综述:G蛋白偶联受体在神经炎症、神经药理学及治疗中的作用

【字体: 时间:2025年09月04日 来源:Biochemical Pharmacology 5.6

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  (编辑推荐)本综述系统阐释了G蛋白偶联受体(GPCRs)作为细胞"守门员"在神经炎症中的双重调控机制,揭示其通过cAMP/PKA、PLC/IP3/DAG等通路调控小胶质细胞极化(M1/M2),并探讨GPCR偏向性信号(β-arrestin/G蛋白)在阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等神经退行性疾病中的治疗潜力。

  

炎症与补体系统

炎症是机体对抗病原体或组织损伤的第一道防线,补体系统作为先天免疫的关键组分,通过C3a/C5a等过敏毒素激活GPCRs(如C5aR1)。这类受体能感知组织损伤释放的ATP(通过P2YRs)或脂质介质,触发促炎(M1型)或抗炎(M2型)小胶质细胞极化,其失衡可导致神经毒性Aβ42沉积。

神经炎症与病理机制

在中枢神经系统(CNS)中,持续激活的小胶质细胞会过度分泌IL-1β、TNF-α等促炎因子,同时下调TREM2等保护性受体。GPCRs通过β-arrestin依赖的内吞作用调控Toll样受体(TLRs)信号,其中A2AR腺苷受体被证实可加剧tau蛋白过度磷酸化——这是AD的标志性病理特征。

临床神经炎症疾病谱

全球约33%人群受神经退行性疾病影响,2021年全球疾病负担研究显示,AD患者已达4,300万。GPCRs异常表达与多种疾病相关:PD中多巴胺D2R功能紊乱导致α-突触核蛋白聚集,而多发性硬化(MS)中S1PR1调节剂芬戈莫德可减少淋巴细胞中枢浸润。

GPCRs的神经炎症调控网络

小胶质细胞表达的15种GPCRs构成精密调控网络:

• 促炎型:C5aR1通过Gq激活NF-κB,促进IL-6释放

• 抗炎型:CB2大麻素受体通过Gi抑制cAMP,增强IL-10分泌

最新研究发现,P2Y12受体介导的趋化作用可清除Aβ斑块,但持续激活会导致突触修剪异常。

治疗策略与未来方向

现有疗法如AD药物布雷哌唑(5-HT1A/D2部分激动剂)仅对症治疗。前沿领域聚焦:

  1. 1.

    偏向性配体:开发优先招募βArr2的C5aR1拮抗剂,避免G蛋白侧支效应

  2. 2.

    双靶点药物:A2AR/mGluR5双重调节剂可同时改善神经炎症和突触可塑性

  3. 3.

    纳米载体:脂质体包裹的S1PR1-siRNA能突破血脑屏障靶向递送

该领域仍面临GPCR组织分布异质性等挑战,但冷冻电镜解析的GPCR-G蛋白复合物结构为理性药物设计提供了新蓝图。作者团队特别强调,针对补体受体C3aR/C5aR1与TLRs的交叉对话机制,可能是下一代神经保护剂开发的突破口。

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