β-arrestin的生物学作用

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中科院上海分院科学家发现斑马鱼中β-Arrestin1蛋白是胚胎造血系统发育的重要调控因子

牛的碱基对数量。克斯廷说，马有９多种遗传病与人类相ｏ
似，如果能确定马的这些遗传病的基因根源，就会帮助人类加深对自身相关遗传病的认识。
国际科学家共同破译家猪基因组序列。
Ｄ一氨基酸氧化酶是首个由中国学者发现的神经性慢性疼
・
７・４
生物学教学２１年（５第４００第３卷）期
乳香酸提取于卡氏乳香树的橡胶脂中，氏乳香树广泛卡分布于热带区域。我国海南省、台湾南部、东南部、广广西南
秘，为后续兰花功能和进化基因组学研究打下基础，而且会
为我国宝贵兰花品种的种质资源保护提供科学依据，为兰花科植物基因资源的开发和利用提供重要资源和技术平台。
有助于研发人类疾病治疗的新方法据２００９年ｌ３日《１月参考消息》引美联社芝加哥１援１月２日电，由美国伊诺伊大学厄巴纳一尚佩思分校生物学教
授拉里・斯库克领导的国际研究团队完成了该项研究。科
型氨基酸氧化酶在神经源性慢性疼痛中的作用，明它是治证疗神经源性疼痛的新的作用靶分子，对欧美传统学术观点和
上海交通大学科学家发现一个治疗神经源性疼痛的新的分子靶点
据２００９年１月ｌ《１１日上海科技报》消息，上海交通大学药学院王永祥教授领衔的研究团队在神经源性疼痛调节
研究中取得了重要突破，首次发现脊髓Ｄ一型氨基酸氧化酶
贵赛马品种，后引入一些欧美和亚洲国家，主要用于赛马和

β1-＼β2-肾上腺素受体的研究进展

β1-＼β2-肾上腺素受体的研究进展作为交感神经递质的去甲肾上腺素（Norepinephrine，NE）、内分泌激素的肾上腺素（Epinephrine，E）以及进入体内的儿茶酚胺类药物，参与体内多数器官功能的调节。

而这些调节都要通过靶器官上的肾上腺素受体（Adrenergic Receptor，AR）来实现。

肾上腺素受体广泛参与外周血液循环、肌肉收缩、代谢调控以及中枢神经系统活动。

并且, 在所有与G蛋白藕联的膜表面受体中,肾上腺素受体是目前了解相对最清楚的一种, 因而肾上腺素受体又可作为研究整个G 蛋白偶联受体家族的一个理想模型。

因此,研究肾上腺素受体具有非常重要的意义。

肾上腺素受体可以分成α1，α2与β三大类。

其中β-肾上腺素受体(β-adrenergic receptor,β-AR)中的β1-AR和β2-AR两种亚型对机体具有重要的调节作用。

本文综述近年来β1-AR和β2-AR研究的进展,主要包括β1-AR和β2-AR的分子生物学特征、信号转导通路、重要脏器中β1-AR和β2-AR的分布状况及生理调节效应。

1 分子生物学特征1986与1987年,Lfkowitz的實验室先后得到了β1-AR和β2-AR的cDNA克隆：β1-AR基因位于10q24-q26,全长DNA中无内含子,其开放读码框架(149lbp)编码β1-AR的477个氨基酸；β2-AR的基因位于5q32-q34,无内含子,开放读码框架(1239bp)编码β2-AR的413个氨基酸。

β1-AR和β2-AR具有54%的同源性,即使在跨膜区也只有71%的同源[1,2]。

2 信号转导通路2.1 β-肾上腺素受体经典信号通路[3]β1-AR的信号转导途径:β1-Gs-AC-cAMP-PKA,进而使L-型钙通道等功能蛋白磷酸化, 增加收缩期心肌细胞的Ca++内流和肌浆网的Ca++释放,使心肌收缩力增强；而在舒张期PKA 磷酸化phospholamban、torponin等,phospholanbran增加肌浆网Ca++-ATP酶的活性,提高舒张期肌浆网对Ca++的摄取,torponin I降低torponin C对Ca++的亲和力,进一步促进心肌的舒张[4]；另外,β1-AR还有一条PKA非依赖性的信号转导途径,同样开始于β1-AR与Gs的结合,进而由钙离子介导激活CaMKⅡ,引起心肌细胞凋亡(见图1)。

arrestin在血管紧张素信号通路中的作用

图 1 AT1Ｒ的 G 蛋白通路与 β-arrestin 通路
Ang Ⅱ：血管紧张素Ⅱ； AT1Ｒ：血管紧张素Ⅱ 1 型受体； PＲC：蛋白激酶 C； Erk：细胞外信号调节蛋白激酶； Clathrin coated pit：内格蛋白包被小凹
β-arrestin 介导信号通路不同于 G 蛋白依赖性信号通路，它依赖于 GPCＲ和 β-arrestins 相互作用的亲和力，该亲和力又依赖于由 GPCＲ激酶（ GＲKs）引起的 GPCＲ磷酸化的程度。AT1Ｒ，B 类 GPCＲ有多个磷酸化位点，和 β-arrestin1 /2 都有高的亲和力，在浆膜和胞内体膜持续较长时间［7］。
Key words β-arrestin angiotensinⅡ angiotensin Ⅱ type 1 receptor
G 蛋白偶联受体（ GPCＲ）是一类高度保守的膜整合蛋白的超家族，目前已经报道了近 2 000 种不同的 GPCＲ，它广泛存在于包括真菌到哺乳动物在内的有机体中，大量的细胞外信号（如光线、气味、激素、神经递质等），正是通过这类受体而传入细胞内。G 蛋白偶联的跨膜受体的结构特征是具有 7 个跨膜 α 螺旋。这是所有 GPCＲ唯一共有的结构特征，也是 GPCＲ的识别特征。此外，根据同源性可把 GPCＲ分为三类： A 受体家族包括视紫质 / β 肾上腺素受体，B 受体家族包括降钙素受体、血管紧张素Ⅱ （ Ang Ⅱ） 1 型受体（ AT1Ｒ），C 受体家族包括 γ-氨基丁酸受体、钙离子和谷氨酸盐受体。GPCＲ是人类基因组中最大的膜蛋白家族，约包含 800 ～ 1 000 个成员，在视觉、嗅觉、味觉及神经传递等人体各项生理代谢活动过程中发挥重要的作用，因此成为药物研究与开发的热点靶标。AngⅡ是肾素-血管紧张素系统（ＲAS）中最具生物活性的由 8 个氨基酸组成

阿曲生坦结构式-概述说明以及解释

阿曲生坦结构式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述阿曲生坦是一种具有重要生物活性的化合物，广泛存在于自然界中。

它被发现具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种药理活性，因此在药物研发和医学领域引起了广泛的关注。

阿曲生坦的化学结构特别复杂，包含多个环状结构和官能团，这种复杂的结构为其独特的生物活性提供了基础。

阿曲生坦的研究领域非常广泛，包括药物、农业、环境等多个领域。

在药物方面，阿曲生坦被认为是一种潜在的药物候选物，可以用于治疗多种疾病，如肿瘤、心血管疾病等。

在农业方面，阿曲生坦可以作为一种天然的农药，用于植物的保护和生长促进。

在环境方面，阿曲生坦可以被用作环境污染物的检测和治理。

总而言之，阿曲生坦在多个领域有着广泛的应用前景，对于人类的健康和环境保护具有重要意义。

本文将对阿曲生坦的定义、特性、化学结构以及应用领域进行详细介绍，并探讨其在未来的发展趋势和重要性。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对阿曲生坦（Acuostatin）的介绍和探讨：第一部分是引言。

首先，我们会对阿曲生坦进行概述，介绍它的基本特性和重要性。

接着，我们会详细说明本篇文章的结构和目的。

第二部分是正文。

在这一部分中，我们会详细介绍阿曲生坦的定义和特性，包括其化学结构和相关性质。

我们将探讨它的物理和化学性质，以及在不同领域中的应用。

此外，我们还会介绍阿曲生坦的制备方法和研究进展，以及它在医药领域中的应用和前景。

第三部分是结论。

在这一部分，我们会总结阿曲生坦的重要性和前景，并展望它的发展趋势。

我们将会强调阿曲生坦在科学研究和药物开发中的潜在价值，以及可能的未来应用领域。

最后，我们会给出本文的结束语，总结全文内容。

通过以上章节的安排，我们将全面而系统地介绍阿曲生坦的相关知识，使读者对该化合物的定义、性质和应用有一个清晰的认识。

同时，通过对未来发展趋势的展望，本文也将拓宽读者对阿曲生坦的认知，进一步探讨其潜在的卓越价值。

让我们一同探索阿曲生坦这一引人注目的化合物吧！1.3 目的本文旨在介绍阿曲生坦的结构式及其应用领域。

G蛋白信号转导的分子机制与调控

G蛋白信号转导的分子机制与调控G蛋白信号转导是人体内细胞通信的重要方式之一，涉及到众多蛋白质的相互作用与调节。

在正常生理状态下，G蛋白信号转导可以传递各种外界信息，并且在细胞内部引起相应的生物响应，如细胞分化、增殖、凋亡、运动等等。

然而，当信号转导的调节出现异常时，会导致许多疾病的发生和发展，如癌症、心血管疾病、神经系统疾病等等。

因此，对于G蛋白信号转导的分子机制及其调控，一直是科学家们努力研究的热点之一。

G蛋白是一类能够通过调节细胞膜上的离子通道和酶的活性，而在细胞内传递外界信号的蛋白质。

它们由七个跨膜结构域的蛋白质组成，负责接收到跨膜受体（如G蛋白偶联受体）的信号，并把它传递到内部的酶或离子通道上。

有关G蛋白信号转导的研究证明，G蛋白被激活后，会带动下游的一系列分子发生相互作用或调节，从而引起细胞生物响应的改变。

其中最经典的G蛋白信号转导被称为“二元模型”，该模型认为G蛋白家族包含三个不同的亚基，即α、β和γ。

其中α亚基与G蛋白偶联受体（GPCR）结合，并通过结构转变释放出GDP（脱磷酸二酯糖核苷酸）酉，然后结合GTP（磷酸三酯糖核苷酸）酰化，从而激活G蛋白构象。

激活后的G蛋白断开与受体的联系，与下游其他信号分子相互作用，如一种称为adenylate cyclase的酶。

这种酶能够将ATP转化为cAMP（环磷酸腺苷），进而刺激下游的蛋白激酶A，从而引发细胞内信号传递的级联反应。

除了“二元模型”以外，还有其他的G蛋白信号转导模型，如G蛋白-stimulated phospholipase C（PLC）模型等。

这种模型是指G蛋白激活了PLC酶，从而刺激膜上的PIP2（磷脂酰肌醇二磷酸）向内形成副产物-肌醇三磷酸（IP3）和基质中的二酰甘油。

IP3进一步引发胞内的钙离子释放，并通过与Ca2+结合的蛋白作用，诱导下游的信号反应。

尽管G蛋白信号转导模型各异，但它们都有一个共同点，即G蛋白激活后会与其他蛋白质相互作用，从而引发下游的信号传递。

β-arrestin1和β-arrestin2在白血病中的表达及意义

β-arrestin1和β-arrestin2在白血病中的表达及意义刘慧;龙娟;谭俊杰;王世一;涂植光;邹琳【摘要】目的探讨β-arrestin1和β-arrestin2在白血病患者中的表达及意义.方法收集初发白血病患者95例(Leu组),根据白血病类型不同分为:急性髓细胞白血病(AML)亚组(30例),急性淋巴细胞白血病(ALL)亚组(44例)和慢性粒细胞白血病(CML)亚组(21例);以非恶性血液病患者36例(NL组)作为正常对照.收集患者的骨髓和外周血标本,分离单个核细胞.采用实时定量PCR法检测β-arrestin1、β-arrestin2的mRNA表达,采用Western blotting和免疫荧光法检测β-arrestin1、β-arrestin2蛋白表达的变化.结果 Leu组和NL组的骨髓和外周血单个核细胞中,均检测到β-arrestin1、β-arrestin2 mRNA和蛋白的表达,Leu组显著高于NL组(P<0.01).与NL组比较,AML、ALL和CML各亚组的骨髓和外周血中β-arrestin1、β-arrestin2的mRNA和蛋白表达水平均有明显升高(P<0.05或P<0.01),但三个亚组间无明显差异(P>0.05).结论白血病患者骨髓和外周血单个核细胞中β-arrestin1、β-arrestin2的表达明显升高,可能与自血病的发生发展密切相关.【期刊名称】《解放军医学杂志》【年(卷),期】2010(035)002【总页数】5页(P177-181)【关键词】抑制蛋白类;白血病;白细胞;单核【作者】刘慧;龙娟;谭俊杰;王世一;涂植光;邹琳【作者单位】400016,重庆,重庆医科大学检验系临床生化教研室、教育部临床检验诊断学重点实验室;400016,重庆,重庆医科大学检验系临床生化教研室、教育部临床检验诊断学重点实验室;400014,重庆,重庆医科大学附属儿童医院临床分子医学中心;400014,重庆,重庆医科大学附属儿童医院临床分子医学中心;400016,重庆,重庆医科大学检验系临床生化教研室、教育部临床检验诊断学重点实验室;400014,重庆,重庆医科大学附属儿童医院临床分子医学中心【正文语种】中文【中图分类】R733.7白血病是一种起源于造血干细胞的恶性克隆性、增殖性疾病,常伴有白细胞异常增生及分化成熟障碍,检测白血病细胞特异基因的表达改变对于白血病的早期诊断及治疗具有重要意义。

异丙肾上腺素对大鼠心脏功能的动态影响

异丙肾上腺素对大鼠心脏功能的动态影响左琳;宋峰;赵锐;李端端;石山慧;贺忠梅;刘慧荣【摘要】目的：观察异丙肾上腺素(ISO)对在体大鼠心脏功能、心室肌细胞功能以及胞内相关下游蛋白表达的动态影响。

方法采用血流动力学方法及乳鼠心肌细胞培养,观察ISO对在体及离体大鼠心肌收缩能力的影响；通过Fura 2荧光探针法观察ISO对成鼠心肌细胞内游离钙水平的影响；Western blot 检测 ISO下游胞内相关蛋白表达水平的变化。

结果(5~500)nmol/L ISO对成鼠在体心功能有一个剂量依赖性增强效应,100 nmol/L为其最佳实验浓度：0.1μmoI/LISO作用大鼠心室肌细胞(1000~1200)s,胞内游离钙水平达高峰。

0.1μmoI/LISO作用于乳鼠心肌细胞30 min可使其跳动频率达高峰,维持至60 min后开始下降,与胞内钙变化规律一致。

心室肌细胞内钙调蛋白激酶Ⅱ(Calmodulin kinaseⅡ,CaMKⅡ)水平在ISO干预后3 h达高峰；G蛋白偶联受体激酶2(GRK2)和β arrestin也在 ISO作用后48 h达高峰。

结论 ISO可通过兴奋胞内Ca2+ CaMKⅡ信号通路参与心肌细胞功能活动的动态调节；同时,ISO长期作用可升高胞内GRK2β arrestin水平,参与受体的脱敏调节。

【期刊名称】《中西医结合心脑血管病杂志》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】5页(P589-593)【关键词】异丙肾上腺素;细胞内游离钙;心脏功能;钙调蛋白激酶Ⅱ;G蛋白偶联受体激酶2;β arrestin【作者】左琳;宋峰;赵锐;李端端;石山慧;贺忠梅;刘慧荣【作者单位】山西医科大学基础医学院生理学系太原 030001; 山西医科大学细胞生理学省部共建教育部重点实验室;山西医科大学基础医学院生理学系太原030001;山西省儿童医院临床医学检验中心;山西医科大学基础医学院生理学系太原 030001; 山西医科大学细胞生理学省部共建教育部重点实验室;山西医科大学基础医学院生理学系太原 030001; 山西医科大学细胞生理学省部共建教育部重点实验室;山西医科大学基础医学院生理学系太原 030001; 山西医科大学细胞生理学省部共建教育部重点实验室;首都医科大学基础医学院生理学与病理生理学系【正文语种】中文【中图分类】R285;R255在心肌重构以及心衰的发生、发展过程中。

β受体

β受体β受体分布广泛，介导一系列重要的生理和生化效应。

一方面与其激动剂结合产生信息传递物质，引起生物效应，另一方面受体本身又受激动剂体内自身活性物质生理及病理因素的调节。

其功能异常与许多疾病如心衰、动脉硬化、高血压等密切相关，其中偶联及脱敏机制近年来已成为研究疾病病因的热点。

本文就近年来这方面的研究进展作简要综述。

关键词：β肾上腺素受体；分型；偶联；脱敏中图文章编号:1008-9926(2000)04-0203-03β肾上腺素受体（β-AR）分布广泛，介导着许多重要的生理生化效应。

它受配基、体内活性物质、生理及病理等因素的调节。

β受体的功能变化与一些疾病直接相关，受到医学界的普遍重视。

已经成为研究人体生理功能的调节和药物作用的主要机制的基础。

本文对β受体的分型、偶联及脱敏机制以及β受体相关疾病加以介绍。

1β受体的分型Lands在4种组织上比较了15种儿茶酚胺的作用强度,发现脂肪分解和加快心率基本相同；而支气管舒张和血管扩张也相似，两者之间无交叉相关性，因而将前者称为β1，后者称为β2亚型。

这种经典分型方法目前仍被普遍接受。

后来发现β受体激动剂介导的啮齿动物白色脂肪组织（WAT）和棕色脂肪组织（BAT）脂解作用不被传统的β受体拮抗剂所阻断，从而提出了非典型β受体的概念。

Arch 等发现新合成的β受体激动剂BRL28410、BRL35113、BRL37344刺激棕色脂肪组织的脂解作用和能量消耗作用较强，但对β1或β2介导的作用却很小，进一步提出存在非典型β受体。

Emorine等首先克隆到的人β3受体的药理特性与组织非典型β受体基本相同，因而β3受体通常指非典型β受体。

因为β3受体激动剂能够选择性显著增加能量消耗，这类化合物有可能成为减肥和抗糖尿病药物而受到广泛重视［1］。

最新的特异性β受体亚型结合药物有SR59230A（β3受体选择性拮抗剂）［2］、CGP-20712A（β1受体选择性拮抗剂）［3］，ICI-118551（β2受体选择性拮抗剂）［3］，使得研究β受体功能更加方便、准确。

GPCR信号传导路线的结构和调控机制

GPCR信号传导路线的结构和调控机制GPCR（G蛋白偶联受体）是一类广泛存在于生物体内的膜蛋白受体，它们在细胞内传递外界的信号，并调控多种生理过程，包括细胞生长、分化、代谢、运动、感觉和免疫应答等。

GPCR信号传导路线的结构和调控机制是研究该受体与配体相互作用以及信号传导过程的关键。

首先，我们来详细了解GPCR的结构。

GPCR是一类跨膜蛋白受体，由具有七个跨膜α螺旋结构的蛋白质组成。

在细胞膜上，GPCR的C端位于胞浆内，N端位于胞外。

这种结构特点决定了GPCR既能感受胞外环境的信号分子，又可以调节胞内的信号传递。

在配体结合的过程中，GPCR的N端起着重要的作用。

配体的结合使得GPCR发生构象变化，导致内部的G蛋白结合位点暴露出来，进而诱导G蛋白与GPCR结合。

G蛋白是GPCR信号传导的关键分子，它能够通过与GPCR结合，调控细胞内的信号级联反应。

根据G蛋白的不同种类，GPCR信号可以通过激活腺苷酸酶、激活或抑制蛋白激酶等多种机制产生多样的生物效应。

除了G蛋白，GPCR信号传导还涉及到其他多种辅助蛋白的参与。

其中一类重要的蛋白是β-调节素（β-arrestin），它主要参与GPCR途径中所谓的去G蛋白化过程。

当GPCR被配体激活时，β-调节素结合于GPCR上，使GPCR与G蛋白分离，进而调控GPCR信号的结束和去活化。

此外，GPCR信号传导还可以通过蛋白磷酸化、蛋白激酶的激活以及细胞内Ca2+的浓度变化等多种方式调控。

在GPCR信号传导路线的调控机制中，研究者已经发现了一些重要的机制。

其中一个关键的调控机制是磷酸化。

GPCR 在配体结合后，常常会通过G蛋白偶联受体激酶（GRKs）的磷酸化作用而被调控。

磷酸化后的GPCR能与β-调节素结合，形成信号复合体，进一步调节信号传导。

此外，进一步的研究发现，GPCR的磷酸化在信号传导过程中起到了一个递质效应的作用。

磷酸化状态的GPCR能够提供多个位点供其他蛋白的结合，从而进一步调控信号传导的过程。

β-抑制蛋白1促进缺氧性肺动脉高压的肺血管胶原合成作用探讨

β-抑制蛋白1促进缺氧性肺动脉高压的肺血管胶原合成作用探讨周雪;马晶茹【摘要】目的探讨β-抑制蛋白1（β-arrestin1）对肺动脉高压（pulmonary artery hypertension,PAH）肺血管胶原合成的影响,进一步明确PAH肺血管重构的分子机制。

方法 20只雄性SD大鼠随机分为对照组（n=10）和低氧组（n=10）,低氧组大鼠置于低氧舱内（氧浓度100 ml/L）3周,正常对照组动物饲养于常氧动物笼内;右心导管法测定肺动脉平均压（mean pulmonary arterial pressure,m PAP）,检测右心室与左心室＋室间隔比值[RV/（LV＋S）];免疫组织化学和Western blot方法检测肺动脉中胶原Ⅰ（CollagenⅠ）和β-arrestin 1的表达;沉默β-arrestin 1基因,采用Western blot和免疫荧光方法检测低氧环境下肺动脉血管平滑肌细胞（pulmonary arterial smooth muscle cells,PASMCs）中CollagenⅠ的表达。

结果与常氧组相比,低氧处理组大鼠m PAP[（31.35±1.35）mm Hg]（1 mm Hg=0.133 k Pa）以及RV/（LV＋S）（30.81%±0.81%）明显升高（P〈0.01）,肺血管组织β-arrestin 1以及CollagenⅠ的表达水平明显增高;缺氧能够上调PASMCs中β-arrestin 1和CollagenⅠ的表达,沉默β-arrestin 1基因能够抑制缺氧诱导PASMCs胶原合成的作用。

结论β-arrestin 1促进缺氧条件下肺血管胶原的合成,促进肺血管的重构,最终导致PAH的形成。

【期刊名称】《解放军医学院学报》【年(卷),期】2016(037)011【总页数】5页(P1173-1176,1182)【关键词】β-抑制蛋白1;肺动脉高压;缺氧;胶原Ⅰ【作者】周雪;马晶茹【作者单位】沈阳医学院附属第二医院心血管内科,辽宁沈阳110035【正文语种】中文【中图分类】R544.16肺动脉高压(pulmonary artery hypertension，PAH)是以肺动脉压和肺血管阻力升高为特征的临床血流动力学症候群，通常以平均肺动脉压力在静息状态下＞25 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、运动状态下＞30 mmHg作为判定标准[1]。

β-arrestin的生物学研究进展

的描述原本均匀分布在胞浆内的Ｂａｒｓｎ被募集 —ｒｔｅｉ
ａｅｉ是ＧＣｓｒｓｎｒｔＰＲ信号通路的重要负调节因子，Ｇ与蛋白偶联受体激酶（ — ｏｉｃｕｌｃｐｒｉ — Ｇｐｔｎｏｐｄｒｅｔｎｒｅ — ｅｅｏｋａ
白（ｌｈｉ）衔接蛋白２ａａｔｒｅ２Ａ２等ｃｔｎ、ａｒ（ｄｐｒｏｉ，Ｐ）ｅｐｔｎ结合，导致受体内吞。用绿色荧光蛋白（ｒｎｌｇｅｕｅｆ—
ｏｅｃｎｒｅＧＰ一一ｒｓｎ融合蛋白可以形象ｒｓｅｔｏｉＦ）８ａｅｔｐｔｎ，ｒｉ
ｒｔ２（ｒｓｎ）它们之间有７％的氨基酸序列ｅｉａｒｔ３，ｓｎｅｉ８是相同的，广泛分布于各个组织中，ＧＣｓ的都对ＰＲ
、
ｆａｒｓｎ的发现ｒｅｔｉ
磷酸化加强可以促进ＧＰ８ａｅｉＦ一一ｒｔｒｓｎ复合物募集到些受体上（ａｉｐＧｒａ等．０６。ｐ２０）
一
Ｂａｅｉ在提纯Ｂ肾上腺素受体激酶 —ｒｔｒｓｎ是一
（ＡＫ）［Ｒ的过程中发现的。随着Ｂｎｖ３ｅｏｉ（９７ｅ等１８）
Ｒ３１３４．７４．；Ｒ３５５中图分类号
Ｇ蛋白偶联受体（ｒｅ — ｕｌｅｅｔｓＧｐｔｎｃｐｄｒｐｒ，ｏｉｏｅｃｏＧＣｓ是目ＰＲ）前所知的最大的细胞表面受体家族，它
们将细胞外的各种信号传递到细胞内。ＧＣｓＰＲ被激动剂活化后，其连接的Ｇ蛋白亚基和８、亚基

siRNA沉默β-arrestin2促进肝星状细胞凋亡

ｂｔ测细胞Ｂａｅｔ２表达；用Ｗｅｔｒｌｔ测细胞ｌ检ｏ－ｒｓｎｒｉ采ｓｎｂｏ检ｅ
量增殖，合成ＥＭ，Ｃ并在肝内过量沉积，发生肝纤维化』。促进活化的ＨＣ凋亡是防治肝纤维化的重Ｓ
要途径，Ｓｓ凋亡被认为是肝纤维化自我修复的ＨＣ的中心环节。凋亡途径不但可以减少增生活化的
贡献；
ｖｒｇｎ公司产品；Ｂａｅｉｉｏｅｔ抗．ｒｓｎｒｔ２抗体：自Ｓｎ购ａｔａｃｚｒ公司；Ｂｌ、ａ、．ｔ抗体：ｕ抗技术有限公司；染蛋白质分子量标准：Ｉ预ＭＢ
２１３２１００；徽高校省级自然科学研究项目（ｏ０１４０２０２）安Ｎ
作用，其能通过多种信号通路介导和调节细胞凋亡。然而， —ｒｓｎＢａｒｔ２对肝纤维化ＨＣ凋亡的ｅｉＳ影响尚未见相关报道。本课题组在肝纤维大鼠的肝
Ｂｌ、ａｃ－Ｂｘ的表达；２采用流式细胞仪检测细胞凋亡。结果转染ｓＮｉＡ的ＨＣＴＲＳ —６细胞Ｂａｅｔ２基因及蛋白表达水平 —ｒｓｎｒｉ明显下调， —ｒｓｎＲＡ水平和蛋白表达水平比对照组Ｂａｒｔ２ｍＮｅｉ分别下调了７％ ±１７％和６．３ ±２８％（０．６８４％．８Ｐ＜００）．１；
ＨＣ凋亡作用。Ｓ
１材料

β–actin内参蛋白

β–actin内参蛋白β-actin是一种内参蛋白，它在细胞内起着重要的作用。

内参蛋白是指在不同条件下，其表达水平不会发生变化的蛋白质。

因此，内参蛋白常常用于研究不同条件下基因表达水平的变化。

β-actin作为内参蛋白之一，其表达水平稳定，广泛分布于各种细胞中，因此是常用的内参蛋白之一。

β-actin是一种肌动蛋白家族成员，其分子量约为42kDa。

它是一种高度保守的蛋白质，在不同物种中的氨基酸序列相似度高达90%以上。

β-actin参与调节细胞的形态和运动，维持细胞骨架的稳定性，并参与细胞内运输和信号传导等生物学过程。

在细胞内，β-actin主要存在于细胞质和细胞膜中。

它是细胞骨架的主要组成部分之一，参与细胞的形态维持和细胞运动。

此外，β-actin还参与细胞内运输和信号传导等生物学过程。

例如，β-actin参与细胞内的RNA运输和局部蛋白合成，促进蛋白质的合成和分泌。

此外，β-actin还参与细胞内钙离子的调节和信号传导，对细胞的生长和分化具有重要作用。

在分子生物学研究中，β-actin常被用作内参蛋白。

内参蛋白是指在不同条件下其表达水平不会发生变化的蛋白质，它们可以用于研究不同条件下基因表达水平的变化。

例如，在药物治疗或疾病发生时，研究β-actin的表达水平变化可以判断药物治疗或疾病对基因表达的影响。

此外，β-actin的表达水平还可以用于比较不同细胞类型的基因表达水平，从而研究不同细胞类型的生物学特性。

在实验过程中，选择适当的内参蛋白是非常重要的。

一般来说，内参蛋白应该具备以下特点：在不同组织和细胞类型中表达量稳定；不受实验条件的影响，例如药物处理、细胞密度等；表达量适中，不过高也不过低。

β-actin作为内参蛋白，其表达水平稳定，广泛分布于各种细胞中，因此是常用的内参蛋白之一。

在实验中，常用的方法是通过Western blot或RT-qPCR等技术检测β-actin的表达水平。

Western blot是一种常用的蛋白质分析方法，可以用于检测蛋白质的表达水平和分子量。

β-arrestin2通过调控自噬水平在结肠炎中的作用

β-arrestin2通过调控自噬水平在结肠炎中的作用作者：郭佳翔翟晓明刘慧玲徐敏仪吴淑云陶金来源：《新医学》2022年第05期【摘要】目的研究β-抑制蛋白2 （β-arrestin2）是否通過调控自噬水平在结肠炎中发挥作用。

方法β-arrestin2野生型（WT）小鼠和β-arrestin2基因敲除（KO）小鼠各20只，随机分为4组，每组各10只，分别为β-arrestin2 WT对照组和实验组，β-arrestin2 KO对照组和实验组。

实验组小鼠自由饮用3%葡聚糖硫酸钠7 d诱导急性溃疡性结肠炎，对照组给予无菌ddH2O。

观察并记录各组小鼠的疾病活动指数。

收集小鼠结肠组织，免疫组织化学和蛋白免疫印迹法检测自噬相关蛋白微管相关蛋白1轻链3β（LC3B）、Beclin1的表达水平。

在HCoEpiC细胞中，通过siRNA沉默β-arrestin2的表达，Earle’s平衡盐溶液（EBSS）处理细胞以诱导细胞自噬的发生，检测LC3B表达水平。

结果β-arrestin2 WT实验组小鼠的结肠黏膜自噬相关蛋白表达水平上调，而β-arrestin2 KO实验组小鼠的结肠炎症程度明显改善，自噬相关蛋白LC3B-Ⅱ/Ⅰ表达水平下降（P < 0.05），但Beclin1表达水平比较差异无统计学意义（P > 0.05）。

在HCoEpiC细胞中沉默β-arrestin2的表达，EBSS处理后，LC3B-Ⅱ/Ⅰ表达水平下调。

结论在结肠炎中，β-arrestin2调控自噬水平，当β-arrestin2缺失时，可以通过抑制自噬改善结肠炎。

【关键词】溃疡性结肠炎;自噬;β-抑制蛋白2;小鼠;HCoEpiC细胞【Abstract】Objective To explore whether β-arrestin2 plays a role by regulating autophagy in colitis. Methods 20 β-arrestin2 wild-type （WT）and 20 β-arrestin2 knockout （KO） mice were randomly and evenly divided into four groups，including β-arrestin2 WT control group and experimental group，β-arrestin2 KO control group and experimental group. In the experimental groups， the mice were given free access to 3% dextran sulfate sodium （DSS） for 7 d to induce acute colitis. In the control groups， the mice were given sterile ddH2O. The disease activity index ofmice was observed and recorded in each group. The colon tissues of mice were collected， and the expression levels of autophagy-related proteins including LC3B and Beclin1 were observed and detected by immunohi stochemistry and western blot. The expression of β-arrestin2 was knockdown by siRNA in HCoEpiC cells，and then the cells were treated by Earle’s Balanced Salt Solution （EBSS） to induce autophagy. Then， the expression level of LC3B protein was detected. Results The expression of autophagy-related proteins was significantly up-regulated in the colon mucosal tissues of WT experimental mice. Compared with WT mice， the colonic inflammation was significantly ameliorated in β-arrestin2 KO mice after DSS treatment. And the expression levels of autophagy-related proteins LC3B-Ⅱ/Ⅰ were significantly down-regulated in β-arrestin2 KO mice in the experimental groups（P < 0.05）.There is no significant difference in the expression levels of Beclin1（P > 0.05）. After knocking down the expression of β-arrestin2 in HCoEpiC cells and EBSS treatment， the expression levels of LC3B-Ⅱ/Ⅰ were significantly down-regulated （P < 0.05）. Conclusion β-arrestin2 can regulate the autophagy in colitis，and the deficiency of β-arrestin2 can inhibit autophagy to ameliorate the colonic inflammation.【Key words】Ulcerative colitis; Autophagy; β-arrestin2; Mouse; HCoEpiC cell溃疡性结肠炎（UC）是一种慢性非特异性炎症性肠病（IBD），主要累及结直肠黏膜层及黏膜下层。

胰淀素在神经系统和认知功能中的作用

doi:10.3969/j.issn.2095-1736.2021.03.020收稿日期:2021-03-11;最后修回日期:2021-05-13基金项目:国家自然科学基金项目(31800856);上海市浦江人才计划项目(18PJ1402600);上海市脑功能基因组学重点实验室开放课题作者简介:张雨潇,硕士研究生,研究方向为胰淀素的中枢作用机制,E-mail:51183200139@ 通信作者:刘㊀帅,博士,研究员,研究方向为奖赏与动机的神经机制,E-mail:sliu@胰淀素在神经系统和认知功能中的作用张雨潇1,3,严鸿飞1,3,严㊀超1,2,季卫东1,2,刘㊀帅1,2,3(1.上海市脑功能基因组学重点实验室(教育部)华东师范大学附属精神卫生中心心理与认知科学学院华东师范大学,上海2000622.上海市长宁区精神卫生中心,上海200335;3.纽约大学-华东师范大学脑与认知科学联合研究中心(上海纽约大学),上海200062)摘㊀要㊀从胰淀素受体表达㊁信号中通路及对神经元和认知功能调控等方面,分析胰淀素受体在中枢多巴胺系统㊁去甲肾上腺素系统和5羟色胺系统中的表达,推测其调控大脑儿茶酚胺浓度进而影响神经元活动的作用㊂探讨胰淀素激活ERK㊁AMPK㊁STAT3㊁Akt 等信号通路对神经元活动特性的影响㊂总结胰淀素在重要脑区对认知功能的调节,同时展望胰淀素在辅助治疗认知功能障碍上的治疗前景㊂关键词㊀胰淀素;神经系统;认知功能;奖赏;学习记忆中图分类号㊀Q42文献标识码㊀A文章编号㊀2095-1736(2021)03-0020-06Amylin actions in the central nervous system and cognitive functionsZHANG Yuxiao 1,3,YAN Hongfei 1,3,YAN Chao 1,2,JI Weidong 1,2,LIU Shuai 1,2,3(1.Key Laboratory of Brain Functional Genomics (MOE &STCSM),Affiliated Mental Health Center (ECNU),School of Psychology and Cognitive Science,East China Normal University,Shanghai 200062,China;2.Shanghai Changning Mental Health Center,Shanghai 200335,China;3.NYU-ECNU Institute of Brain and Cognitive Science at NYU Shanghai,Shanghai 200062,China)Abstract ㊀This article reviews amylin actions in the central nervous system in the aspects of receptor expression,signaling pathwayand modulation of neuronal activity and cognitive functions.Amylin receptors are expressedin central dopaminergic system,norepineph-rinergic system and serotonin system,suggesting a role in modulating the catecholamine concentrations.Amylin activates ERK,AMPK,STAT and Akt signaling pathway to change neuronal activity and modulatecognitive functions in several key brain regions.Ac-tivation of amylin signaling pathway in the central nervous system may serve as a novel therapeutic strategy for cognitive dysfunctions.Key words ㊀amylin;nervous system;cognitive function;reward;learning and memory㊀㊀参与中枢调控的重要外周信号包括瘦素㊁胰岛素㊁胰淀素等[1-2]㊂其中胰淀素对摄食行为和认知功能的重要影响正越来越受到关注㊂胰淀素是随胰岛素一起分泌的一种肽类,类似于胰岛素,能降低血糖浓度并作为饱腹信号,其受体在外周和中枢神经都有广泛表达[3-4]㊂不少研究发现胰淀素与情绪以及阿尔兹海默症(Alzheimer s disease,AD)之间存在一定联系[5-7],因此认为胰淀素是调控摄食㊁能量平衡与认知功能的关键因素之一,同时胰淀素受体也可以作为认知障碍治疗上的一个重要潜在靶点㊂本文从胰淀素受体表达㊁信号通路及对神经元和认知功能调控等方面,总结目前研究中胰淀素在认知功能重要脑区中的作用机制,并进一步探讨胰淀素在辅助治疗认知功能障碍上的治疗前景㊂1㊀胰淀素受体在中枢神经中的表达胰淀素可以透过血脑屏障激活中枢神经中的胰淀素受体[3-4,8-9],其作为G蛋白偶联受体(G-protein cou-pled receptor,GPCR)家族成员,通过G蛋白(Gs和Gq)激活下游信号通路㊂胰淀素受体由降钙素受体(calcitonin receptor,CTR)和修饰蛋白(receptor activity-modifying proteins,RAMPs)共同表达构成,RAMP可以改变CTR与胰淀素类似物的结合力㊂如果缺少修饰蛋白RAMPs,内源性的胰淀素就不能产生相应的生理作用[4]㊂脑干是维持生命活动的重要中枢,其中包括延髓后区(area postrema,AP)㊁VTA㊁中缝背核(dorsal ra-phe,DR)㊁蓝斑(locus coeruleus,LC)等重要核团,这些核团同时是合成和释放儿茶酚胺神经递质的主要来源,对大脑各个区域有着较为广泛的投射,从而调控神经活动以及行为和认知㊂通过放射性显影术,Paxinos 等[3,9]发现脑干中DR㊁穹隆下器官(sub fornical organ, SFO)㊁LC㊁AP等核团有高密度的胰淀素或鲑鱼降钙素(salmon calcitonin,sCT)结合,孤束核(nucleus of the solitary tract,NTS)㊁PBN等有中等密度的胰淀素或sCT结合㊂这表明脑干中大量神经元表达了胰淀素受体或降钙素受体㊂血清中胰淀素可以通过血脑屏障,因此当血清中胰淀素含量发生变化时,可以影响脑干神经元的活动,从而调控大脑儿茶酚胺的浓度以及其下游投射来调控认知功能㊂边缘系统掌控感知觉信息㊁情绪以及学习和记忆,这些都是重要的认知功能㊂在边缘系统的核团中, NAc㊁下丘脑部分核团㊁CeA等在放射性显影实验中有大量的sCT结合[3,9],培养的海马神经元的神经再生在孵育胰淀素的情况下则会被抑制[10]㊂因此胰淀素或其类似物可以直接作用边缘系统来调控认知功能㊂前额皮层(prefrontal cortex,PFC)是调控执行功能的重要结构[11]㊂放射性显影技术没有在大鼠PFC区域发现胰淀素的结合[9],但是在猴子PFC中发现一定程度sCT的结合[3]㊂这说明胰淀素自身不一定能影响PFC的活动,需要结合力更强的胰淀素类似物如sCT 来激活PFC的胰淀素受体㊂Nashawi等[12]则通过qPCR 发现RAMP1,2,3以及CTRa在PFC中有一定程度的表达㊂结合以上研究,说明内源性胰淀素可能难以直接作用到PFC神经元,但是高结合力的外源性胰淀素类似物可以通过作用PFC神经元调控认知功能㊂2㊀胰淀素对神经元功能的调控胰淀素对神经元的调控通过G蛋白偶联受体进行信号的转导[2,4](图1)㊂Gq和Gs可以激活膜上部分钙离子通道从而提高神经元的兴奋性,此外Gq和Gs 也可以通过激活蛋白激酶A(protein kinase A,PKA)在一些神经上,胰淀素受体可以通过Gs或Gq激活膜上部分钙通道增加钙离子的流入从而提高神经元活动,同时能使PKA㊁PKC磷酸化从而激活ERK通路;胰淀素受体还能通过激活Akt增加神经元的再生;胰淀素受体也能利用β-arrestin介导的ERK通路㊂Amylin an-alogue:胰淀素类似物;Calcium channels:钙离子通道;PIK3:自噬信号通路;PKA/PKC:激酶蛋白A/C;ERK:胞外调节蛋白激酶;Neuro-genesis:神经再生图1　胰淀素受体信号通路Figure1㊀Schematic overview of intracellular signaling cascade ofamylin receptor或蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)来介导细胞外调节蛋白激酶(extracellular-signal-regulated-kinase,ERK)通路㊂在下丘脑部分核团㊁NTS㊁AP核团中,免疫组织化学(immunohistochemistry,IHC)以及蛋白免疫印迹(western blotting,WB)的研究发现胰淀素受体的激活都可以利用MAPK/ERK信号通路,ERK通路在AP核团介导的抑制摄食行为中又起到了必要的作用[13-14]㊂因此胰淀素信号可以是通过ERK通路改变神经元活动㊂在培养的HEK293细胞上,抑制ERK通路可以提高GABAAR的电流峰值,揭示ERK通路可以负面调控GABAAR受体,同时这种负面调控可能通过α亚基磷酸化实现降低GABAAR受体的功能[15]㊂因此ERK通路的激活可以通过降低抑制性输入使细胞去极化㊂在离体海马细胞中,ERK通路则能下调Kv4.2钾离子通道[16],通过减少钾离子外流使细胞去极化㊂在脑干中,胰淀素能强烈地激活AP神经元,通过增加突触前谷氨酸释放增加兴奋性传递,从而大幅提高AP神经元的放电频率[17]㊂在下丘脑外侧核(lateral hypothala-mus,LH)中,相当数量的神经元表达了瘦素受体(ObRB),这些LH-ObRB神经元对摄食和体重的控制起到了重要作用,胰淀素则既能激活一部分下丘脑外侧核表达瘦素受体的(LH-ObRb)神经元,也能抑制部分LH-ObRb神经元[18]㊂由此可以看出不同脑区胰淀素对神经元可能产生不同的活动,甚至一部分受体通过突触前的改变影响神经元的活动,一部分受体通过突触后的作用改变神经元的放电㊂但是胰淀素对神经元活动的调控以及突触传统的变化是否依赖ERK通路尚未有直接证明㊂目前还需要通过更深入地研究来揭示从膜上蛋白到神经元去极化㊁超级化㊁放电频率以及可兴奋性变化的具体分子通路㊂除MAPK/ERK通路外,胰淀素也可以利用磷酸腺苷蛋白激酶(AMP-activated protein kinase,AMPK)㊁JAK/STAT信号通路以及蛋白激酶B(phosphatidylinos-itol3ᶄ–kinase,PI3K/AKT)信号通路调控神经元的活动[19-20]㊂AMPK通路在细胞和全身层面都可以调控能量平衡[20],因此对葡萄糖敏感的神经元,在其胰淀素受体激活的情况下,可以通过AMPK通路改变神经元的活动㊂下丘脑核团中的ObRb神经元需要通过JAK/ STAT通路调控摄食行为[21],胰淀素则可以类似瘦素激活下丘脑神经元的JAK/STAT通路,与瘦素协同调控摄食行为[22]㊂胰淀素和瘦素造成的LH-ObRb神经元活动的改变[18]可能也是通过JAK/STAT通路调控的㊂PI3K/Akt信号通路则与细胞生长与增殖有关[20], PI3K的磷酸化同时可以激活mTOR通路促进神经元树突的分叉化,从而形成新的突触连接[23]㊂因此胰淀素可以通过此通路增加神经元之间的突触连接的强度,或是产生新的突触连接,从而改变神经元的功能㊂类似ERK通路,胰淀素如何通过AMPK等通路影响神经元的活动亦缺乏直接的证明㊂这些通路对胰淀素受体是否能发挥全部作用的必要性也缺乏更深入的研究㊂GPCR不只与G蛋白形成复合体,同时也与β-arrestin偶联,并可以通过β-arrestin激活下游信号通路[24-25],有研究也证实CGRP受体家族可以利用β-arrestin[26-27]㊂β-arrestin可以介导CGRP受体的失敏与内吞,其介导的ERK通路与焦虑和恐惧相关行为有关[28],多巴胺1型受体(D1R)与2型受体(D2R)偶联的β-arrestin则与阿片或精神药物导致的急性多动与位置偏好有关[29]㊂这些研究说明β-arrestin在认知功能上可能存在重要的调控作用,但CGRP受体或胰淀素受体偶联的β-arrestin的功能与神经机制尚不明确,需要更多的研究证实β-arrestin在胰淀素受体中发挥其正常功能的必要性㊂3㊀胰淀素在行为和认知上的调控中脑边缘奖赏系统主要包括VTA㊁NAc以及杏仁核,胰淀素受体在这些核团中都有广泛的表达[3,9,28-29]㊂VTA定位注射sCT可以在不产生焦虑样反应的情况下抑制摄食行为[28];NAc定位注射sCT则能抑制进食行为以及探索和运动的意愿[25]㊂VTA的多巴胺神经元对NAc有大量的投射,因此胰淀素能通过调控VTA到NAc投射的多巴胺影响动机和奖励㊂同时多巴胺在奖励以外的学习和记忆中也起到重要的作用,因此胰淀素可以通过调控大脑多巴胺水平间接调控认知功能㊂虽然没有直接证明胰淀素在杏仁核中作用或是胰淀素对杏仁核多巴胺投射作用的研究,但杏仁核作为处理情绪和恐惧感受的中心,在胰淀素的调控下,也可能产生情绪上的变动㊂在一些临床前期实验中,胰淀素受体激动剂确实也体现出了抗焦虑和抗抑郁的效果[7]㊂胰淀素受体可以作用在中脑边缘奖赏系统,通过调节多巴胺水平以及相关环路来调控奖赏㊁动机以及情绪,从而间接影响认知功能㊂胰淀素受体也表达在其他儿茶酚胺能神经元上㊂去甲肾上腺素能神经元存在的相关脑区,包括NTS㊁AP以及LC,在放射性显影实验中都有大量的sCT结合[3,30]㊂通过靶向分子毒素DSAP特异性切除AP-NE 神经元后,胰淀素引起AP核团的c-Fos表达显著降低[30],说明胰淀素在一定程度上能调控去甲肾上腺素(norepinephrine,NE)释放的水平,也可能包括NTS以及LC的NE释放㊂sCT也发现在5羟色胺(serotonin, 5-HT)能神经元DR核团中有大量的结合[3],而5-HT 也是调控情绪和奖励系统的重要神经递质,在抑郁和精神分裂症病人中可以观察到5-HT水平的异常[31]㊂胰淀素受体在DR核团中的作用也值得更加深入的研究㊂所以,胰淀素受体可以通过调控脑内儿茶酚胺水平影响情绪奖赏相关的认知能力㊂胰淀素在海马神经元的作用则较为复杂(图2)㊂Patrick等[32]发现人类胰淀素对培养的大鼠海马神经元存在类似β淀粉样蛋白的细胞毒性,同时外周注射胰淀素对弱记忆任务有促进作用,但对强记忆任务促进了遗忘,而中枢给予胰淀素则失去了对弱记忆任务的加强,对强记忆任务的负面影响仍然存在[33]㊂随后Moon等[10]发现合成人类胰淀素会下调培养的小鼠H19-7HN神经元的神经再生㊂这说明胰淀素对记忆可能存在负面作用㊂但有趣的是β淀粉样蛋白以及人类胰淀素确实可以与胰淀素受体结合并抑制海马神经元的长时程增强(long-term potentiation,LTP)[34-35],然而胰淀素的类似物普兰林肽(pramlintide)可以拮抗这种抑制[35]㊂在一项针对长期居家老年人的研究中,血浆中胰淀素浓度与记忆㊁空间感知以及执行功能是正相关的[36],说明胰淀素对认知损伤是有保护性作用的㊂血浆胰淀素浓度的研究和孵育培养海马细胞研究的矛盾可能有两种原因:(1)来源于人类胰淀素更容易聚集,因此虽仍然能够与胰淀素受体结合,但无法激活下游通路,产生拮抗作用[5]㊂而胰淀素类似物或未聚集的胰淀素寡聚物可以与聚集的胰淀素或β淀粉样蛋白竞争与胰淀素受体结合并激活下游通路发挥正常的作用㊂此外,激活的通路除了可以通过Akt 磷酸化促进海马神经元的生长,亦可能通过其他分子机制分离或降解聚集在海马区域的β淀粉样蛋白㊂动物研究也确实发现了pramlintide 可以降低β淀粉样蛋白的聚集[5,31]㊂(2)可能是胰淀素受体需要在完整的体系统中才能正常发挥作用[5],因为人类胰淀素对海马神经元的负面作用大多集中在离体的培养细胞中[10,32]㊂总体来说,不少临床实验揭示了胰淀素在病理状态下对认知功能的保护作用,但具体的分子和神经机制尚需阐明㊂人类胰淀素有聚集的倾向,会形成胰淀素聚合物,成为胰淀素受体的拮抗剂,抑制海马神经元的LTP,削弱记忆表现㊂胰淀素类似物Pramlinide 则可以与胰淀素聚合物竞争,激活胰淀素受体,通过Akt 信号通路促进神经元的再生从而促进记忆表现㊂hAmylin:人类胰淀素;Amylin aggregates:胰淀素聚合物;AmyR:胰淀素受体;Hippocampal neuron:海马神经元;Akt:丝氨酸;LTP:长时程增强;Neurogenesis:神经再生;Activates:激活;Inhibits:抑制;Memory performance:记忆表现图2　胰淀素受体在海马神经元中的作用Figure 2㊀The function of amylin receptor on hippocampal neuronsPFC 有一定量的CTR 表达[12],目前尚未有研究探索胰淀素在PFC 中对行为或认知功能的直接影响㊂但PFC 作为高级皮层对执行能力的调控是不可或缺的㊂PFC 的损伤和异常与多种认知疾病有密切关系,如注意缺陷与多动障碍(attention deficit and hyperactiv-ity disorder,ADHD)㊁药物滥用与成瘾㊁精神分裂症等,这些疾病也常伴随执行和抑制功能的异常[37-38]㊂PFC 作为中脑皮层边缘系统的一环,与VTA 神经元存在相互支配㊂至少PFC 能间接受到胰淀素在VTA 中的影响导致多巴胺信号变化,从而调控执行和抑制能力㊂外周给予胰淀素受体激动剂能降低在多种酒精成瘾模型下酒精的摄入以及戒断反应[39],从侧面说明胰淀素在抑制能力上可能起到的促进作用㊂4㊀胰淀素类似物在认知功能障碍治疗中的应用前景临床上,胰淀素类似物pramlintide 主要用于2型糖尿病㊁肥胖等代谢相关疾病中[4]㊂但在一些临床前期研究中发现胰淀素类似物可以缓解药物和酒精成瘾以及AD 引起的认知功能下降[4,7,39-41]㊂可卡因和酒精的急性注入都能引起自主活动的增加[42]㊂这种自主活动的增加可能与前额叶抑制能力的下降有关㊂而急性地系统性给予sCT 能降低酒精和可卡因引起的NMRI 小鼠自主活动的增加[39,43]㊂从侧面说明胰淀素类似物可以帮助恢复抑制能力㊂更直接的证据来源于Baisley 等[44]的研究,NAc 定位给予sCT 能逆转急性给予甲基安非他命引起的前脉冲抑制(prepulse inhibition,PPI)能力的异常㊂PPI 指强感觉刺激及短时间之前若存在一个弱感觉刺激,则这个强感觉刺激造成的惊愕反应会下降㊂PPI 可以用来检测抑制功能并与注意力有密切关系[45]㊂结合以上研究,胰淀素类似物可以有效缓解一些药物或酒精滥用导致的急性认知功能的损伤㊂其作用靶点可能主要与NAc 中多巴胺浓度有关[39,42-44]㊂PFC 与抑制功能密切相关,其神经元也有大量胰淀素受体表达[11-12,37]㊂未来研究可以关注胰淀素对PFC 神经元活动的调控以及对药物或酒精滥用引起的长期认知功能损伤的保护作用㊂虽然胰淀素对海马神经元的作用和机制尚不完全明确(图2),但是Alder 等[41]发现AD 病人中,对比认知功能相对完好的个体,有中等程度的认知障碍的个体血清中胰淀素含量有显著的降低㊂该团队发现长期注射胰淀素类似物pramlintide 可以恢复AD 模型小鼠的新颖物体识别的认知能力㊂Zhu 等[40]进一步探索了长期注射pramlintide 或胰淀素对AD 模型小鼠大脑中β淀粉样蛋白的影响,数据表明长期外周给予pram-lintide 将皮层㊁海马以及丘脑中一种与认知功能损伤相关的β淀粉样蛋白转移到脑脊液以及血清中,从而降低了大脑的β样淀粉蛋白的负担,同时提高了小鼠在Y 迷宫㊁水迷宫中的行为表现,即恢复了AD 小鼠的学习和记忆能力㊂此外Patrick 等[6]发现pramlintide 在APP /PS1转基因小鼠上能通过降低Aβ引起的氧化应激来提高小鼠的认知能力㊂虽然这些研究的结果与胰淀素对离体培养海马细胞的作用机制存在矛盾,但从行为学上可以看出,长期的胰淀素类似物的外周给予足以提高一部分AD 模型小鼠的学习和记忆能力㊂这说明胰淀素类似物对AD 导致的认知损伤的病情进展有可观的保护作用,也可以恢复AD 导致的记忆功能上的损伤㊂虽然其保护作用的具体神经分子机制尚需更加深入的研究,胰淀素受体作为药物靶点,治疗包括AD 在内的各种认知障碍具有非常好的应用前景㊂5㊀结语胰淀素在各个脑区中的作用正逐渐被揭示,先前大部分研究的重点是胰淀素对摄食和能量的调控㊂但这些相关的脑区核团很大程度上都参与了认知功能的调控(图3)㊂这些脑区中VTA㊁LC㊁AP㊁DR 等核团涉及了3大儿茶酚胺系统,说明胰淀素可以调控大脑DA㊁NE 以及5-HT 的浓度水平,从而影响认知功能㊂胰淀素受体在海马中也有一定量的表达,并且对海马神经元有较为复杂的作用[6,10,34],说明胰淀素对学习和记忆存在直接的调控作用,部分临床和动物研究也发现胰淀素对记忆的影响[6,29]㊂PFC 作为中脑皮层边缘奖赏环路的一员,受VTA 的调控,同时对VTA 也有传入的支配㊂PFC 中也有一定量CTR 的表达[12],但尚未有证据直接将PFC 中CTR 受体与行为或认知功能联系起来㊂但胰淀素对中脑皮层边缘奖赏系统的VTA 和NAc 核团都有直接的作用[28-29],说明胰淀素至少能间接地影响与PFC 相关的执行和抑制能力㊂综上,胰淀素可能是连接摄食行为与认知功能的因素之一,同时在病理上可能与AD 与2型糖尿病或肥胖的共病现象有密切关系㊂胰淀素对部分认知障碍或精神疾病可胰淀素可以作用在后脑与中脑的儿茶酚胺神经元调控儿茶酚胺浓度,从而间接作用在海马与前额叶皮层调控相应认知功能,亦可以直接激活海马与前额叶皮层的胰淀素受体直接调控这些脑区的神经元影响认知功能㊂Amylin:胰淀素;NTS:孤束核;AP:延髓后区;LC:蓝斑;DR:中缝背核;VTA:腹侧被盖区;Hippocampus:海马;CeA:中央杏仁核;NAc:伏隔核;PFC:前额皮层;Learning:学习;Mem-ory:记忆;Emotion:情绪;Reward:奖赏;Execution:执行能力;Inhibi-tion:抑制能力;Attention:注意力图3　胰淀素在中枢神经系统的作用位点简图Figure 3㊀Schematic overview of the amylin s function in the centralnervous system以起到保护作用,胰淀素受体在针对这些疾病的药物研发中是一个潜在重要靶点㊂致谢:感谢纽约大学-华东师范大学脑与认知科学联合研究中心(上海纽约大学)的支持㊂参考文献[1]ROSSI M A,STUBERG D.Overlapping brain circuits for homeostat-ic and hedonic feeding[J].Cell Metabolism,2018,27:42-56.[2]MIETLICKI-BAASE E G,HAYES M R.Amylin activates distributedCNS nuclei to control energy balance[J].Physiology &Behavior,2014,136:39-46.[3]SEXTON P M,PAXINOS G,KENNEY M A,et al.In vitro autora-diographic localization of amylin binding sites in rat brain[J].Neu-roscience,1994,62:553-567.[4]HAY D L,CHEN S,LUTZ T A,et al.Amylin:pharmacology,physiology,and clinical potential [J ].Pharmacological Reviews,2015,67:564-600.[5]GRIZZANTI J,CORRIGAN R,CASADESUS G.Neuroprotectiveeffects of amylin analogues on Alzheimer s disease pathogenesis andcognition[J].Journal of Alzheimers Disease,2018,66:11-23.[6]PATRICK S,CORRIGAN R,GRIZZANTI J,et al.Neuroprotectiveeffects of the amylin analog,pramlintide,on Alzheimer s disease areassociated with oxidative stress regulation mechanisms[J].Journal 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β-arrestin的生物学作用

β-arrestin的生物学作用1汪庆童1, 2, 3，魏伟1, 2, 31安徽医科大学临床药理研究所，合肥（230032）2抗炎免疫药理学安徽省重点实验室，合肥（230032）3安徽省中药研究与开发重点实验室，合肥（230032）E-mail: hfwqt727@摘要：β-arrestin1和2是一类介导受体脱敏的重要可溶性蛋白质，对绝大部分与受体偶联G蛋白介导的信号转导具有重要调节作用，在G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors, GPCRs）脱敏、内化、复敏、细胞增殖反应和基因转录中具有重要地位。

对β-arrestin介导的复杂信号通路的研究将揭示其调节功能对人类健康的影响，有助于开发新一代影响GPCRs的药物。

关键词：β-arrestin，G蛋白偶联受体，信号转导，受体脱敏G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptors, GPCRs）是目前所知的最大的细胞表面受体家族，它们将细胞外的各种信号传递到细胞内[1]。

GPCRs被激动剂活化后，其连接的G 蛋白α亚基和β、γ亚基解离，活化的G蛋白亚基调节腺苷酸环化酶、磷脂酶和离子通道等，从而放大和传递细胞内信号。

β-arrestin是GPCRs信号通路的重要负调节因子，与G蛋白偶联受体激酶（G-protein-coupled receptor kinases, GRK）联合作用，可以使GPCRs对激动剂的敏感性下降，发生受体的脱敏反应，调节受体内吞、信号转导及细胞凋亡等[2]。

本综述将概述β-arrestin生物学作用的最新研究进展，探讨GPCRs的调节机制。

1. β-arrestins的发现过程β-arrestins是在提纯β-肾上腺素能受体激酶(β-adrenergic receptor kinase, βARK)的过程中发现的。

随着Benovic等对牛脑中βARK的逐步纯化，其减弱β2肾上腺素能受体(β2-adrenergic receptor, β2AR)介导的Gαs活化的能力也逐步降低，当将视黄醛蛋白质重新加入纯化的βARK 中时，βARK对受体的脱敏能力又大大的恢复了。

β-arrestin1对BV2小胶质细胞系中NLRP3炎症小体的作用毕业论文

0
p ro -c a s p a s e 1
CON
L P S + AT P
1.5
C
1.0
NC S i-β-arrestin 1
p ro -c a s p a s e 1 /β -a c tin
Pro-caspase-1
—45 kD
0.5
β-actin
—43 kD
n=3，pro-IL-1β的统计图，与NC 0.0 组C O相N 比，无LP统S + A计T P 学差异；与NC
1. 研究背景 2. 研究目的 3. 研究内容 4. 研究结果
A
CON
β-arrestin1
β-actin
LPS+ATP
B
—53KD
—43 kD
n=3，与CON组相比：*P<0.05。
4.2 BV2细胞转染siRNA 48h，β-arrestin1的干扰效率为77%。
1. 研究背景 2. 研究目的 3. 研究内容 4. 研究结果
1.2 小胶质细胞与神经炎症——小胶质细胞活化表型
1. 研究背景 2. 研究目的 3. 研究内容 4. 研究结果
Prog Neurobiol. 2015 Aug;131:65-86
1.3 炎症小体背景介绍——组成和激活
1. 研究背景 2. 研究目的 3. 研究内容 4. 研究结果
炎症小体的感受器
1. 研究背景 2. 研究目的 3. 研究内容 4. 研究结果
3.3 LDH释放法检测细胞活性
LPS
ATP LPS
ATP
NC组
Si-β-arr1组
NC（LA）组
Si-β-arr1（LA）组
收集上清 LDH释放法检测细胞死亡率

2021食欲素分子生物学特征及其生理作用范文1

2021食欲素分子生物学特征及其生理作用范文食欲素（Orexins,Ox）是由下丘脑分泌的能够促进食欲的一种神经肽，又称下丘脑分泌素，主要通过激活7次跨膜G蛋白偶联受体（G proteincoupledreceptors,GPCRs）-Ox1型受体（orexinreceptor type 1,OX1R）与Ox2型受体（orexin re-ceptor type 2,OX2R）发挥其生理学功能[1].自1998年发现Ox后，人们致力于研究其在嗜睡、失眠等疾病中的作用，并发现食欲素的拮抗剂能提高睡眠质量[2].此外，Ox还参与饮食、机体成瘾及奖赏系统的调节，并具有促进肿瘤细胞凋亡的作用。

本文将Ox近几年的研究进展作一综述。

1Ox分子生物学特征 OxA与OxB来源于同一个Ox前体，OxA含有33个氨基酸，其N末端有两分子的二硫键，而OxB为28个氨基酸[3].人体中有80000多个神经元能够分泌Ox,这些神经元主要集中于下丘脑区域[4].Ox主要通过OX1R、OX2R发挥作用，OX1R主要分布于大脑皮层与脑干区，参与调节睡眠及奖赏系统等。

Smart等[5-6]研究发现，OX1R通过偶联Gαq激活磷脂酶C（phospholipase c,PLC）调控胞内的钙通道或通过偶联Gαi/Gs调节胞内的cAMP水平，进而调节与摄食、饮水等生理活动。

OX2R主要分布于下丘脑结节核、脑干中的5-羟色胺（5-HT）神经元等，与OX1R相似，能激活Gαq/Gαi/Gs调节胞内的Ca2+及cAMP的水平[6].Ox广泛分布于外周系统并参与调节众多生理功能。

Liu等[7]在肾上腺、睾丸、肠道中发现有少量的OX1RmRNA,而在肾上腺中存在大量的OX2RmRNA.因此，Ox在外周系统的作用机制、生理功能引起了人们的高度关注。

研究表明，Ox受体活化后激活蛋白激酶C（Protein kinase C,PKC）以调节细胞膜上的慢钙通道。

干扰素伽玛通路的调节机制研究

干扰素伽玛通路的调节机制研究
佚名
【期刊名称】《科学中国人》
【年(卷),期】2008(000)009
【摘要】中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所莫玮、张亮等的最新研究发现：在干扰素伽玛通路中．β-arrestinl能够介导该通路中关键转录因子STATI与其负调节因子磷酸酶TC45的相互作用．从而负调节细胞对干扰素伽玛刺激的应答．抑制了干扰素伽玛的抗病毒作用。

这一研究发现了β—arrestinl蛋白在细胞核内的新功能，并揭示了STAT1蛋白在细胞核中的负调控机制。

【总页数】1页(P33)
【正文语种】中文
【中图分类】Q511
【相关文献】
1.副黏病毒V蛋白阻断干扰素信号通路的分子机制研究进展
2.AMPK通过抑制STING调节干扰素免疫应答通路的研究
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