综述:游离脂肪酸受体2(FFA2):作用机制、偏向性信号传导及临床前景

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Pharmacology & Therapeutics 12.0

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  这篇综述系统阐述了游离脂肪酸受体2(FFA2/GPR43)的结构特征、偏向性信号(Biased signaling)机制及其在代谢和神经退行性疾病中的治疗潜力。文章重点解析了FFA2通过Gi/o 和Gq/11 通路调控炎症、胰岛素分泌和脂代谢的分子机制,并探讨了合成偏向性配体(如AZ1729)的临床转化价值。

  

游离脂肪酸受体2(FFA2)的分子机制与治疗潜力

信号通路与生理功能

游离脂肪酸受体2(FFA2/GPR43)作为短链脂肪酸(SCFAs)的关键受体,通过耦合Gi/o
和Gq/11
通路调控多种生理过程。在免疫细胞中,FFA2激活抑制炎症反应;在脂肪组织中,它通过Gi/o
信号抑制脂解并改善胰岛素抵抗;而在胰腺β细胞中,其双向调节胰岛素分泌的特性取决于Gq/11
或Gi/o
的优势激活。有趣的是,FFA2与同源受体FFA3(GPR41)虽共享52%序列相似性,但对SCFAs的响应谱截然不同:FFA2对乙酸、丙酸和丁酸的敏感性相近,而FFA3更偏好丙酸和戊酸。

偏向性信号的结构基础

FFA2的偏向性信号(Biased signaling)现象源于配体诱导的受体构象变化。例如,合成配体AZ1729可选择性激活Gi/o
而非Gq/11
通路,这种“配体偏向性”与其结合口袋的微环境密切相关。冷冻电镜(cryo-EM)研究揭示,丁酸结合的FFA2呈现独特的跨膜螺旋倾斜,而合成配体CP-546则通过稳定受体胞内环构象促进β-抑制蛋白(β-arrestin)募集。

合成配体的治疗前景

针对FFA2的合成配体已展现出代谢疾病治疗的潜力。在糖尿病模型中,Gq/11
偏向性配体可增强葡萄糖刺激的胰岛素分泌,而Gi/o
偏向性配体可能通过抑制脂肪分解改善肥胖。此外,FFA2在肠-脑轴中调控肽YY(PYY)和胰高血糖素样肽-1(GLP-1)释放的作用,为神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)提供了新的干预靶点。

挑战与展望

尽管FFA2配体的临床转化面临组织选择性不足等挑战,但基于受体结构设计的下一代偏向性配体有望精准调控特定通路。未来研究需进一步阐明FFA2在微生物群-宿主互作中的时空动力学,以及其与FFA3的功能协同机制。

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