综述:胰高血糖素样肽 - 1 受体(GLP-1R)信号传导的结构药理学及机制

时间:2025年4月13日
来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences

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这篇综述聚焦胰高血糖素样肽 - 1 受体(GLP-1R)。它在调节胰岛素分泌、血糖稳态和饱腹感方面作用关键,GLP-1R 激动剂治疗代谢紊乱效果显著。近期研究揭示了其信号转导机制和激动剂识别模式,未来研究方向也为相关治疗带来新希望。

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胰高血糖素样肽 - 1 受体(GLP-1R)的重要作用

胰高血糖素样肽 - 1 受体(Glucagon-like peptide-1 receptor,GLP-1R)属于 B1 类 G 蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor,GPCR),在机体的生理调控中扮演着极为关键的角色。它对胰岛素分泌有着重要的调节作用,当机体血糖升高时,GLP-1R 能够被激活,进而刺激胰岛 β 细胞分泌胰岛素,促进血糖的摄取和利用,降低血糖水平。同时,GLP-1R 在维持血糖稳态方面也不可或缺,它通过多种复杂的生理机制,使血糖始终保持在一个相对稳定的范围内,避免血糖过高或过低对身体造成损害。此外,GLP-1R 还与饱腹感的调节密切相关,它可以作用于中枢神经系统,影响食欲,让机体产生饱腹感,减少食物摄入。
正是由于 GLP-1R 在这些生理过程中的关键作用,GLP-1R 激动剂在治疗代谢紊乱相关疾病方面展现出了卓越的临床效果。比如在 2 型糖尿病的治疗中,GLP-1R 激动剂能够有效地降低血糖,改善患者的血糖控制情况,减少糖尿病并发症的发生风险。在肥胖的治疗方面,GLP-1R 激动剂通过调节饱腹感,帮助患者减少热量摄入,从而达到减轻体重的目的。像司美格鲁肽(semaglutide)和替尔泊肽(tirzepatide)等单激动剂或双激动剂,在临床应用中都取得了显著的成效,为广大患者带来了新的希望。

GLP-1R 信号传导机制的研究进展

近年来,随着科技的不断进步,结构药理学研究取得了重大突破,为深入了解 GLP-1R 的信号传导机制提供了有力的支持。研究人员综合运用低温冷冻电镜(cryogenic electron microscopy)、X 射线晶体学(X-ray crystallography)、质谱(mass spectrometry)以及功能分析等多种先进技术手段,对 GLP-1R 的结构和功能进行了深入探究。
研究发现,当内源性激素、单激动剂或双激动剂与 GLP-1R 结合时,会引发受体细胞外区域和跨膜区域显著的构象变化。这种构象变化就像是一把 “钥匙”,开启了受体激活的大门,进而触发下游的信号转导过程。细胞外区域在这个过程中起着至关重要的作用,它不仅是与肽类、小分子以及别构调节剂相互作用的关键界面,还对受体的激活起着决定性的影响。然而,目前细胞外区域的动态行为仍然是一个未解之谜,其具体的变化过程和调控机制还需要进一步深入研究。
别构调节剂作为一种新兴的研究方向,在 GLP-1R 的研究中逐渐受到关注。随着结构信息的不断涌现,别构调节剂展现出了巨大的潜力,为治疗相关疾病提供了一种全新的策略。它可以通过与受体的特定部位结合,改变受体的构象,从而调节受体的活性,为开发更加高效、安全的药物提供了新的思路。

GLP-1R 研究的未来方向

尽管目前对 GLP-1R 的研究已经取得了一定的成果,但仍然有许多问题有待解决。未来的研究需要重点关注那些尚未探索的效应器相互作用,深入了解 GLP-1R 与其他蛋白质或分子之间的相互作用机制,这将有助于揭示更多的生理功能和疾病发生发展的机制。
偏倚信号(biased signaling)也是一个重要的研究方向。不同的激动剂可能会引发不同的信号通路,产生不同的生物学效应。研究偏倚信号有助于开发更加精准的药物,使药物能够选择性地激活特定的信号通路,从而提高治疗效果,减少副作用。
体重反弹是使用 GLP-1R 激动剂治疗肥胖时面临的一个重要问题。深入研究体重反弹的机制,找到有效的应对方法,对于提高肥胖治疗的长期效果至关重要。
此外,个性化治疗策略也是未来研究的重点之一。由于不同患者之间存在个体差异,对药物的反应也不尽相同。开发个性化的治疗策略,根据患者的具体情况制定精准的治疗方案,将能够更好地满足患者的需求,提高治疗的成功率。
综上所述,对 GLP-1R 结构药理学的进一步探索,必须紧密结合临床中尚未解决的问题。只有这样,才能确保科研成果能够真正转化为临床应用,为改善患者的治疗效果、提高患者的生活质量做出更大的贡献。未来,随着研究的不断深入,相信我们对 GLP-1R 的认识会更加全面和深入,也将为代谢紊乱相关疾病的治疗带来更多的突破和创新。

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