陽春英,蘭 英
(四川省自貢市第二人民醫(yī)院,四川自貢 643010)
1878年,Langley把體內(nèi)能與藥物結(jié)合、接受藥物刺激并能傳遞這種刺激的物質(zhì)稱接受物質(zhì) (receptive substance)。Ehrlich于1908年提出了受體(receptor)這一名詞,并于1913年提出了“鎖與鑰匙”假說作為配體(ligand)-受體相互作用的模型。100多年來,受體已被證實為客觀存在的實體,類型繁多,作用機制多已被闡明。體內(nèi)能與受體特異性結(jié)合的物質(zhì)稱為配體[1],也稱第一信使。
受體是與配體結(jié)合的位點,主要是細胞膜或細胞內(nèi)的大分子化合物,可以是蛋白質(zhì)、核酸或脂質(zhì),與配體結(jié)合后能發(fā)生生物化學(xué)、電學(xué)或機械等反應(yīng),并通過中介的信息轉(zhuǎn)導(dǎo)與放大系統(tǒng),觸發(fā)隨后的生理反應(yīng)或藥理效應(yīng)。Maya等[2]認為,一個真正的受體應(yīng)具有以下特征,飽和性:在一定量的組織內(nèi),受體的數(shù)量是有限的,當(dāng)配體與受體的結(jié)合達最大值后,即使增加配體濃度,結(jié)合也不再增加。特異性:一種特定受體只與它的特定配體結(jié)合,產(chǎn)生特定的生理效應(yīng)??赡嫘裕号潴w與受體的結(jié)合是可逆的,即配體與受體復(fù)合物可以解離,也可被其他專一配體置換。高親和力:配體-受體復(fù)合物的表觀解離常數(shù)Kd值一般在納摩爾/升(nmol/L)水平。結(jié)構(gòu)專一性:受體對其配體有高度識別能力,只有結(jié)構(gòu)與其相適應(yīng)的配體才能與之結(jié)合。立體選擇性:受體對配體的構(gòu)象有嚴格的要求,同一化合物的不同光學(xué)異構(gòu)體與受體的親和力相差很大。區(qū)域分布性:不同組織或同一組織的不同區(qū)域,受體分布密度不同。亞細胞或分子特征:同類受體的不同亞型各具特性。受體和藥物的結(jié)合強度與藥效強度相關(guān)。在生物體內(nèi)存在受體的內(nèi)源性配體,如神經(jīng)遞質(zhì)、激素、自身活性物質(zhì)等。
自1913年Ehrlich提出“鎖和鑰匙”假說后,受體學(xué)說經(jīng)過大量的實驗資料補充,理論上有了極大發(fā)展。在歷史的不同階段,先后提出下列受體學(xué)說。
Clark在大量研究離體組織細胞對一些物質(zhì)的反應(yīng),分析這些具有生物活性物質(zhì)的量-效曲線后,于1933年首先提出受體占領(lǐng)學(xué)說,認為藥理效應(yīng)的大小與藥物占領(lǐng)的受體數(shù)量成正比,藥物與受體相互作用是可逆性的。Toshitani[3]研究認為當(dāng)全部受體被占領(lǐng)時,藥物效應(yīng)達到最大值。受體占領(lǐng)學(xué)說適用于激動劑,然而卻無法解釋一些藥物占領(lǐng)受體后,為什么不產(chǎn)生效應(yīng)的現(xiàn)象;也不能解釋某些藥物在發(fā)生最大效應(yīng)時,靶器官尚有95%~99%受體未被占領(lǐng)的事實。
1954年前后,Arians和Stephenson修正占領(lǐng)學(xué)說,認為藥物產(chǎn)生最大效應(yīng)不一定占領(lǐng)全部受體,藥物至少具備兩種特性即親和力和內(nèi)在活性才能引起生物效應(yīng)。不同藥物與受體的親和力不同,親和力大則結(jié)合多,親和力小則結(jié)合少。激動劑的內(nèi)在活性可能小于或等于1,這是指藥物產(chǎn)生最大效應(yīng)的能力。而且藥物產(chǎn)生最大效應(yīng)不需要占領(lǐng)全部受體,多余的受體稱備用受體或儲備受體。Liechty等[4]研究認為藥物占領(lǐng)受體引起的效應(yīng),有一定閾值,對部分被占領(lǐng)而不能引起效應(yīng)的受體,稱靜息受體。
1961年P(guān)aton主張藥物作用的速率學(xué)說,認為藥物的作用并不與被占領(lǐng)的受體數(shù)量成正比,而與藥物和受體結(jié)合的速率成正比。藥物分子每與受體結(jié)合一次,便提供一個量子化的刺激,解離時雖不引起刺激,但為下一次結(jié)合創(chuàng)造了機會。因此,藥物作用和單位時間內(nèi)藥物的結(jié)合速率常數(shù)k1及解離速率常數(shù)k2有關(guān),激動劑和拮抗劑的區(qū)別主要在于k2。
Gammaitoni等[5]研究認為藥物小分子可誘導(dǎo)生物大分子蛋白的構(gòu)象變化,使其立體構(gòu)象更適宜與藥物分子結(jié)合,即誘導(dǎo)契合。激動劑與活化態(tài)受體結(jié)合,產(chǎn)生生物效應(yīng);拮抗劑與靜息態(tài)受體的親和力較強,結(jié)合后不產(chǎn)生效應(yīng)。
大多數(shù)藥物在體內(nèi)都是通過和特異性受體相互作用,改變細胞的生理、生化功能而產(chǎn)生效應(yīng)。目前已確定的受體有30多種,根據(jù)受體所在部位不同,大致可分為3類,①細胞膜受體:位于靶細胞膜上,如膽堿受體、腎上腺素受體、多巴胺受體、阿片(內(nèi)阿片肽)受體、組胺受體等。②胞質(zhì)受體:位于靶細胞的胞質(zhì)內(nèi),如腎上腺皮質(zhì)激素受體、性激素受體等。③胞核受體:位于靶細胞的細胞核內(nèi),如甲狀腺素受體存在于胞質(zhì)內(nèi)或細胞核內(nèi)。有些受體具有亞型,各種受體都有其特定的分布部位和特殊功能。
受體與配體作用,其有關(guān)的受體數(shù)目和親和力的變化稱受體調(diào)節(jié)。細胞和受體蛋白都在不斷地更新,其合成和降解速率影響著受體的數(shù)目和構(gòu)象。另外,個體發(fā)育、遺傳因素、生理病理狀態(tài)的改變以及藥物作用等因素也都對其產(chǎn)生影響。受體數(shù)目和構(gòu)象的正常改變有調(diào)節(jié)生理功能、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的作用,而變化失當(dāng),則可造成機體對藥物或激素敏感性的改變,影響治療效果甚至造成疾病。根據(jù)受體調(diào)節(jié)的效果,可分為向下調(diào)節(jié)和向上調(diào)節(jié)。Yasushi[6]研究認為長期使用激動劑,可使受體向下調(diào)節(jié),其療效逐漸下降,出現(xiàn)耐受性。長期使用拮抗劑可出現(xiàn)受體向上調(diào)節(jié)而引起反跳現(xiàn)象,表現(xiàn)敏感性增高。Gan等[7]根據(jù)被調(diào)節(jié)的受體種類是否相同,又可分為同種調(diào)節(jié)和異種調(diào)節(jié)。
根據(jù)藥物及內(nèi)源性配體與受體的作用方式及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑不同,可分以下幾種類型。
許多脂溶性大的配體可透過細胞膜,擴散到胞質(zhì)內(nèi)或細胞核內(nèi),作用于相應(yīng)的受體,調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄和相應(yīng)功能性蛋白質(zhì)的合成,產(chǎn)生特殊的生物效應(yīng)。這類配體包括腎上腺皮質(zhì)激素、性激素、維生素D和甲狀腺素。
關(guān)溯等[8]報道有些受體本身具有某種酶活性。多肽激素如胰島素、表皮生長因子等配體與細胞膜上識別受點結(jié)合,經(jīng)構(gòu)象改變,使受體在胞質(zhì)內(nèi)的部分出現(xiàn)酪氨酸蛋白激酶活化,促使受體本身的酪氨酸殘基或其他膜蛋白上的酪氨酸殘基被磷酸化,因而引起繼發(fā)變化,以此調(diào)節(jié)細胞代謝功能[9-10]。
受體本身由配體識別部位與離子通道構(gòu)成[11],如N膽堿受體是Na+通道。乙酰膽堿引起N膽堿受體蛋白構(gòu)象改變,Na+通道暫時開放,Na+流入細胞內(nèi),使運動終板去極化,發(fā)生動作電位,骨骼肌收縮[12]。
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