激素受体的分类及信号转导途径

2025年12月14日阅读时间约 5 分钟全文共958 字

Rumia

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激素受体

激素受体根据其位置和功能可以分为两大类: 细胞膜受体和细胞内受体。

细胞膜受体

细胞膜受体 (membrane receptor) 是一类跨膜镶嵌在细胞膜表面的蛋白质，其配体结合域位于细胞外表面。细胞膜受体主要包括以下几种类型：

G蛋白偶联受体 (GPCRs): 这类受体通过与G蛋白相互作用来传递信号。激素结合后，GPCRs会激活G蛋白，进而调节下游效应器 (第二受体)的活性，例：肾上腺素β受体。
- G蛋白 (G protein): 是鸟苷酸结合蛋白的简称，是由α、β和γ三个亚单位组成的异三聚体大分子，可分为四个家族： $G_{s}$ 、 $G_{i}$ 、 $G_{q}$ 和 $G_{12/13}$ 。 $G_{s}$ 和 $G_{i}$ 对同一反应分别具有促进和抑制作用； $G_{q}$ 主要激活磷脂酶C (PLC)，通过三磷酸肌醇 (IP3)和二酰甘油 (DAG)介导细胞内信号转导； $G_{12/13}$ 激活Rho鸟嘌呤核苷酸交换因子 (RhoGEFs)，从而激活Rho GTP酶。
单次跨膜受体: 这类受体通常具有蛋白激酶活性，激素结合受体后，蛋白激酶活性被激活，启动一系列磷酸化反应。
- 受体酪氨酸激酶 (RTKs)
- 酪氨酸激酶偶联受体 (LTKs)
- 鸟苷酸环化酶受体 (GCRs)

细胞内受体

细胞内受体 (intracellular receptor) 位于细胞质或细胞核内，主要与脂溶性激素结合，如类固醇激素和甲状腺激素。即使激素受体位于细胞质内，最终也需要进入细胞核以调节基因表达，也被称为核受体 (nuclear receptor)。核受体主要包括I类受体 (类固醇激素受体)和II类受体 (包括甲状腺激素受体和维生素D受体等)。

I类受体: 主要与类固醇激素结合，如雌激素受体 (ER)、雄激素受体 (AR)、糖皮质激素受体 (GR)等。
II类受体: 主要与甲状腺激素和维生素D结合，如甲状腺激素受体 (TR)和维生素D受体 (VDR)。

受体的调节

受体调节 (receptor regulation): 在配体和生理病理因素作用下，受体的数量和敏感性可以发生变化。
受体下调/脱敏 (down-regulation/desensitization): 长期高浓度配体作用下，受体数量减少或敏感性降低。受体下调通常具有剂量依赖性、时间依赖性和可逆性。
受体上调/增敏 (up-regulation/hypersensitization): 长期低浓度配体作用下，受体数量增加或敏感性提高。

受体的调节机制

磷酸化和去磷酸化
膜磷脂变化
受体的脱敏和内化

激素受体的信号转导机制

细胞膜受体的信号转导

G蛋白偶联受体 (GPCRs): 此类受体作用的基本模式链是: 激素-膜受体-G蛋白-效应蛋白-第二信使。激素结合后，GPCRs会激活G蛋白，G蛋白的α亚单位与效应蛋白相互作用，进而调节第二信使的合成或降解；Gβγ亚单位则通过与支架蛋白结合来影响下游信号转导。
- 第二信使: 包括环磷酸腺苷 (cAMP)、三磷酸肌醇 (IP3)、二酰甘油 (DAG)等，这些分子在细胞内起到信号放大的作用。
受体酪氨酸激酶 (RTKs): 这类受体在激素结合后会发生二聚化，其内在的酪氨酸激酶激活，导致受体自身和下游信号分子的磷酸化。磷酸化的受体可以招募适配蛋白和下游信号分子，形成信号复合物，进而激活一系列信号转导通路，如PI3K/Akt通路和MAPK通路。
酪氨酸激酶偶联型受体 (LTKs): 与RTK不同的是，这类受体不具有酪氨酸激酶活性，而是通过与酪氨酸激酶结合来传递信号，激素结合后，受体会发生构象变化吸附胞质内与之相邻并具有酪氨酸激酶活性的可溶性信号转导分子，例如JAK，来调节相应靶基因的转录过程。
鸟苷酸环化酶受体 (GCRs): 这类受体的胞内域具有鸟苷酸环化酶活性，激素结合后，受体会催化GTP转化为cGMP，cGMP作为第二信使激活cGMP依赖性蛋白激酶 (PKG)，进而调节细胞功能。

核受体介导的信号转导

I类核受体在受体静息状态下通常与热休克蛋白 (HSP) 结合，形成复合物。当类固醇激素进入细胞后，与核受体结合，导致HSP释放，受体发生构象变化暴露出受体核内转移部位和DNA结合部位，随后转位到细胞核内。核受体在细胞核内与特定的DNA序列结合，调节靶基因的转录。
II类核受体则通常在细胞核内与DNA结合，在没有激素结合时受体招募共抑制因子，抑制靶基因转录。当激素结合后，受体构象发生变化，释放共抑制因子，招募共激活因子，促进靶基因转录。