孕烷X受体和组成型雄甾烷受体在代谢相关疾病中的调控作用

孕烷X受体(PXR)和组成型雄甾烷受体(CAR)是核受体超家族的两个重要成员,已作为"外源性物质传感器"能够转录调控Ⅰ相与Ⅱ相药物/外源性物质代谢酶被大家所熟知。除了药物代谢方面的功能,越来越多的证据表明PXR和CAR的内生性功能能够在生理和病理条件下调控能量代谢。已经有报道指出激活PXR能够加剧饮食或基因导致的肥胖引起的胰岛素抵抗;与PXR不同,CAR的激活能改善胰岛素抵抗。PXR的激活会增加脂质生成同时也能降低脂肪酸氧化,而这一改变会导致脂肪肝和高甘油三酯血症的形成;激活CAR能减少肝脏的糖异生和脂质生成。本篇主要介绍PXR和CAR在代谢相关疾病中的作用。     

孕烷X受体在内源物质代谢中的功能

核受体(nuclear receptor, NR)超家族成员孕烷X受体(pregnane X receptor, PXR)是一个配体激活型转录因子,高表达于肝脏和肠组织,在其它某些组织器官中也存在表达。PXR与维甲酸X受体(retinoid X receptor, RXR)形成异源二聚体,在招募大量共活化因子后,与特异性DNA响应元件结合发挥转录调控功能。PXR是一个公认的外源物质感受器,因此,PXR最初被认为是一种调节药物代谢酶和转运体的NR。但目前已知PXR也是同等重要的内源物质受体。最近的研究显示PXR激活可以调节体内葡萄糖代谢、脂质代谢、类固醇内分泌稳态、胆酸和胆红素去毒化、骨矿物质平衡和免疫炎症反应等,本文就这几个方面对PXR作一个综述。     

异源物代谢核受体PXR与肿瘤多药耐药相关性的研究进展

肿瘤的多药耐药性是临床化疗中迫切需要解决的问题.孕烷X受体(pregnane X receptor,PXR)为配体活化的转录因子,其下游靶基因均为主司异源性药物/毒物生物转化功能的I相、II相代谢酶及III相转运蛋白,可对药物代谢动力学过程产生重要的影响,故有可能成为逆转肿瘤多药耐药的新的药物作用靶点.本文总结了PXR在肿瘤多药耐药中的作用及机制、新型PXR配体类药物研发等方面的研究进展.     

异源物代谢核受体PXR和CAR在血管疾病中的作用

孕烷X受体(pregnant X receptor,PXR)和组成型雄甾烷受体(constitutive androstane receptor,CAR)是核受体(nuclear receptors,NRs)超家族的重要成员,主要分布在肝脏和小肠等组织,经配体激活后可调控药物代谢酶及转运体的表达和活性,调节毒性物质的清除、解毒及代谢,保护机体免受外源性化学物质和内源性毒性脂质损伤。因此,PXR和CAR也被称为异源物代谢核受体(xenobiotic nuclear receptors)。近年发现,PXR和CAR也参与糖、脂代谢和炎症等信号通路的调控,同时,在血管内皮细胞也有表达,从而可能与动脉粥样硬化、高血压等血管疾病的发生密切相关。本文简要综述PXR和CAR的结构、组织分布、配体、激活及其在血管疾病中的作用。     

药物诱导的孕烷X受体对基因表达的调控

孕烷X受体(pregnane X receptor,PXR)是一种重要的孤儿核受体,可以调节很多基因的转录表达,例如:CYP3A4、CYP2B6、UGT1A1、ABCB1和MRP2等。它通过与配体结合的方式活化,进行相关基因转录的调控。PXR的配体包括大量的外源和内源化合物。     

中草药对PXR的调节作用

孕烷 X 受体(Pregnane X Receptor,PXR)是转录调控因子,参与大量的外源性和内源性化学物质的生物转化,这些物质都能激活 PXR 如胆汁酸、胆红素、某些维生素等.PXR 还参与各种生理/病理过程,如脂代谢、糖代谢和炎症.PXR 的配体结构多种多样,越来越多的患者在接受西药治疗的同时服用中药作为替代补充治疗的手段.中药的合用增加了临床上中西药发生相互作用和不良反应的风险,导致病患对化疗药物疗效不佳或产生毒性反应.本文主要关注中药对 PXR 的调节作用.     

生物异源物传感系统研究进展

生物异源物与人体的关系本质上是它们与基因组及其产物的相互作用,生物异源物通过特定靶点(效应系统)作用于人体,而人体则以生物转化酶和转运载体(处置系统)来消除影响以维持稳定。生物异源物传感系统介导了环境化学信息传递给基因组并诱导处置系统的表达和作为,调控CYP3A和MDR1诱导表达的核受体PXR(NRII2)是该系统的重要成员。PXR等核受体传感许多生物异源物的刺激并诱导多个基因的表达,它们的底物和靶基因有某些交叉性。研究PXR等的结构与功能,对药物设计和筛选有重要的应用价值。     

核受体超家族介导基因调控的分子机制

核受体超家族由甾体激素、甲状腺激素、维甲酸、维生素D等化学信号的受体及配体未明的多种孤儿受体组成,该家族成员的主要功能是作为配体激活的转录因子,调控代谢、发育、生殖相关基因的表达。核受体与启动子和增强子上的激素应答元件及其它DNA序列特异性激活因子结合,而激活或阻遏靶基因的转录。核受体调控基因转录需要募集称为辅调控因子的蛋白分子,这些蛋白分子与核受体一起装配成多组分的复合物,它们可提供相关的酶促活性和脚手架功能。通过与基础转录机器的相互作用和对染色质结构的可逆性共价修饰等作用,辅调控因子调控核受体对靶基因转录的激活或阻遏。许多辅调控因子本身受到多条细胞内信号转导途径的调控。     

核辅激活因子PGC-1表达的分子调控机制

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1(peroxisomeproliferatoractivatedreceptorγcoactivator1,PGC1)是一种多功能的转录调节因子,其广泛参与线粒体生物合成及能量代谢、糖脂代谢等多条代谢通路调节的特点预示PGC1在现代医学中可能极具应用潜力.其表达量的降低或上调,对于生物体的代谢调节均具有相当的生理或病理意义.本文从转录水平和翻译后水平综述了调控PGC1表达的具体分子机制,重点对转录水平调控PGC1表达的3条信号通路的研究进展及生物学意义进行了探讨.对PGC1表达的分子调控机制中所蕴含的药物靶点应用前景进行了初步展望.     

核受体FXR调控SHP的机制及FXR-SHP轴在肝脏中作用的研究进展

法尼醇X受体(Farnesoid X Receptor,FXR)属于代谢性核受体,是需配体激活的转录因子,在肝脏胆汁酸、脂质代谢过程,肝脏炎症和肿瘤的发展过程中起着重要的调节作用。小异二聚体伴侣受体(Small Heterodimer Partner,SHP)是核受体超家族中的一个特殊成员,在特异的组织中作为转录调节的共抑制因子,抑制其他多种转录因子的活性,在众多代谢通路中起到了负性调节作用。近年来研究发现,核受体FXR通过对SHP的调控来实现其在肝脏的多种功能。本文着重对FXR调节SHP的机制及FXR-SHP轴在肝脏中作用进行综述。     

孕烷X受体的研究进展

核受体是一类高度保守的配体依赖性转录因子家族,在哺乳动物发育、繁殖、免疫应答、心血管功能、组织生长、肿瘤形成、外源物清除及糖类和脂质代谢等生理过程中发挥重要作用。机体对外源物质的清除主要是由孕烷X受体等核受雄介导的。孕烷X受体最早是作为外源物感受器而被研究的,可以被大多数亲脂性药物等外源性化合物及一些内源性化合物如胆汁酸等结构差异很大的配体激活,进而与视黄醇类X受体等形成异源二聚体,结合在ER6、XREM等DNA元件上,调控下游靶基因（包括一相代谢酶、二相结合酶及药物转运体等基因）的表达。此外,孕烷X受体在能量代谢和免疫反应中也有重要作用,参与某些代谢疾病的发生发展,且已在动物模型中被证明是Ⅱ型糖尿病、血脂异常、肥胖症和动脉粥样硬化等代谢疾病治疗的有效靶标。我们主要就其发现、结构、组织分布、作用方式、自身表达的调节等方面的最新研究进行综述。     

Inflammation and drug metabolism: NF-kappB and the CAR and PXR xeno-receptors

Decreased drug metabolism, hyperbilirubinemia and intrahepatic cholestasis are frequently observed during inflammation. Additionally, it has long been appreciated that exposure to drug metabolism-inducing xenobiotics can impair immune function. The nuclear receptor CAR (constitutive androstane receptor or NR1I3) and PXR (pregnane X receptor, NR1I2) control phase I (cytochrome P450 2B and 3A), phase II (GSTA, UGT1A1), and transporter (MDR1, SLC21A6, MRP2) genes involved in drugs metabolism, bile acids and bilirubin clearance in response to xenobiotics. It is well known that inflammation, through the activation of NF-kappaB pathway, leads to a decrease of CAR, PXR and RXRalpha expression and the expression of their target genes. In addition, a new study reveals the mutual repression between PXR and NF-kappaB signaling pathways, providing a molecular mechanism linking xenobiotic metabolism and inflammation.     

Exploration of the conformational landscape in pregnane X receptor reveals a new binding pocket

Ligand‐regulated pregnane X receptor (PXR), a member of the nuclear receptor superfamily, plays a central role in xenobiotic metabolism. Despite its critical role in drug metabolism, PXR activation can lead to adverse drug‐drug interactions and early stage metabolism of drugs. Activated PXR can induce cancer drug resistance and enhance the onset of malignancy. Since promiscuity in ligand binding makes it difficult to develop competitive inhibitors targeting PXR ligand binding pocket (LBP), it is essential to identify allosteric sites for effective PXR antagonism. Here, molecular dynamics (MD) simulation studies unravelled the existence of two different conformational states, namely “expanded” and “contracted”, in apo PXR ligand binding domain (LBD). Ligand binding events shifted this conformational equilibrium and locked the LBD in a single “ligand‐adaptable” conformational state. Ensemble‐based computational solvent mapping identified a transiently open potential small molecule binding pocket between α5 and α8 helices, named “α8 pocket”, whose opening‐closing mechanism directly correlated with the conformational shift in LBD. A virtual hit identified through structure‐based virtual screening against α8 pocket locks the pocket in its open conformation. MD simulations further revealed that the presence of small molecule at allosteric site disrupts the LBD dynamics and locks the LBD in a “tightly‐contracted” conformation. The molecular details provided here could guide new structural studies to understand PXR activation and antagonism.