/#'$ #, 0 $, ' 5 -, $# " &$ %%##/ (' #$ # $ & #$ #%$# &$# ' # % -"1$" 2 $$,5 - $#%%! " 1# #/ % &$#%#& '#/(' #$ # $ & #$ # % & #%& # &% " - /", -%% 23 "! 3*$ '# #/ #%$# % % &$ %%#""1$" # 03' -0#' "#%$%# #/#% #/ % $# # & $ & #$ $# #'#% &$ %% #% $# % /,& 2 3 $ "!5#! "%&$# #& % $# # $ & #$%$ & #$ %#/#$ % /# / $ % + +$' ) /$ 2"# &'# "#%% 8 "$## # % #/ % $# # 2* $ #$ &$ $ %# #/ #%$# %$# 2* -"1$" ) /$ 2"#%% 80$ " "/ #/ % $# # $ & #$ '#% ( #&$ # #%$# %$#/$#$ #$ %% -"1$" ) /$ 2"$$00&$ " " " $ $( ##/ % $# # $ & #$% $ # #$ #%$# &$# ' # % %% - "1$" "$$0 '#$$ " &$ %%#&$#/ #/ % $# # 2* $ & #$% $ # #$ #%$# &$# ' # % 1-1$" "$! * #$ $ $ 0#&$' ##/ ##&$ #%$# %$# 0%%## #/ $ %&#% % # #& $# # $& -" 350" : " * " &$ %%# #( # #/ #& 0 0 $ & #$!., $ '#%$# &$# ' # &#$# # #-" 1$" " '23" * 2' 2: " 0# $ '# #/0#&$ & #$ $ % &$# % " & #%& #$ # #%$# &$# ' # & $#% #%$# # $&$## -"1$" " '232' "::' : "!# #/ 0 #&$ & #$$ #$&$# / $ # #%$# &$# ' # #$'%% - " 1$" 3 %2! "$$ ##&% ' ' #% / #// &$# #&$ & #$% /,' # *$ #$ 0 " 8%#&$ %% % % %$# %$# $ ' % # &$%# '#% 1 /1$"& $$80$ ") /$ 2 " /#$ $##/%#&$ %%# $# #/ #%$# %$# &$ $#%$#%%% -"1$" $ :- '$ " $'/#$ $#$ # $ & #$&$ %%# &$ $#%$#%1-1$". #- (#$) " )2 $#' %$# * 2 %#%$#%# #$$ #$#%$# &$# ' #, 0.$:2 '. : ",$$ '## $#&$ %' #$ # $ & #$!2! &$ %%# %$ '##/": -&$ %%# #%$# &$## $ #%$# &$# ' #,,""1$" : $# - $# "&$# #& $ & #$% #%$# &$# ' # %&# % #/& $ #%$#%-1$" (#.$ :# " $ & #$% $ '# #/ %$##'%% $' # $#& &" "1$",$ :5 $. ",&# $ & % &$# &# % % & $ '$# /#$-- ' &$# $ ' % '$# /#$ ## &#% $ & #$ %' %$ % ## %"!#%% 0) ",&# $ & #$ &$ %%# $ #$#%$# &$# ' # % - " $ ) "# 2" &$ %%# #/&# $ & #$% #% $' % $ # #$ : &# $ ' %%$##'%% /, /! & 0,, )' $% $# " # 2- $$$% #/ &$# #& $ & #$% %'/ /#$ $' % # $0 收稿日期 编辑 沈玲