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关键生理反应的调控者肾上腺素能受体α1A的结构功能及相关实验介绍

浏览次数:1512 发布日期:2024-11-11  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负
肾上腺素能受体(Adrenergic receptor)是通过内源性儿茶酚胺(如肾上腺素和去甲肾上腺素)激活的G蛋白偶联受体,参与调节多种生理活动。在哺乳动物中,肾上腺素能受体共有9种亚型,分为三类:α1类(α1A,α1B,α1D),α2类(α2A,α2B,α2C),和β类(β1,β2,β3)受体。其中,α1类受体(α1-ARs) 主要调节交感神经系统的各种生理反应。α1-ARs广泛分布于血管平滑肌(如皮肤、黏膜血管及部分内脏血管),其激活可导致血管收缩;同时,α1-ARs也存在于瞳孔开大肌,激活后可引起瞳孔扩张。由于其在多种关键生理反应中的重要作用,针对α1受体的靶向药物开发具有广泛的应用前景。

α1A受体结构与功能
肾上腺素能受体(ARs)结构包括一个细胞内区域、一个7次跨膜螺旋结构域和一个细胞外区域。肾上腺素能受体不同的亚型与配体结合后会产生不同的信号通路,下图为不同亚型具体的信号通路

 

其中,α1A受体通过Gq蛋白激活磷脂酶C-β(PLC-β),导致磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP2)分解为肌醇1,4,5-三磷酸(IP3)和二酰基甘油(DAG)。IP3通过与钙通道相互作用改变细胞内钙水平,将细胞外信号转化为细胞内信号,主要引起平滑肌收缩,下图为α1A受体的信号通路。
 
 
α1A受体是突触后肾上腺素受体,广泛分布于全身的平滑肌,如眼部、肺部、血管、子宫、肠道和泌尿生殖系统。激活α1A受体会引起平滑肌收缩,从而导致散瞳(瞳孔扩大由眼部放射状肌肉收缩引起)、支气管收缩、血管收缩、子宫收缩以及胃肠道和泌尿生殖系统括约肌的收缩。此外,刺激α1A受体还会抑制胰岛素分泌并促进脂肪分解。心肌细胞中也有α1A受体,激活后可引起正性肌力作用,并降低心率。在心肌缺血的情况下,α1A受体与其激动剂的结合力会增强。

α1A相关药物研发
在外周,突触后α1A受体的激活导致平滑肌收缩,因此选择性α1A受体激动剂羟甲唑啉在临床上用于治疗鼻塞,而选择性α1A拮抗剂坦索罗辛和赛洛多辛用于治疗高血压和良性前列腺增生
 
羟甲唑啉(Oxymetazoline)
羟甲唑啉是α1A受体激动剂,能通过激活血管α1A受体收缩鼻腔黏膜血管,从而缓解炎症引起的充血和水肿。其作用迅速,几分钟内即可见效,且持续数小时,有效缓解鼻塞。此外,羟甲唑啉还能抑制组胺等炎症物质的释放,具备抗组胺作用,并抑制鼻、喉黏膜上腐生菌的生长,具有显著的抑菌消炎效果。

 

坦索罗辛
坦索罗辛是一种治疗良性前列腺增生症(BPH)的药物,属于选择性α1A受体阻断剂。它通过选择性阻断前列腺中的α1A受体,松弛前列腺平滑肌,从而改善由良性前列腺增生引起的排尿困难等症状。
 
在外科手术过程中,麻醉和创伤常导致血压波动和心脏功能受损。α1受体激动剂逐渐成为围术期管理的重要工具。常用的α1激动剂包括甲氧明、去氧肾上腺素、麻黄碱、多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素等。通过激活α1-AR,这些药物收缩外周血管,升高血压,帮助维持器官灌注和血液供应。具体药物特点下表。

 
 
α1受体激动剂在围术期的应用显著提高了术中血流动力学稳定性,减少了并发症。合理使用这些药物有助于维持器官灌注和血液供应,改善手术预后,提高患者生存质量。

格宁生物相关实验
α1A:IP-1/Calcium检测(Human/Mouse/Rat)
以人源细胞为例,下图为HEK293 α1A-adrenoceptor Gq细胞系,过表达α1A受体,用于检测受体激动剂刺激下引起的细胞内钙流信号的增加。

 

参考文献
  1. Yin Y, Zeng Z, Wei S, Shen Z, Cong Z, Zhu X. Using the sympathetic system, beta blockers and alpha-2 agonists, to address acute respiratory distress syndrome. Int Immunopharmacol. 2024 Sep 30;139:112670. doi: 10.1016/j.intimp.2024.112670. Epub 2024 Jul 16. PMID: 39018694.
  2. Gebert-Oberle B, Giles J, Clayton S, Tran QK. Calcium/calmodulin regulates signaling at the α1A adrenoceptor. Eur J Pharmacol. 2019 Apr 5;848:70-79. doi: 10.1016/j.ejphar.2019.01.042. Epub 2019 Jan 25. PMID: 30690001; PMCID: PMC6409194.
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  4. 俞卫锋,王天龙,郭向阳,等.α1肾上腺素能受体激动剂围术期应用专家共识(2017版)[J].临床麻醉学杂志, 2017, 33(02):84-90.DOI:10.3969/j.issn.1004-5805.2017.02.022.
来源:上海格宁生物科技有限公司
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