综述:解码溶血磷脂酸信号在生理和疾病中的作用:绘制多模式多节点信号网络

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Signal Transduction and Targeted Therapy 52.7

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  本综述系统解析了LPA信号网络的多模式(GPCR、RTK转激活、核受体交互)和多节点(PI3K/Akt、MAPK/ERK、Rho/ROCK等)特性,阐明其在胚胎发育、组织稳态及癌症、纤维化、神经退行性疾病等病理过程中的核心作用,并探讨靶向ATX、LPARs及下游效应器的治疗策略与临床转化前景。

  
LPA信号网络的组成与调控机制
溶血磷脂酸(LPA)是一种具有单脂肪酸链的简单磷脂,通过六种G蛋白偶联受体(LPAR1-6)介导多样细胞功能。LPA的生物合成依赖自分泌运动因子(ATX/ENPP2)催化溶血磷脂酰胆碱(LPC)转化为LPA,同时脂质磷酸磷酸酶(LPPs)负责其降解以维持稳态。LPA信号具有多模式特性:除经典GPCR激活外,还可转激活表皮生长因子受体(EGFR)、调控离子通道及核受体PPARγ。下游信号节点包括PI3K/Akt、MAPK/ERK、Rho/ROCK等通路,形成复杂网络调控细胞增殖、迁移、存活和分化。
LPA在正常生理中的作用
LPA信号参与胚胎发育、组织修复和神经系统功能。LPAR3缺失导致小鼠胚胎植入缺陷,LPAR1/2/3联合缺失影响雄性生殖细胞存活。在神经系统中,ATX缺失引起胚胎期神经血管形态发生异常,LPA通过LPAR1-Gi/o通路促进神经前体细胞分化为胆碱能神经元。在组织稳态中,LPA加速伤口愈合 via Rho依赖的层粘连蛋白-5表达和TGF-α/β通路激活,并通过LPAR1-PI3K-ERK-CREB途径诱导透明质酸合成酶2表达以维持皮肤屏障功能。
LPA在心血管疾病中的病理角色
LPA信号促进动脉粥样硬化 through LPAR1/3介导的CXCL1/CCL2释放以招募单核细胞/中性粒细胞,且LDL结合的LPA在斑块中富集加剧炎症。在钙化性主动脉瓣疾病(CAVD)中,ATX通过NF-κB-IL-6-BMP通路驱动瓣膜间质细胞成骨分化。LPA还通过LPAR1-Gα12/13-Rho通路诱导心肌纤维化,而肥胖模型中ATX上调导致心肌脂质堆积和胰岛素抵抗。
LPA在神经与精神疾病中的双重作用
LPA信号在阿尔茨海默病(AD)中通过Gi-PKCδ-MEK-ERK-p90RSK-CREB轴上调BACE1表达促进Aβ生成,并通过Gα12/13-RhoA-GSK3β介导Tau蛋白磷酸化。在精神分裂症模型中,LPAR1缺失导致前脉冲抑制异常和神经递质释放紊乱。LPA(18:1)通过LPAR1/3激活TRPM8/TRPV1通道介导神经病理性疼痛,而LPAR1缺失可减轻焦虑样行为。
LPA在代谢与自身免疫疾病中的调控
肥胖患者脂肪组织中ATX表达升高,LPA通过LPAR1-Ras-Raf-MEK-ERK通路促进前脂肪细胞增殖但抑制分化。在系统性红斑狼疮(SLE)中,ATX/pDC轴通过SLC7A11-MYO1E-IFNα通路放大I型干扰素反应。多发性硬化(MS)患者脑脊液中ATX水平升高,LPAR1激活促进M1小胶质细胞极化及脱髓鞘。
LPA在癌症中的多效性促瘤机制
LPA通过多受体协同驱动肿瘤进展:
  • 增殖生存:卵巢癌(OC)中LPAR2通过NF-κB上调Cyclin D1;胰腺癌中LIPH生成LPA激活LPAR1/3-PI3K-Akt-HIF1α轴稳定YAP。
  • EMT与侵袭:LPA通过MMP-9诱导E-钙黏蛋白脱落激活β-catenin,并经由RAGE-PKB轴上调Slug/Snail/Twist。
  • 代谢重编程:LPA通过HIF1α诱导GLUT1/HKII表达促进有氧糖酵解,并通过SREBP-1/2激活FAS/ACC驱动脂质合成。
  • 免疫逃逸:LPAR5信号抑制CD8+T细胞穿孔素释放,LPA诱导FasL介导的T细胞凋亡。
  • 治疗抵抗:LPA通过Nrf2激活抗氧化基因(GPX-1/SOD1)和药物外排泵(ABCC1/ABCG2),并增强DNA修复基因(ATM/ATR/PARP-1)表达导致放化疗抵抗。
靶向LPA信号的 therapeutic策略
ATX抑制剂(如GLPG1690、IOA-289)在特发性肺纤维化(IPF)和胰腺癌模型中减少LPA生成;LPAR1拮抗剂(BMS-986020、Ki16425)改善纤维化和转移;双靶点抑制剂BrP-LPA同步阻断ATX活性和LPAR信号。数字化模型通过AI神经网络模拟LPA动态信号,为个性化治疗提供预测框架。目前多项靶向ATX/LPAR的化合物(如BBT-877、SAR100842)已进入II/III期临床试验,用于IPF、系统性硬化症和癌症治疗。
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