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综述:核受体在代谢稳态与疾病中的作用:从分子机制到药物发现
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月17日 来源:Pharmacological Research 9.1
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这篇综述系统阐述了核受体(NRs)作为配体依赖性转录因子在代谢调控、炎症和肿瘤发生中的核心作用,重点探讨了PPARγ/LXR/FXR等关键靶点的分子机制及其在糖尿病、脂肪肝和癌症治疗中的临床转化挑战,为开发新一代组织特异性NR调节剂提供了多组学和AI驱动的研发策略。
核受体(NRs)作为配体依赖的转录因子超家族,通过感知激素、代谢物和环境信号调控基因表达网络。其典型结构包含A/B、C、D、E、F五个功能域,其中配体结合域(LBD)的构象变化决定了与共激活因子(如SRC-3)或共抑制因子(如NCoR)的招募能力。根据进化关系,人类48个NRs被划分为NR0-NR6七个亚家族,包括代谢型受体(PPAR/RXR)、类固醇受体(ER/AR)和孤儿受体(Nur77)等。
在代谢调控中,PPARγ通过激活aP2和AdipoQ基因促进脂肪细胞分化,而PPARα上调CPT1A增强肝脏脂肪酸β氧化。LXR-ABCG5/8通路驱动胆固醇逆向转运,FXR-SHP级联则抑制CYP7A1调控胆汁酸稳态。当这些通路紊乱时,会导致胰岛素抵抗、动脉粥样硬化等病理变化。单细胞测序揭示,NRs在组织内呈现显著异质性——肝脏中仅30%细胞对FXR激动剂奥贝胆酸产生响应,这种差异与染色质可及性和核心gulator表达谱相关。
疾病机制研究显示,NRs功能异常贯穿多种病理过程:ERα/Y537S突变导致乳腺癌他莫昔芬耐药,AR-V7剪接变体驱动前列腺癌去势抵抗。在代谢领域,PPARγ/Pro12Ala多态性与糖尿病易感性相关,而PXR线粒体毒性加剧非酒精性脂肪肝(NAFLD)进展。值得注意的是,NRs通过非基因组效应扩展功能边界——膜定位ER(mER)通过PI3K/Akt通路实现快速信号转导,GR与NF-κB直接互作调控炎症反应。
药物开发面临组织选择性和耐药性双重挑战。临床应用的SERMs(如雷洛昔芬)和SERDs(如氟维司群)通过差异化调节AF-2螺旋12构象实现组织特异性效应。新一代策略包括:①基于LBD晶体结构的变构调节剂设计,如PPARγ/SPPARγMs;②AI辅助的孤儿受体配体发现,如针对RORγt的LYC55716;③PROTAC技术降解突变受体(如AR/AR-V7)。多组学整合分析表明,NRs药物响应存在个体差异,12个PPARγ相关SNPs可预测10倍疗效波动。
前沿技术正推动NR研究进入新维度:冷冻电镜(Cryo-EM)解析全长受体动态构象,化学蛋白质组学捕获瞬时互作网络,类器官模型模拟器官间对话(如肠-肝FXR轴)。未来方向包括开发时空特异性化学遗传学工具、破解相分离介导的转录 condensates机制,以及通过深度学习优化多靶点配体(如PPARα/γ双激动剂)。这些突破将深化对NRs系统生物学的理解,为代谢-免疫交叉疾病的精准治疗提供新范式。
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