人红细胞生成素受体研究进展

第13卷 第3期 江西中医学院学报 JOURNALOF JIANGXI C0U点GEOFTRADITIONAL CHINESEMEDICINE Vo1．13 No．3 2{)01 人红细胞生成素受体研究进展 马姜林 (江中制药厂 南 昌33O077) 美t词：人缸钿胞生成素；受体超聿蘸；内在化{胞策第二信使 中田分类号：Q 513 ．2 文献标识码 ：A 人红细 胞生 成 素(erythropo[efin，EP0)是 一种 由 肾脏 合 成、分撼到血浆中的34~40 ku的糖蛋白，是主要的促进哺乳 动物的骨量、稗、胎肝中红系祖细胞生长、繁殖、分化的词节 因子。像其它的糖蛋白激素一样 ，EP0的生物效应是通过其 与一种特异性的面受体(口)0R)相联系而引发的。人的红 系祖细胞表面 Ⅱ 0R的量随着生长 周期是 不断 变化着 的，因 而对 Ⅱ，0的敏感性的依鞍性也就不同。EPOR传导信号的机 理并不清楚-但由于 Ⅱ，0R与其激素配基并不包含有激酶相 应的或与校酸结台的一致性序列，现普追认为Ⅱ 0R的二聚 体化可能起一定的作用 二聚体化被认为不仅是产生高亲和 性受体也是信号传导的第一步。 l Ⅱ 爰其相应的细胞激素受体超家旅 红细胞生成素受体超家族(B{下简称 }Ⅱ )主要包括 I 2、IL3、I 4 IL-6 IL7、粒 细 胞 巨 啦 细 胞 克 隆 刺 激 因 子 (GMCSF)、催乳激素(PROLACFIN)、生长激素(GH)及 Ⅱ，0 的受件。EPOR可能占据了进化的中心位置。该家族中所有的 受体均为一型膜糖蛋白，N端定位于胞浆外，含单个的憎水 穿膜区。用一十N端信号序列翻译，该信号肽指导新生的多 耿穿过内质罔膜，移位后被切陈 这些受体间的同源区主要发生在胞外配基结台区，包含 在大约210个氨基酸中，这些区中高度保守的特征性区是定 位在该区的N半端的4个胱氨酸残基和1个邻近穿膜 区的 Trp-Ser-X—Trp-Ser模型 (WSXWS)，该特征发生在除 IL7R (仅含2个保守 Cys)和C隙 (缺乏 WSXWS)的所有受体中。在 IL3R中，这保守的胞外区已被复翩．但该复制区的 N半端缺 乏 WSXWS模型[t3。令人惊异的是该模型中编码2个丝氨酸 的密码于仅限于6个可能的墼氨酸密码中的AGC和 AGT，这 暗示了这些受体分子可能有共同的进化起源。该 WSXWS模 型在所有的这些受体分于中的高度保守性也许可用来 探针克隆该塞蘸的新成员。该 WSXWS序刊并不仅存在于 FIRS中，在为散不多的其它蛋白中也存在，然而编码墼氨酸 的保守密码子并不总是在这些蛋白中看到。 在促红系生成素受体中，是否由WSXWS所决定的结构 存在功能上的作用还不清楚，在其它蛋白上出牲有观察到。 这些受体的一级氨基酸序刊(和可髓的四级结构)的保守性， 一 种可能是反映了这些受体与包古在受体功能中的其它细 胞表面分子的作用，另一种可能是这些受体分子的共同特征 也许反应了结舍到它们上的配基的结构 2 口)0R的培构 人的 I~ORcDNA已得 到克隆表达 。全长度的 Ⅱ，0R可分 为3个区域t即胞外配基结台区、跨膜区和胞浆信号传导区。 hEPOR真外有226个氯基酸，N墙莲接有由24个氯基酸 · 142· 组成的信号耿，Gin52_Set 为 N糖基化位点。130位的单一的 氨基酸 (Arg残基 )突变为 Cys可使 Ⅱ，0R具有不依 鞍于 EPO 的诱导细胞增值分化的能力。EPOR胞外部分还有2个l高度保 守的结构，这点在前节中巳提过，一是4个保守的半脱氨酸 (cyS)残基(c 、 、c 、cl )。这些残基之 间二碓键 的正确配 对对 EPOR的构象折叠与行使 功髓是 非常重要的。另一 十是 位于跨膜区附近的五氨基结构 ：WSXWS。谖结构为HRS所共 有，缺先和插^突变体研究Ⅲ表明完整且保守的WSXWS是 胞质激素受体配基结台位点的必须组分 ，并对刺激生长的配 基的激活是关键的-而且对于口)0R分子以特定的构型被引 导出内质网到达细胞表面，并与 EP0特异性结台起重要作 用。此外 -色氨酸 (Trp)残基及 它们 之间的间距对 受体结构和 功能是不可替代的。 hEPOR区跨膜由22个氨基酸组成(L2n． ”)，大部分为 疏水氨基酸。膜内含236氨基酸，目前 已鉴定2个无论是对 EP0诱导 的酪氨酸磷酸 化还是生长 均是必不 可步的功能亚 区的存在。一是80-90个氨基的近膜区。二是20个残基的和 IL-2R链 P同漂的区域。此外，有证据表明胞内区对配基识别 和内吞作用并不重要嘲。 然而 Ⅱ，0的反应性 并不依聩于 EPOR的一级 结构 。他 们发现从Ⅱ，0反应与不反应细胞中分离出的 I~ORcDNA是 相同的，因此 EPOR的二级结构及其高级结构．也就是说 EPOR的表达后加工、正确折叠等可能对于 EPOR行使功能 极为重要 。 3 EPO与EPOR的结合特性 EPO发挥功能的第1步磐须与 EPOR胞外区结台形成 EP0和 EPOR复合物。在正常的红系细胞表面仅有少量的 EPO结合位点 SV4。一Ⅱ)0R转染的COS1细胞均产生一种高亲 和性 (Kd=O．05～0 2tool／L)和一种低亲和性的 (Kd一0．3～ 2．0 mol／L)E )结合位点。高亲和性的细胞结合位点可髓来 自Ⅱ，0R与另一分子的作用，也许是由于附加的Ⅱ，0R或相 关的亚基的加^降低了配基解离速率所致。 促红系细胞生成因子、生 长激素、胰 岛素样生长因子 (IFNS)的受体尽管在氨基酸序刊(即一级结构)上比较．同探 性似乎不明显-但也许它们都显示了一个平行、集中的结构。 其对应的细胞激素也有相似的反平_行螺旋折叠。受体分子的 特异性与配基所含的螺旋 束的亲水表面的特异性是一致的 在受体上潜在的结合位点的形状与大小表明螺旋性的细胞 激素可能从旁边“锲^”，选择性地抛锚在一个 角落 的结 构，使其形成一个 V形状的裂缝(在相邻的Ig样的区域闻)。 这个位点 C末端环上保守的 WSXWS有助于形成诫结舍裂 肇的底面。附加的结音分于不仅可l}l潜在地和结台麓募远螬 维普资讯 http://www.cqvip.com 马姜拌：人红细胞生成素受体研究进展 的受体拓扑环作用 ，而且可 自由地和该处于结台 壮态的澈素 的另一舾作用 。 EP0与 为1：1结合 ]．融合表达的[由答胱苷肽 (GST)与 Ⅱ’OR胞外区连接而成 的?EPOR(Kd一1．5 mot／L相 当于低亲和性细胞结合位点)与配基结台的动力学研究表 明，两者分离与结合均较快(tm=4Os，tl／3—60s)，无明星的盘 属离子依段性 ，也不存在 }Ⅱ 其它 成员 的交卫 竞争，不受酸 性条件的影响(而酸性条件授大地降低了 的亲和性， 且能阻碍 Ⅱ，0与 Ⅱ 0R的结合)。 4 Ⅱ，0的徽活机材 激括 至少有3种不同的机制，即与天然配基 EP0 结台、Ⅱ，0外区 Rmc的突变体}与 四55膜糖蛋白的结合。 Ⅱ，OR如何棱 Ⅱ，0澈括的机{lI还不太清楚，可能是 Ⅱ，0 与Ⅱ 结合后，在第2个结合分子的作用下，诱导了受体胶 链区构象的改变，从而导致了其2个稀壮结构的夹角随之政 变，暴露 出其括性部位 ，激发 了某个开美而引起 。尽 管还没 有 观察到由2个 直接相连的二聚体的存在，但并不能排 除在受体激括中 EP0与 结合后．从而引发了第2个激 括分子，逮澈括的分子具有一定的对称性，使其能从一舾和 相连，而其另一侧与邻近结合位点上的同样的 Ⅱ D^R复台物相连，并通过构隶玻变将其拉近，形成类似 二 聚体的结构。Ⅱ，0R胞浆远蚺 区 (M叶 一Se一 )中的40个 氨 基酸区域能负调控增殖信号，在正常的细胞中可控制 Ⅱ琥 的激话 ，避免 了其 对 EP0的过分教 感性 ，一旦 缺失 ，可导致 Ⅱ，OR易于激话，但仍未达到组成型激话 至于130 C突变造成 了 组成型 激活的机 制，可能 是由于 Arg+Cys后，Cys组成上的变化打乱了原先正确的二 硫桥配对，使其构象发生了改变，易于形成二聚体 J。这种 Ⅱ琥 不需 EP0的结台，因此 EP0与 Ⅱ慷 的结合后引赢的 Ⅱ D^R改变后的构隶可能与这种130C突变的Ⅱ，0构象完全 或近似的吻舍。 友好脾聚集形成病毒(SS~'V3是一个鼠白血病蚨陷型病 毒，该病毒能导致鼠产生剧烈的红白血病和骨髓培养基中成 红细胞的发育。SSFV的病理学特性是由∞v基因编码的55 ku糖蛋白四55引炭的。四55与 Ⅱ，0R作用发生在细胞内，可 能在内质同．然而 55必须通过 Ⅱ 0R的胞外区域或跨膜区 与Ⅱ 结合。关于其擞活Ⅱ，OR的机制[ ]这里不再敷述． 无论130C的突变还是四55均不髓激话 WSXWS突变的 Ⅱ D^R受体。鄢么该模型的突变是造成配基不能结合还是造 成结台后不髓产生话性构橐尚有待研究。 5 Ⅱ，0厦 Ⅱ D^R复古橱的内吞丑胞内信号传导 EP0与 结合导致了 的激活，那么这种激话 的信号如何传导刊细胞棱，如何转化为增殖生长的信号还不 清楚 ，Ⅱ，2R口、Ⅱ R、Ⅱ D^R有一些 同谦 的胞浆 区表 明这些 受 体具有共同的信号传导途径。Ⅱ，0大部分和高亲和性的受体 结合，很少与低亲和性的受体结合。Ⅱ 与配基结合后在细 胞中检测到有内吞的 EP0，这暗示了 EPO-I~OR的内在化． 这种内在化不受 cB抖与 h 的影响。Ⅱ 0R的内在化产生了 这样的问题．就是激素分子作用于何处。对这个问题存在以 下几种可能回答：(1)通过受体作用于细胞表面{(2)脱离受 体作用于细胞内；(3)与受体结合作用于细胞内{(4)该澈素 是一个使澈括的要 进人细胞的机制；(5)该澈素的一个水 解片段也许是一个括性试剂 。 的胞 浆 区并 无 蛋 白澈 的模 型，然而 有 少量 证 据 J表明在 Ⅱ，0R的作用中包含了蛋白质的礴酸化。不仅 包含丝氨酸／苏 氨酸 (Ser／Tl=)澈醮，而且包 含了蓐氨藏(Tyr) 澈酶。之所以证据少的缘故是由于 Ⅱ，OR在转染的细胞蜂表 面音量很低。体外礴酸化实验指出一个130 ku的礴酸蛋白参 与 了该过程_】 ，该 四130蛋 白的胞浆区277个氨基藏 中的61个 (与 t-IRS家族其它成员对应区高度同源)足以在 ＆廊 3撅生 的转染物中产生生长信号。61个氨基酸的胞浆同掉区是包含 2个高度保守的片段(BwXl和 BOX2)，不仅结构高度保守 ，对 四1 30功能也是必须 的。这2个片殷中任何一 个突 变均不能传 递信号。按理说 EP。R、[L-2R#、IL-3R、GP1 30均包含约60个氨 基酸的同源片段，通过这些分子产生的信号应该相似，然而 它们产生的信号机制不同。一个可能的解释就是在于以上这 些受体的 c末靖区赢负调控作用的下游信号分子相似而不 相同，因为许多细胞激素与受体有多重亚基，如[L-6受体系 统由2个细胞表面分子组成：IT-6R和信号传导分子四130。所 以有人猜想四l30可能为 Ⅱ，0R的一个亚基，存在于转染的 Ba／F3细胞中，而且在 Ⅱ，0依段的红白血病细胞蜂中也存在。 此外．一个97 ku的蓐氨酸磷酸化底物授可能也参与了该礴 酸化过程 lll。 EP0R信号传导能够通过同潭寡聚体或异源寡聚体的形 成加以放大 。有人提 出一个74 ku的胞浆蛋 白(c-tar原癌基因 编码)也许被 雇佣来作为胞浆第二信使m。Rat-1具 Sex／"fl~rA(t【t2—40~60 men)。其 中的一部 分(约 25 )在高尔 基体中获褥抗内糖甘醮-H的寡聚成分棱加工成66 h 的分 子。而∞ h 的 Ⅱ琥 也只有40~60men的半衰期．只有不到 5 (占细胞内Ⅱ0]R的总量)能以72 ku的形式出现在细胞表 面，其余的66 ku的 嗽 在藩醮体中降解。这种72 h 的 至少部分是由磷酸化而成的功能形式，这就是说在 Ba／F3中，新生的Ⅱ 仅极步部分成为内糖甘醮-G抗性的， 而大部分棱滞罾在内质网中降解。 有人提出在Ⅱ，0诱导的}， D57鼠红白血病细奠表面． 起功能形式的 Ⅱ 0R是一个更高糖基化的78 h 的蚤白[”] 因为 在 EP0加人后 ，62 ku、64 ku、∞ ku 78 ku几 种形式 的 El=OR中仅78 h 的Ⅱ，OR半衰期培短和棱磷酸化。 EP0与细胞表面结合后 ，结台形式的 Ⅱ D^R中约60 进 人细胞，其余的如 慢慢降解直至仅采25 达到平蕾。进人 细胞的 啡 Ⅱ 复台物 中的 Ⅱ，0可髓在藩醮体 中降解 ，而 可能不降解，重新进人循环，也不捧豫与 EP0一起降 解的可髓．细奠表面的受体是靠 Ⅱ’OR重新合成与迁移得到 补充来维持 Ⅱ，0的结台木平。 ·143· 维普资讯 http://www.cqvip.com 江西中医学院学报 13暮 对人骨髓细胞而言，在未成熟的早期后代中存在大量的 剪接加工过的 EPOR形式(缺乏胞浆区)，而全长形式的受体 在 晚期后代 中 占优 势。这说 明细胞在 不 同阶段表 达不 同的 Ⅱ球 。 参考文献 [1]o舢 n Dt Lyman SD．】dzer RL，tt ．A w cy~kJne receptor suped~i{y口]．ⅡBs，1990，15：2 ～270 [2]Y。 ㈣ A Zimme~T，N~unman D，ct a L Mutations ia the Trp— Set motif of eryfl~opalefin receptor abolish proce~ng．【 nd hinting and aclivafio~0f recep~"[j]．J叫 ．ch∞ ，1992t 997 11619～11629 [3]I~ura O． Andr~ At Dahat D，ec a1．Inductkm rgr~4ne ~ mphotyla6oa the erythropoletin ~eceptor corrdat~ 啪小 均 ne 8』 M Cel1．Blo]，1 991，11；4895~ 4902 [4]Sa~cmi K，Y I，l ；∞ t ch嘣lc忙rLza of murlne erthropoiefin p叮r目 a[Ⅱ J M ．Bid．1990，216{567～575 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[9]睬穗宇．中药抗t台剂l号临库与药教实验[j]．中国皮肤病性病 学杂志r1993(i) 9l～22 [1o]T毫先．精热_I壹风冲；i6怕湿疹等临床与葑理实验[j]．中国皮肤 性病学杂志．】994(4)：247 ·144· Nad A：：ad ＆i．【酗 ，1 992，89：0“ ～ 2l44 r7]C~ deva L L N L丑combe C Mull~0，ct a L Mu Ltim eric⋯ 0f the membrane exythxopoie6n receptor of muni~ erydwclmkernta 。e [J]J Bio L Oaem，l991．266，l6015～l60ZO [8]ca=d rMP，Spivak JL．McM~honM．亡t a L．脚 r州 曲nindu~ Ra[ 一 l activation R 一 1 is required[or erythmlmledn一 a pmlif~stion[J]J Blo1．Chem，l991．266：l4964～14960 [g] htd D．Re虬a M， 吼 A．et aI．Human y小∞p etin im：kme~a pm一仰 咖 ic l：~ewatype in cultured cndothdia L cells and stim ula~s meova~u Lafizatloa in i帅[j]Blood，l999．93：262742636 [10]y~shimura A，L~dish HF Ia viu'o p} pI． a6 f the erythropcietin ep _丌and 813 associated protda．pp l30[J]．‰ L Cel1．Biol，1992，l2：706～ 7l5 [11]Litmel~n D，Evans GA，D Andrea A， al A,~odadon 0f the erythropolet／n~eceptor州小 protein tytc~ine na acdvity[』] P Nat L Acad Sci，USA，1992．89 6237～ 6241 [12]鼬 phen TS．1-~nkins wD 1he functional form of the erythrc~ ne6n receptor is a 78一 KDu proteia C0 n。n whlth celI鲺lrf且ce expre,~ont endocyto．~s and phosphoryla~ion[】l Pr0c d．Amd．sd USA．1993．90 6849～ 6853 (收璃 日期 ：l999—04—10) ※ x 饮食减肥与运动减肥的效果比较 饮食碱肥与运动减肥对健康的效果还不精楚，运动后体 重未减的健康技果如何也不清楚。本文研究饮食减肥与运动 减肥的独立技果，即对皮下脂肪、腹内脂肪、骨髂肌量，胰岛 索敏感性等的作用。52名肥胖人，体重指数31．3土2，腰围平 均(110，1士5 8)cm，分成饮食减肥．运动减肥、运莉不减肥 ． 对照4组，共观察3个月。结果2个减肥组体重下降7．8 kg (8 )，对照组及运 动不 减肥组 ，体重无韭 化。与对照组相 比 较 ，2个减肥组傲 运动试验最大耗氧量减 少16 ，运 动减肥组 总脂肪量比饮食组多减1．3 kg。腹部破 下、赢腔内、腹腔脂肪 ／皮下脂肪 比，都有类似变化 运动后来减重组，腹腔舶脂肪 也碱少，血浆葡萄糖与胰岛索浓度(包括空腹与服葡萄糖后) 无变化。葡萄糖使用率在饮食组为5．6 mg／(kg骨髂肌-mln)． 运动组为7．2 mg／( 骨髂肌 -rain)．2组 比较无 区别 但鞍对 照组及运动后体重不减组明显为高(尸<0．001)。结论：通过 运动组不限制每 日食物热卡量也脂明显碱肥(特别是腹部肥 胖)，也脂明星改善胰岛索抵抗{运动后即使体重不减，腹部 脂肪也明显减少 ，还可以防止体重继续增加 。 (闽摘自《高血压杂志~20001年2月第l期] ※ [11]靳虹微 加昧玉屏风散对小鼠免疫功能实验研究口]中国中医 基础 医学杂志．1997(2)}91～22 [12]喻文肆 黄莲皮炎膏研究厦临床疗教报告[j 中国中医药信息 l999‘9)l 30 [13]喻文球．五妙水仙膏临库应用研究[j]江西中医药，l994 (增刊 )：29 [14]张教芳 抗白是藉清局限性自瘕凤3l蜊[j]．南京中医药丈学学 报 】997(3)}184 [15]应文魁．癍痕止痒牧化膏治疗增生性癜痕76倒[j]．中国中西医 结台杂|击 l994(12) 726 (收璃 日期 ：2000 0卜02) 维普资讯 http://www.cqvip.com