G蛋白偶联受体在运动调控动脉舒张过程中的机制

2021-11-06于凤至刘淑卉

中国体育科技 2021年10期

关键词：信号

于凤至，孙朋 *，刘淑卉

心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）已成为导致人类死亡的主要诱因，每年CVD致死人数约占全球死亡人数的31%（Sanada et al.，2018）。据世界卫生组织（World Health Organization，WTO）评估预测，2030年约有2 500万人死于心血管疾病（Mahmood et al.，2014）。动脉僵硬度是预测心血管事件发生和死亡的独立风险因素，动脉僵硬度的增加主要由动脉壁结构异常引起。其中，内皮依赖性血管舒张功能受损是引发动脉硬化的关键因素（Gimbrone et al.，2016）。因此，改善动脉舒张功能是降低CVD发生率和死亡率的有效途径。

G蛋白偶联受体（G protein-coupled receptor，GPCR）是位于血管内皮细胞（vascular endothelial cell，VEC）与血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cell，VSMC）上的膜受体，是内皮源性因子的主要作用靶点。研究表明，运动既可通过GPCR调控内皮源性血管因子如一氧化氮（nitric oxide，NO）、前列环素（prostacyclin，PGI2）、内皮素-1（endothe lin-1，ET-1）和血管紧张素II（angiotensin II，Ang II）等的表达水平（Bunsawat et al.，2017；De Beer et al.，2011；Hasegawa et al.，2018），也可增强某些GPCR如α1肾上腺能受体（α1 adrenergic receptor，α1AR）、内皮素受体-A（andothelin receptor type A，ETA）和血管紧张素受体-1（angiotensin II type 1 receptor，AT1R）等的表达量和敏感性，继而调控内皮源性血管因子进入血管平滑肌细胞，引起动脉舒缩反应（Bar‐rett-O’keefe et al.，2015；Li et al.，2012，2017）。

1 GPCR结构功能与信号通路

1.1 结构与功能

GPCR又称为7次跨膜（7 transmembrane，7TM）螺旋受体，包括游离胞外N端和游离胞内C端，是人体最大的跨膜蛋白家族。人类基因组编码超过800个GPCR，其结构和功能多样化，涉及多种生理功能调控和病理发展进程，包括心血管系统（Kaur et al.，2017）、视觉（Jastrzebska et al.，2017）、味觉（Raka et al.，2019）、嗅觉（Katidou et al.，2018）、行为和情绪（Grammatopoulos，2017）、免疫系统（Sharma et al.，2013）、自主神经系统（Poole et al.，2016）、细胞密度和稳态（Hazell et al.，2012）以及肿瘤的生长和转移（Nassios et al.，2019）等。由于GPCR对多种化学调节剂具有亲和力，因此目前已上市的靶向GPCR的药物占所有人类蛋白质药物的12%，约占现代药物的34%（Hauser et al.，2017；Santos et al.，2017）。