GPR120的结构特征、生物学功能及作用机制

GPR120是长链不饱和游离脂肪酸的受体,具有影响食物选择、调节胃肠道肽类激素分泌、促进细胞增殖、调节脂肪细胞发育和分化、调节巨噬细胞迁移和分化及抑制破骨细胞发生等多种生物学功能。GPR120功能缺陷与肥胖、胰岛素抵抗、糖耐量减低、2型糖尿病和脂肪肝等代谢性异常密切相关。深入研究GPR120的生物学功能及其分子机制有助于揭示肥胖、脂代谢紊乱及2型糖尿病等代谢性疾病的发病机制,从而为发掘此类代谢性疾病的新型防治策略提供理论依据。     

孤儿G蛋白偶联受体55在糖尿病性胃轻瘫小鼠发病中的作用

本文旨在探讨孤儿G蛋白偶联受体55(GPR55)在糖尿病性胃轻瘫(diabetic gastroparesis,DG)小鼠发病中的作用。采用链脲菌素(streptozotocin,STZ,65 mg/kg)腹腔注射制备小鼠DG模型。观察造模后小鼠体重及血糖含量变化,同时测定胃电图和酚红排空功能,用放射免疫分析法测定血浆胃动素(motilin,MTL)、胃泌素(gastrin,GAS)、血管活性肠肽(vasoactive intestinal peptide,VIP)、生长抑素(somatostatin,SS)水平,用Real-time PCR和Western blot测定胃组织GPR55表达,用免疫组织化学法观察胃组织GPR55分布,并观察GPR55激动剂溶血磷脂酰肌醇(lysophosphatidylinositol,LPI)对DG的治疗作用。结果显示,STZ组小鼠血糖于STZ注射后第4周末升至(26.6±1.2)mmol/L,体重明显减轻,胃电图慢波振幅下降,胃排空能力明显降低,而腹腔注射LPI可逆转STZ导致的上述变化;STZ小鼠血浆中MTL、GAS明显低于对照组(P0.01),而SS、VIP明显升高(P0.01),LPI可拮抗STZ对四种激素的影响;GPR55存在于正常小鼠胃组织,在DG时其表达明显上调,LPI不影响正常小鼠GPR55表达和分布,但可拮抗STZ对GPR55表达和分布的影响。以上结果提示,GPR55参与调节DG胃运动,可以作为DG治疗的新靶点;GPR55激动剂LPI对STZ导致的DG小鼠有保护作用,该作用机制与GPR55表达的改变、胃肠激素的调整有关。     

G蛋白偶联受体介导游离脂肪酸的信号通路及生理功能

游离脂肪酸（free fatty acid,FFA）是动物一种重要能量来源,同时它还是一种重要的信号分子,其生理功能和作用机制长期以来倍受关注. 最近研究表明,细胞膜存在FFA的特定孤儿型G蛋白偶联膜受体家族.中长链游离脂肪酸是GPR40和GPR120的配基,而短链游离脂肪酸则是GPR41和GPR43的配基. 该受体家族可以介导游离脂肪酸,通过ERK、PI3K-Akt和MAPK信号通路,在维持机体内的葡萄糖稳态、脂肪形成、白细胞功能和细胞增殖等生理过程中发挥重要作用. 本文就游离脂肪酸G蛋白偶联受体的结构、分布、配体选择性、下游信号通路,及其介导FFA生理功能的最新研究进展进行简要综述.     

是这样吗

通过在胚胎肾细胞膜上表达孤儿受体GPR55．阿斯利廉的生物化学家Peter Greasley及其同事们发现GPR55结合的配体与CB1和CB2结合的是一样的．而后两者是已知的大麻素受体。”     

家鸡G蛋白偶联受体161的基因克隆、分子进化和组织表达

G蛋白偶联受体161(GPR161)是G蛋白偶联受体家族孤儿受体家族成员,在哺乳动物晶状体发育调节和神经胚形成中具有重要作用。近年来研究发现该蛋白罕见地拥有类似支架蛋白的结构特征,暗示其信号转导机制不同于其他G蛋白偶联受体。本研究以家鸡Gallus gallus为动物模型,探究GPR161基因序列信息、分子遗传进化关系以及其组织表达图谱。家鸡GPR161基因编码区序列全长1 566 bp,编码具521个氨基酸的前体蛋白。序列分析显示,家鸡GPR161基因编码区与人Homo sapiens、小鼠Mus musculus、斑马鱼Danio rerio的氨基酸相似度分别为83.0%、82.6%、65.8%。分子进化遗传分析结果显示,GPR161基因在家鸡与斑马鱼的进化关系比家鸡与人或小鼠都更为疏远。利用荧光定量PCR探究家鸡GPR161基因在各组织的表达分布,结果显示,家鸡GPR161基因mRNA在精巢或卵巢、大脑、心脏、肌肉中有较高表达。本研究是鸟类中关于GPR161基因的首次报道,研究结果为进一步探究GPR161基因在鸟类中的生理效应提供参考。     

脂肪酸受体GPR84及其调节剂的研究进展

G蛋白偶联受体84(GPR84)属于脂肪酸受体,能被中链脂肪酸(C9-C14)激活。人体内GPR84主要表达在骨髓,其次表达在外周白细胞和肺,在生理状态下GPR84表达量较低,炎症刺激(如脂多糖)可诱导GPR84在单核/巨噬细胞中高表达,可知GPR84与炎症有很大关系。许多疾病的发生发展伴随着炎症反应,而GPR84小分子调节剂能调节炎症反应,从而干预相关疾病的进程。本文主要就GPR84与各类疾病的关系,以及GPR84小分子调节剂的研究展开综述。     

锌敏感受体GPR39在疾病发生与治疗中的作用及其机制

锌是调节人类生理活动和许多代谢过程的必需微量元素,Zn²⁺作为第二信使广泛参与细胞增殖和分化、核酸与蛋白质的合成以及其他许多重要的生理活动。细胞外Zn²⁺可与多种细胞表面蛋白质结合,其中最引人注目的是锌受体,即G蛋白偶联受体39(G protein-coupled receptor 39,GPR39),Zn²⁺是目前已知的唯一的GPR39内源性配体。GPR39能在Zn²⁺的影响下激活Ca²⁺信号,导致ERK1/2、AKT等磷酸化,最终激活ERK/MAPK、AKT/PI3K等下游信号转导通路。该文将对GPR39的结构、功能、信号转导通路以及其在疾病发生与治疗中的作用进行综述。     

骨钙素的中枢调控作用及其生物学机制

骨钙素(OCN)能调节多种外周组织器官的生理结构与功能,也发挥重要的中枢调控作用,与个体的学习和记忆等高级认知功能密切相关。研究表明,OCN穿过血脑屏障进入大脑,并与神经元或神经胶质细胞膜上的G蛋白偶联受体(GPCR)家族成员GPR158和GPR37结合,激活或抑制细胞内相关信号通路,改变神经元或神经胶质细胞的生理活性。OCN在脑内的作用主要包括调节5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素和γ-氨基丁酸等神经递质合成与释放、增加脑源性神经营养因子表达、促进海马神经发生、增强海马神经元自噬及维持髓鞘稳态等。此外,OCN还能参与调控多种神经退行性疾病的病理生理学进程。在阿尔茨海默病(AD)中,OCN干预能够部分减少β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积及Aβ诱发的细胞毒性等,改善学习和记忆能力缺陷;在帕金森氏病(PD)中,OCN干预能够部分抑制黑质和纹状体多巴胺能神经元丢失,增加酪氨酸羟化酶含量及降低神经炎症等,缓解运动功能障碍。本文通过解析GPR158和GPR37的结构与功能,分析OCN在脑内的作用及其生物学机制,探讨OCN对AD和PD等神经退行性疾病的影响,为进一步筛选促进脑健康的新型靶点提供依据。     

乳酸受体GPR81的研究进展

GPR81是乳酸的特异性受体,具有调节脂肪细胞发育和分化、抑制脂肪分解、抑制炎性反应,以及调节脑能量代谢、脑血流量和神经元功能的协同变化等生物学功能。GPR81生物学功能的分子机制包括:(1)通过GPR81/Gi/c AMP信号转导通路抑制脂肪分解和调节脑能量代谢、脑血流量和神经元功能的协同变化;(2)通过GPR81/β-arrestin 2/NF-κB及GPR81/β-arrestin 2/NLRP3信号通路抑制巨噬细胞炎性反应。GPR81功能异常与肥胖、血脂异常、胰岛素抵抗、糖耐量减低和2型糖尿病密切相关,还可能参与了颞叶癫痫、中枢性疲乏及缺血性脑血管疾病的发生发展。就乳酸受体GPR81在脂质代谢、炎性反应及中枢神经系统中的作用进行综述。     

胃肠道菌群与肿瘤发生的关系

人体的胃肠道菌群构成一个庞大、复杂的微生态系统,并且随着年龄的增长而发生动态变化,成年后菌群的结构达到动态平衡。胃肠道菌群具有参与物质代谢、促进机体免疫系统的发育和抑制病原菌定植等生理作用。菌群失调会导致各种疾病的发生,如肠易激综合征、炎症性肠病、肥胖症、1型糖尿病、肠道恶性肿瘤等。本文就胃肠道菌群与肿瘤发生发展关系的最新研究作一综述,并根据最新提出的Alpha-Bug学说和driver-passenger学说,论述了肠道菌群促进大肠癌发生的机制。为阐明胃肠道肿瘤的发生机制提供新的思路。     

家鸡GPR15基因的克隆、功能探究及组织表达分析

孤儿受体G蛋白偶联受体15(GPR15)在哺乳动物肠道稳态以及炎症反应中发挥重要生理效应,但在非哺乳动物中,针对GPR15的研究几属空白。本文以家鸡Gallus gallus domesticus为模型,首次克隆了GPR15基因,并对其功能与组织表达进行了探究。结果显示:家鸡GPR15编码区cDNA长度为1 107 bp,由1个外显子组成,可编码368个氨基酸的受体蛋白。序列分析表明家鸡GPR15是具有7次跨膜结构的G蛋白偶联受体,且家鸡GPR15与人Homo sapiens、北美绿蜥蜴Anolis carolinensis、小鼠Mus musculus的GPR15具有约56%的氨基酸序列一致性;虽然系统进化树分析表明GPR15与爱帕琳肽受体(APLNR)有较近的进化关系,但在表达家鸡GPR15的HEK293细胞中,APLNR的内源性配体Apelin和Apela不能激活家鸡GPR15;此外,实时定量PCR分析发现GPR15在家鸡脾脏中高表达,在盲肠、肺中有中等水平表达,而在其他组织中微弱表达。上述结果为探究GPR15在禽类中的生理功能奠定了基础。     

哺乳动物胃肠道发育特征和早期营养调控研究进展

对哺乳动物胃肠道发育的研究已经超过三十年,但新生儿患胃肠道功能障碍以及由此引发的并发症的几率依然很高,如食物消化不良、生长缓慢、坏死性小肠结肠炎、吸收障碍综合症和腹泻等.此前的综述文章主要论述营养素以及调控因子对胃肠道形态与功能发育的影响,因此,本文在阐述胃肠道形态和功能发育特征的基础上,论述营养素对胃肠道发育的调控作用以及影响机制,揭示营养素和胃肠道发育的生理相关性以及潜在的早期营养调控措施.     

家鸡G蛋白偶联受体85基因的结构、序列与组织表达分析

G蛋白偶联受体(GPCR)超家族是细胞膜上广泛存在的一类受体,是细胞跨膜信号转导的一类重要受体分子,参与许多生理过程调节。它们中仍有很多至今尚未找到内源性配体,这类受体被称为孤儿型受体。G蛋白偶联受体85(GPR85)是GPCR超家族中孤儿型受体的一员。目前,在非哺乳类脊椎动物中,针对GPR85的研究极少。本研究以家鸡Gallus gallus domesticus为模型,通过反转录PCR和RACE-PCR等方法从脑中克隆到GPR85基因的cDNA全长序列,揭示其基因结构,并用实时荧光定量PCR(qPCR)方法探究了该基因在家鸡各组织中的表达情况。结果显示:家鸡GPR85基因位于1号染色体上,由2个外显子组成,其编码区位于第2个外显子上,长为1 113 bp,可编码1个370个氨基酸的7次跨膜受体蛋白。家鸡GPR85与其他脊椎动物(人Homo sapiens、小鼠Mus musculus、大鼠Rattus norvegicus、热带爪蟾Xenopus tropicalis和斑马鱼Danio rerio)的GPR85具有高度的氨基酸序列一致性(>93%)。qPCR分析发现,GPR85基因mRNA在家鸡全脑、垂体、肾上腺、精巢中有较高表达,而在所检测的其他外周组织中表达极低。本研究首次揭示了家鸡GPR85基因的结构与表达特征,为后续探究GPR85基因在家鸡等非哺乳类中的生理功能奠定基础。     

G蛋白偶联受体40研究进展

G蛋白偶联受体40(G protein-coupled receptor 40, GPR40)是一种具有7个跨膜α螺旋结构的G蛋白偶联受体, 主要分布于胰腺细胞和神经系统细胞。它能与机体内游离的中长链脂肪酸结合, 激活细胞内信号通路, 从而调节其生理功能。在胰岛细胞中, GPR40可被游离脂肪酸激活, 促使细胞内钙离子浓度升高, 进而促进胰岛素释放。根据这一机理, 以GPR40为靶点的激动剂类药物相继被开发, 用于糖尿病治疗。GPR40也参与神经发生过程, 但到目前为止其相关机制尚不清楚。文章从基因结构、表达调控、蛋白配体及应用、生理功能等方面详细介绍了GPR40的研究现状, 总结了目前研究中所遇到的问题, 并对未来的研究热点进行展望。     

GPR171的研究进展

GPR171是新近脱孤的一种G蛋白偶联受体,在中枢神经系统及免疫相关组织中表达水平较高。关于GPR171功能的相关研究不多,已有研究发现其在控制摄食、情绪和疼痛等神经系统功能以及调节肿瘤免疫、病毒感染等方面具有一定的作用,并且GPR171与GPR83很有可能通过相互作用调节受体功能。该文总结了GPR171的特性、配体,及其在中枢神经系统和免疫系统中的功能以及GPR171与其他受体的关系,为GPR171的功能研究及相关靶向药物开发提供了参考。     

一个潜在的糖尿病新靶标——GPR40

G蛋白偶联受体40(GPR40)是典型的七次跨膜受体,在游离脂肪酸的刺激下,它能起到放大葡萄糖刺激的胰岛素分泌效应,是一种潜在的治疗糖尿病药物的靶标。另外,GPR40还被认为和一些神经类疾病以及某些癌症有关。本文着重叙述了游离脂肪酸经由GPR40放大葡萄糖刺激的胰岛素分泌机制,同时也介绍了GPR40的其他一些生理功能。     

游离脂肪酸受体的结构、分布及功能

游离脂肪酸的生理功能及其与某些疾病的相关性长期以来受到人们的关注。由于特异性膜受体一直未被发现．关于其分子机制的认识无法深入。最近的研究表明,长链脂肪酸是孤儿型G蛋白偶联受体GPR40的配基．而短链脂肪酸则是孤儿型G蛋白偶联受体GPR4l和GPR43的配基。体外实验显示,长链脂肪酸通过GPR40增强胰岛B细胞的分泌功能;短链脂肪酸经GPR41刺激脂肪细胞中瘦蛋白(1eptin)的产生。GPR43在白细胞活化过程中发挥一定的作用。作为潜在的药物作用靶点,游离脂肪酸特异性受体为寻找治疗代谢性疾病的新手段指明了的方向。     

以中链脂肪酸受体GPR84为靶点的药物高通量筛选模型的建立和应用

G蛋白偶联受体84(GPR84)是C9-C14的中链脂肪酸受体,不仅在脂肪酸代谢和机体免疫反应中发挥着重要作用,而且与多发性硬化症、内毒素血症等炎症性免疫疾病有着密切联系.因此,找到以GPR84为靶点的配体,可能为治疗这些疾病提供一种有效的方法.构建稳定过表达GPR84受体蛋白的细胞系,为筛选GPR84为靶点的配体和研究这些免疫疾病提供了重要途径.本文将含GPR84和Gα16基因质粒共转染到HEK293细胞中,经过抗生素抗性筛选,挑取稳定表达GPR84蛋白的HEK293细胞系.用RT-PCR、免疫荧光染色等实验方法检测了GPR84基因和其编码受体蛋白的表达;用钙流实验、环腺苷酸实验、蛋白质印迹分析、流式细胞分析证实了表达的GPR84具有完整的生物学活性,并利用该细胞系进行了药物高通量筛选,得到了新的GPR84拮抗剂,为进一步阐明GPR84的生物学功能,研究并治疗与其相关免疫疾病奠定了基础.     

炎性肠病易感基因GPR35在肠炎发生发展中的功能研究

炎性肠病在全球范围内发生极其普遍,具有反复发作、难以治愈的特点,也是诱发结直肠癌的高风险因素之一。肠炎的发生与遗传因素密切相关,有报道发现位于GPR35基因座上的多个单核苷酸多态性(single nucleotidepolymorphism,SNP)位点rs4676410、rs3749171和rs3749172与肠炎敏感性高度相关,但是GPR35基因在肠炎的发生发展进程中的功能及相关机制尚没有明确结论。为了研究GPR35在肠炎中的作用,首先通过CRISPR/Cas9技术构建Gpr35敲除小鼠,随后利用DSS诱导的肠炎模型评价Gpr35在肠炎发生中的作用,发现敲除小鼠在体重变化、DAI评分、肠上皮损伤以及炎性细胞浸润等肠炎相关指标显著低于野生型小鼠。为了研究肠炎相关SNP突变对GPR35活性的影响,首先根据rs3749171和rs3749172SNP位点突变信息构建GPR35-T108M和GPR35-S294R两种突变型受体,其次通过多种GPR35下游信号通路活性测试,发现两种突变均能够增强GPR35受体活性。最后通过Westernblotting分析发现相较于野生型小鼠,Gpr35敲除小鼠肠上皮Erk1/2磷酸化水平增加,表明Gpr35敲除后可能通过上调Erk1/2信号通路的方式抑制肠炎的发生发展。综上所述,本研究发现人类肠炎易感的rs3749171和rs3749172位点可能通过激活GPR35及下游信号通路的方式促进肠炎的发生发展,为炎性肠病的治疗提供了潜在的药物作用靶点。     

中链脂肪酸受体GPR84对小鼠糖脂代谢的影响

目前,全球肥胖及肥胖引发的并发症如2型糖尿病、心血管疾病等患病率呈上升趋势,并逐渐成为一个重大的公共卫生问题.与肥胖相关疾病的发病机制是由多种因素共同作用的结果,游离脂肪酸受体在其中就扮演着重要角色.G蛋白偶联受体84(GPR84)是中链脂肪酸(C9-C14)受体,其在糖脂代谢方面的功能尚不清楚.因此,探究中链脂肪酸受体GPR84在小鼠糖脂代谢方面的作用,具有重要意义.本文利用高脂饲料在GPR84野生型(WT)和基因敲除型(GPR84~(-/-))小鼠中诱导肥胖模型.研究发现,在常规饲料(normal chow,NC)喂养组和高脂饲料(high-fat diet,HFD)喂养组,与WT小鼠相比,GPR84~(-/-)小鼠在体重、摄食量、葡萄糖耐量、胰岛素敏感性、空腹血糖值、血清中胰岛素含量、组织器官重量、脂质合成与脂肪酸氧化、白色脂肪形成方面无显著性差异;在血脂水平,GPR84~(-/-)小鼠与WT小鼠相比,甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇无显著性差异;但是在高脂饲料喂养组,GPR84~(-/-)小鼠总胆固醇浓度显著性降低.同时,我们发现,在HFD组,与WT小鼠相比,GPR84~(-/-)小鼠肝脏中B类Ⅰ型清道夫受体表达显著上调.综上所述,中链脂肪酸受体GPR84在高脂诱导的肥胖模型中不影响小鼠糖脂代谢,但可能在由高胆固醇引起的高胆固醇血症发挥一定的功能.