综述:CAR的发现与发展——美国国家环境健康科学研究所药理遗传学实验室的研究

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Pharmacological Research 10.5

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  这篇综述系统回顾了CAR(组成型雄烷受体)的发现历程及其在药物代谢、能量平衡和肝癌发生中的核心作用,揭示了其通过磷酸化调控(Thr38)和核转位的分子机制,并探讨了CAR与PXR、RORα等核受体的交叉对话对生理病理的广泛影响。

  

CAR的发现与功能演化

1995年,美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)的团队在探究苯巴比妥(PB)诱导肝药物代谢的机制时,首次鉴定出核受体CAR(NR1I3)为关键分子。CAR通过结合PB响应增强模块(PBREM)中的DR4基序,调控CYP2B10等药物代谢酶基因的表达。

磷酸化:CAR活化的分子开关

CAR的组成型活性通过Thr38磷酸化抑制——该位点位于DNA结合域(DBD),其磷酸化状态由EGFR/ERK1和PP2A-RACK1通路动态调控。PB通过拮抗EGF信号,促使CAR去磷酸化并形成单体,进而核转位激活靶基因。这一机制在糖尿病模型中表现为胰岛素信号与CAR活性的互斥调控。

能量代谢:从药物代谢到生理调控

CAR意外地成为能量代谢的核心调节者:

  • 抑制FOXO1-PGC1α轴,下调PEPCK1和CPT1A,减少肝糖异生;

  • 与PXR协同调控空腹状态下的脂代谢(如抑制HMGCS2);

  • 人类PXR通过SGK2-PP2C通路促进糖异生,解释了他汀类药物致糖尿病风险。

肝癌促进:Gadd45β的桥梁作用

在DEN-PB诱导的小鼠肝癌模型中,CAR通过上调Gadd45β抑制TNFα-JNK/p38MAPK凋亡通路,同时激活TGFβ-Irisin促增殖信号。值得注意的是,人类CAR因无法结合YAP1而不具备促瘤性,揭示了物种差异的分子基础。

核受体网络:磷酸化介导的交叉对话

CAR与RORα、ERα通过保守磷酸化位点(如RORα Ser100、ERα Ser216)形成级联调控:

  • 小鼠肝脏中,PB→CAR→磷酸化RORα→磷酸化ERα依次激活雌激素磺基转移酶(SULT1E1);

  • 糖尿病患者该通路持续激活,可能导致雌激素代谢紊乱;

  • AR Ser815磷酸化与前列腺癌/肝癌的关联提示核受体磷酸化网络的广泛病理意义。

未来展望

CAR研究已从最初的药物代谢拓展至代谢疾病和癌症领域,其与多种核受体的磷酸化交叉调控为开发靶向疗法提供了新思路,尤其是针对糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢紊乱疾病。

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