范文靜，李純錦，陳 璐，周 虛

（吉林大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 130012）

促性腺激素釋放激素（GnRH）也叫促黃體化激素釋放激素，是一種下丘腦神經(jīng)肽。垂體分泌的促卵泡素（FSH）和促黃體素（LH）主要受下丘腦十肽GnRH的控制。GnRH在下丘腦神經(jīng)元中合成，并分泌至垂體門脈循環(huán)中，主要作用于垂體前葉。GnRH與G蛋白偶聯(lián)受體促性腺激素釋放激素受體（GnRHR）結(jié)合，啟動(dòng)下游信號(hào)傳導(dǎo)，誘導(dǎo)促性腺激素的產(chǎn)生，F(xiàn)SH和LH進(jìn)入外周循環(huán)，作用于卵巢和睪丸，以調(diào)節(jié)卵泡生成、排卵、精子和類固醇的生成。GnRH有三種不同形式：GnRH－Ⅰ型、Gn-RH－Ⅱ型和GnRH－Ⅲ型。GnRH最初在20世紀(jì)70年代初從哺乳動(dòng)物下丘腦中被發(fā)現(xiàn)。1982年，在非哺乳動(dòng)物雞中發(fā)現(xiàn)了GnRH亞型，即GnRH－Ⅰ；繼GnRH－Ⅰ之后，其他形式的GnRH不斷被發(fā)現(xiàn)，從雞下丘腦中分離出GnRH－Ⅱ；在七鰓鰻中發(fā)現(xiàn)GnRH－Ⅲ。根據(jù)GnRH的不同亞型，在脊椎動(dòng)物中已鑒定出三個(gè)具有相似分布和功能的同源受體，即GnRHR－Ⅰ、GnRHR－Ⅱ和GnRHR－Ⅲ型。但是哺乳動(dòng)物中僅存在兩種類型的GnRHR。GnRHR最早在小鼠垂體促性腺αT3細(xì)胞中克隆出來，以后陸續(xù)克隆了小鼠、豬、綿羊和牛等動(dòng)物的GnRHR，這些哺乳動(dòng)物都被歸類為GnRH－Ⅰ型受體，并且受體氨基酸序列具有80%以上的同源性。一些靈長(zhǎng)類動(dòng)物表達(dá)Ⅱ型GnRHR，但在人類中不表達(dá)功能性Ⅱ型 GnRHR［1］。因 此，GnRHR－Ⅰ型受體是哺乳動(dòng)物促性腺激素受體表達(dá)的主要形式。文章從GnRH和GnRHR分子結(jié)構(gòu)、基因結(jié)構(gòu)、作用機(jī)理及GnRH類似物的應(yīng)用等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，為更好地應(yīng)用這一激素提供參考。

1 GnRH結(jié)構(gòu)概述

1.1 GnRH分子結(jié)構(gòu)

GnRH是由下丘腦分泌的十肽，是生殖激素級(jí)聯(lián)的中心調(diào)節(jié)因子。除章魚外，所有的GnRH均是由10個(gè)氨基酸組成的十肽，且至少有50%的序列相同。哺乳動(dòng)物的GnRH具有同一化學(xué)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)為pGlu1－His2－Trp3－Ser4－Tyr5－Gly6－Leu7－Arg8－Pro9－Gly10NH2，其分子長(zhǎng)度和部分氨基酸序列非常保守［2］。N末端具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的焦谷氨酸（pGlu）由改性的谷氨酰胺形成；含有氨基的C末端由羧酰胺構(gòu)成，N端和C端為受體結(jié)合和相關(guān)的生物活性提供結(jié)構(gòu)支持。GnRH氨基酸序列的第1～4，9，10位較為保守，第6位的甘氨酸保持不變，第5，7，8位氨基酸殘基有較大的變異，會(huì)發(fā)生氨基酸的替換。其中N端的pGlu、His和Trp對(duì)于GnRH的生理活性至關(guān)重要，而位于第8位的殘基則增強(qiáng)了與受體的結(jié)合能力。第6位的甘氨酸增加了序列的靈活性，使兩個(gè)末端彼此靠近，并使其與受體的結(jié)合更緊密［3］。在所有的Gn-RH形式中，10個(gè)氨基酸殘基中的4個(gè)位置（位置1，4，9，10）是相同的，所有形式均包含N端焦谷氨酸和C端甘氨酰胺。GnRH－Ⅰ的序列為pGlu1－His2－Trp3－Ser4－Tyr5－Gly6－Leu7－Arg8－Pro9－Gly10NH2，GnRH－Ⅱ的序列為pGlu1－His2－Trp3－Ser4－His5－Gly6－Trp7－Tyr8－Pro9－Gly10NH2，GnRH－Ⅲ的序列為pGlu1－His2－Trp3－Ser4－His5－Asp6－Trp7－Lys8－Pro9－Gly10NH2。將GnRH第6，10位氨基酸加以替換會(huì)得到GnRH激動(dòng)劑；用一個(gè)非天然D－氨基酸替代第4，6位氨基酸會(huì)得到GnRH頡頏劑。GnRH激動(dòng)劑與頡頏劑已在動(dòng)物臨床中得到廣泛的應(yīng)用。

1.2 GnRH的基因結(jié)構(gòu)特性

GnRH的每種形式均由其基因編碼，編碼產(chǎn)物為GnRH的多肽前體。GnRH前體蛋白由一個(gè)信號(hào)肽、一個(gè)GnRH十肽、一個(gè)蛋白水解位點(diǎn)（Gly－Lys－Arg）和GnRH相關(guān)肽（GAP）組成。GnRH－Ⅰ基因位于人類染色體8p11.2 p21上，帶有4個(gè)外顯子，包含一個(gè)276 bp ORF編碼92個(gè)氨基酸的前體蛋白。第一個(gè)外顯子未翻譯，由下丘腦中表達(dá)的61 bp mRNA組成；第二個(gè)外顯子編碼信號(hào)序列、GnRH十肽、GKR處理信號(hào)和前11個(gè)GAP殘基；第三個(gè)外顯子編碼32個(gè)GAP殘基；第四個(gè)外顯子編碼其余的GAP殘基，并包含翻譯終止密碼子以及整個(gè)3′UTR［4］。GnRH－Ⅰ基因位于小鼠14號(hào)染色體上，該基因調(diào)控區(qū)域由3個(gè)增強(qiáng)子和位于GnRH－Ⅰ轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游的啟動(dòng)子組成［5］，小鼠的增強(qiáng)子元件存在mGnRH－Ⅰ基因的－5.5～－2.1 kb之間。研究發(fā)現(xiàn)，大鼠和小鼠GnRH基因的第一個(gè)外顯子分別長(zhǎng)145 bp和58 bp。在大鼠GnRH－Ⅰ基因中已鑒定出兩個(gè)關(guān)鍵區(qū)域，包括近端啟動(dòng)子和遠(yuǎn)端增強(qiáng)子，啟動(dòng)子位于轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游173 bp處。GnRH基因在進(jìn)化上是保守的，在人、大鼠和小鼠之間具有約80%的核苷酸同源性。在軟骨魚鯨鯊，其GnRH－Ⅰ的cDNA序列包含一個(gè)71 bp的5′UTR和一個(gè)159 bp的3′UTR，具有規(guī)范的聚腺苷酸化信號(hào)序列（AATAAA），包含一個(gè)243 bp的ORF，編碼一個(gè)81個(gè)氨基酸的前體蛋白。而象鯊GnRH－Ⅰ的cDNA序列包含一個(gè)486 bp的5′UTR和235 bp的3′UTR，具有規(guī)范的聚腺苷酸化信號(hào)序列，包含一個(gè)252 bp的ORF，編碼84個(gè)氨基酸的蛋白質(zhì)［6］。

編碼GnRH－Ⅱ的基因定位于人類、黑猩猩20號(hào)染色體及牛13號(hào)染色體、馬22號(hào)染色體、恒河猴10號(hào)染色體、豬17號(hào)染色體。它與GnRH－Ⅰ具有70%的同源性。該基因編碼的前體蛋白與其他同工型GnRH的結(jié)構(gòu)方式相同，具有信號(hào)肽、Gn-RH十肽、保守的蛋白水解位點(diǎn)和GAP。由于GnRH－Ⅰ中的內(nèi)含子長(zhǎng)，造成編碼GnRH－Ⅱ的基因比編碼GnRH－Ⅰ的基因短（分別為2.1，5.1 kb）。RNA印跡分析發(fā)現(xiàn)，GnRH－ⅡmRNA主要在腎臟、骨髓和前列腺中表達(dá)，而GnRH－Ⅰ主要在腦中表達(dá)。

2 GnRHR

2.1 GnRHR分子結(jié)構(gòu)

GnRHR屬于視紫紅質(zhì)樣G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）家族，是一種糖蛋白，長(zhǎng)度為325～328個(gè)氨基酸（小鼠和大鼠為327個(gè)氨基酸，人為328個(gè)），相對(duì)分子質(zhì)量為37 684。GnRHR有G蛋白偶聯(lián)受體的特點(diǎn)，由7個(gè)螺旋跨膜（TM）結(jié)構(gòu)域組成，TM結(jié)構(gòu)域由三個(gè)細(xì)胞外環(huán)（ECL）域和三個(gè)細(xì)胞內(nèi)環(huán)（ICL）域連接（見圖1）。連接跨膜螺旋的胞外結(jié)構(gòu)域和淺表區(qū)域通常參與肽激素（如GnRH）的結(jié)合。TM結(jié)構(gòu)域與受體的構(gòu)象變化有關(guān)，在信號(hào)傳導(dǎo)中起重要作用；而細(xì)胞內(nèi)環(huán)域與G蛋白和其他蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的相互作用有關(guān)。

目前還不清楚GnRHR的三維結(jié)構(gòu)信息，只能通過對(duì)視紫紅質(zhì)G蛋白偶聯(lián)受體的X－射線掃描和GPCR的序列分析，從分子建模技術(shù)中獲得信息。所有觀察到的變異主要集中于ECL和ICL域。在GnRHR的ECL1中Cys（114）和ECL2中Cys（196）之間存在二硫鍵，能夠預(yù)測(cè)TM3和TM4的相對(duì)位置。TM區(qū)域的氨基酸形成潛在的氫鍵，從而穩(wěn)定了跨膜結(jié)構(gòu)域。定點(diǎn)誘變研究表明了GnRH及其受體之間的相互作用位點(diǎn)，GnRH與其受體結(jié)合的殘基位于TM1（Arg1.35）、TM2（Asp2.61／Asn2.65）、TM3（Lys3.32）、TM5（Asn5.39）、TM6（Tyr6.58）和TM7（Asp7.32）［8］。此 外，Trp2.64（101），Lys3.32（121），Asn5.39（212）和Tyr6.58（290）與GnRH的結(jié)合過程有關(guān)（見圖2）。Asp2.61（98）主要與GnRH 的His2相互作用，Asp7.32（302）主要與GnRH的Arg8相互作用，Asp7.32（302）或Arg8的突變導(dǎo)致激素對(duì)Gn-RHR的親和力降低。大多數(shù)非哺乳動(dòng)物GnRHR對(duì)GnRH－Ⅱ的親和力高于GnRH－Ⅰ，但哺乳動(dòng)物GnRHR對(duì)GnRH－Ⅰ的親和力高于GnRH－Ⅱ。非哺乳動(dòng)物GnRHR含有Asp2.50／Asp7.49殘基，而哺乳動(dòng)物GnRHR在這些位置上含有Asn2.50／Asp7.49殘 基。A.Manilall等［9］利 用Glu2.53（90）和Trp6.48（280）的系統(tǒng)定點(diǎn)誘變，研究了Glu2.53（90）側(cè)鏈螺旋間的相互作用在GnRH受體生物合成中的作用，結(jié)果表明，羧基末端尾巴的所有突變均部分恢復(fù)了Glu2.53（90）Ala突變受體的功能，但未恢復(fù)其他功能。說明氨基酸取代會(huì)嚴(yán)重破壞GnRH受體的生物功能。相比之下，側(cè)鏈氨基酸長(zhǎng)度與Glu（Gln、Leu、Phe和Arg）相同或更長(zhǎng)的所有突變都保留了受體功能。然后，A.Manilall等［9］又使用分子模型來識(shí)別野生型GnRHR中Glu2.53（90）側(cè)鏈的螺旋間接觸，結(jié)果表明，Glu2.53（90）側(cè)鏈與TM3中的Ser3.35（124）呈螺旋間保守接觸，而與TM6中的Trp6.48（280）呈直接接觸，但與Lys3.32（121）聯(lián)系不穩(wěn)定。而cHH相關(guān)的Glu2.53（90）Lys突變體的模型顯示與Lys2.53（90）和Ser3.35（124）螺旋間接觸不穩(wěn)定，而Glu2.53（90）Asp突變體顯示Asp2.53（90）與Trp6.48（280）沒有相互作用。Glu2.53（90）Arg和Trp6.48（280）Arg突變體模型顯示了2.53（90）位氨基酸與Ser3.35（124）以及2.53（90）和6.48（280）位殘基之間的穩(wěn)定接觸，并增加了TM2－TM6螺旋間的距離。

與非哺乳動(dòng)物GnRHR不同，哺乳動(dòng)物GnRHR（即GnRHR－Ⅰ）缺乏典型的胞質(zhì)內(nèi)羧基末端尾巴。但在所有其他GPCR家族成員及哺乳和非哺乳動(dòng)物的GnRH－Ⅱ型受體中都存在這個(gè)尾巴，在進(jìn)化過程中該特征對(duì)哺乳動(dòng)物GnRHR－Ⅰ功能起重要作用。而且細(xì)胞內(nèi)的氨基末端也非常短（只有35個(gè)殘基），這兩個(gè)特點(diǎn)造成哺乳類動(dòng)物的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）是最小的。哺乳動(dòng)物Ⅰ型GnRHR在大鼠、人、綿羊，牛和豬之間具有80%以上的氨基酸同源性。GnRHR－Ⅱ在猴子、豬和狗中發(fā)揮全部功能，但在小鼠、綿羊和牛中卻不發(fā)揮全部功能，在人類和黑猩猩的基因組中則保持沉默。

2.2 GnRHR基因結(jié)構(gòu)

與許多其他無內(nèi)含子的GPCRs基因相比，GnRHR基因主要功能是編碼和控制GnRHR。GnRHR是單拷貝基因，分別位于人的4號(hào)染色體上，牛、鼠、羊和豬物種的4，5，6，8號(hào)染色體上。對(duì)人、小鼠、大鼠和綿羊這些物種的GnRHR－Ⅰ基因結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，該基因在編碼區(qū)域具有很高的序列同源性［11］。含有三個(gè)外顯子和兩個(gè)內(nèi)含子，根據(jù)物種的不同，大小范圍為15～31 kb。外顯子1編碼5′－UTR、跨膜結(jié)構(gòu)域TM1、TM2、TM3和TM4的一部分及ICL1、ICL2和ECL1；外顯子2編碼TM4的其余部分、TM5結(jié)構(gòu)域、ECL2和ICL3的一部分；外顯子3編碼TM6、TM7、ECL3和3′－UTR的其余部分（見圖3和圖4）。盡管人類Gn-RH受體基因的所有外顯子－內(nèi)含子邊界的位置在嚙齒動(dòng)物和綿羊序列中都是完全保守的，但人類基因的第一個(gè)內(nèi)含子要小得多。

3 作用機(jī)理

3.1 GnRHR的激活

由于G蛋白由α、β和γ亞基組成。Gα蛋白的活化是通過激動(dòng)劑與GPCR結(jié)合而介導(dǎo)的，導(dǎo)致GDP交換Gα亞基上的GTP。G蛋白α亞基與β、γ亞基分離并刺激下游效應(yīng)因子。因此，GPCR充當(dāng)G蛋白的鳥嘌呤核苷酸交換因子。在某些系統(tǒng)中，β、γ也能夠激活效應(yīng)器系統(tǒng)。效應(yīng)因子的激活將細(xì)胞外信號(hào)轉(zhuǎn)化到細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致Gα－GTP水解為Gα－GDP而關(guān)閉信號(hào)，又重新與β、γ關(guān)聯(lián)，生成α－GDP－βγ復(fù)合物［13］。G蛋白偶聯(lián)所必需的氨基酸殘基在哺乳動(dòng)物和非哺乳動(dòng)物GnRHR中均是保守的，這表明不同GnRHR之間受體激活的機(jī)制相似。

3.2 GnRHR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制

在GnRH的刺激下，GnRHR的激活引發(fā)了一系列細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。GnRH與GnRHR結(jié)合后生成激素受體復(fù)合物，通過G q／11激活磷酯酶C（PLC），該酶催化第二信使二?；视停―AG）和肌醇三磷酸（IP3）的產(chǎn)生。產(chǎn)生的IP3能引起細(xì)胞內(nèi)鈣的動(dòng)員，細(xì)胞外Ca2＋通過L型電壓門控Ca2＋通道流入細(xì)胞質(zhì)中，細(xì)胞內(nèi)Ca2＋增多，從而驅(qū)動(dòng)鈣調(diào)蛋白及其靶標(biāo)（包括鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶）的激活，促進(jìn)促性腺激素的釋放。DAG與Ca2＋一起激活了多種PKC同工酶，包括αT3－1和LβT2細(xì)胞中的常規(guī)同工型PKCα、PKCβⅡ，新型同工型PKCδ、PKCε及非典型PKCζ［14］。這些激活的信號(hào)與絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）的下游誘導(dǎo)相關(guān)。在哺乳動(dòng)物中已知四種主要的MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)：ERK1／2、JNK1－3、p38 和 ERK5。MAPK1／3（ERK1／2）的作用在雌性生殖中是必不可少的。PKC和MAPK1／3激活之間的聯(lián)系已廣為人知（見圖5），但Ras／Raf／MAPK激酶（MEKK）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的中間序列并未得到很好的描述。

MAPK1／3激活可通過c－SRC介導(dǎo)的RAS激活發(fā)生，在其他細(xì)胞中RAS激活通過DAG依賴性GRP1／2發(fā)生。但是最近的證據(jù)表明，GnRH刺激的MAPK1／3活化取決于NADPH氧化酶產(chǎn)生的活性氧（ROS）［16］。通過Gαq／11發(fā)出的GnRH受體信號(hào)激活了PLC，產(chǎn)生了DAG和IP3，DAG和IP3誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)Ca2＋升高激活了NOX和DUOX家族成員，導(dǎo)致ROS的產(chǎn)生。Ⅰ型VGCC活性氧激活使細(xì)胞內(nèi)Ca2＋增多，支持DUOX的細(xì)胞外分泌和激活。ROS通過促進(jìn)最終靶向MAPK1／3的MEKn級(jí)聯(lián)Ras和Raf激活來刺激MAPK1／3激活。ROS還可通過失活負(fù)反饋?zhàn)饔?，進(jìn)而在促進(jìn)MAP激酶磷酸化激活中發(fā)揮重要作用。ROS還可能通過DUSP活性位半胱氨酸的可逆氧化使負(fù)反饋暫時(shí)失活。通常通過過氧化物酶（PRDX）將活性還原位點(diǎn)的半胱氨酸硫醇C－SH轉(zhuǎn)化為亞硫基C－SOH來還原ROS。通過硫氧還原蛋白（TRX）回收亞磺酰半胱氨酸。過量的ROS導(dǎo)致PRDX過氧化，進(jìn)一步將亞硫基C－SOH氧化為亞硫基CSOOH，其被SRXN1的ATP依賴的還原酶活性所降低，保留了PRDX的功能，但允許DUSP暫時(shí)失活。ROS水平下降后恢復(fù)DUSP活性，從而允許MAPK1／3的反饋控制［17］。

J.Lannes等［18］研究了兩個(gè)靶向同一轉(zhuǎn)錄物串聯(lián)表達(dá)的miRNA－132和miRNA－212在GnRH誘導(dǎo)的FSH表達(dá)上的作用，證明GnRH 刺激的FSHβ表達(dá)取決于miR－132／212，并涉及SIRT1－FOXO1途徑。研究表明，GnRH誘導(dǎo)的miR－132和miRNA－212的表達(dá)引起SIRT1 mRNA被捕獲到RISC中，并隨后導(dǎo)致SIRT1脫乙?；负拷档?，導(dǎo)致FOXO1的乙?；鰪?qiáng)，從而觸發(fā)了其從核外的遷移，因此消除了FOXO1對(duì)Fshβ啟動(dòng)子激活的抑制作用。隨后J.Lannes等［19］證明了miR－125b能夠沉默Gαq／11介導(dǎo)的GnRH反應(yīng)的信號(hào)傳導(dǎo)，但對(duì)Gαs－cAMP激活途徑不存在影響，也證明了miR－125b靶向Gαq／11介導(dǎo)途徑的幾個(gè)成分。除了MAP2K7、p38和Jun具有miR－125b的有效靶標(biāo)外，還發(fā)現(xiàn)了其他分子，例如Gαq／11、ITPR1、CaMKⅡa和ELK1。阻斷miR－125b會(huì)誘導(dǎo)這些靶標(biāo)的增加，并刺激LH和FSH表達(dá)，這表明miR－125b在Gαq／11介導(dǎo)的途徑中具有作用。由于其對(duì)Gαq／11介導(dǎo)的信號(hào)傳導(dǎo)的沉默作用，miR－125b可能參與了許多激活該途徑的G蛋白偶聯(lián)受體的調(diào)控。

GnRHR還可以激活環(huán)狀單磷酸腺苷（cAMP）／蛋白激酶A（PKA）／cAMP結(jié)合蛋白（CREB）途徑（見圖6）。在大鼠垂體細(xì)胞、LβT2細(xì)胞以及包括HeLa、GH3和COS－7細(xì)胞在內(nèi)的許多異源細(xì)胞系方面的研究均表明GnRH 刺激cAMP的產(chǎn)生。cAMP產(chǎn)生的刺激獨(dú)立于Ca2＋；進(jìn)一步的分析表明，PKCδ和PKCε明顯激活了腺苷酸環(huán)化酶5（AC5）和腺苷酸環(huán)化酶7（AC7），成為GnRH升高cAMP的介質(zhì)。在大鼠促性腺激素中，促性腺激素亞單位啟動(dòng)子含有CRE，因此cAMP可能通過激活CRE結(jié)合蛋白CREB參與促性腺激素的合成。同樣，cAMP水平的升高會(huì)刺激小鼠、大鼠和人類GSU的轉(zhuǎn)錄［20］。將大鼠垂體細(xì)胞暴露于能刺激cAMP產(chǎn)生的細(xì)胞滲透性類似物中會(huì)激活GSU轉(zhuǎn)錄，但不會(huì)提高LHβmRNA或FSHβmRNA水平。

GnRH誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)Ca2＋的快速增加是促性腺激素快速分泌和促性腺激素亞單位基因表達(dá)的必要條件。IP3水平升高會(huì)激活內(nèi)質(zhì)網(wǎng)Ca2＋通道，使Ca2＋釋放到細(xì)胞質(zhì)中。在反饋機(jī)制中，胞質(zhì)增多的Ca2＋會(huì)抑制IP3激活的Ca2＋通道。然后胞質(zhì)內(nèi)增多的Ca2＋又會(huì)泵回到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，恢復(fù)通道并重復(fù)該循環(huán)。研究表明，GnRH對(duì)ERK的激活是通過Ca2＋內(nèi)流介導(dǎo)的；對(duì)JNK激活是由Ca2＋動(dòng)員介導(dǎo)的；GnRH引起的快速胞吐反應(yīng)可歸因于IP3激活的Ca2＋信號(hào)。GnRH 主要需要Ca2＋來升高αGSU和LHβmRNA水平，而FSHβ則需要較少的Ca2＋。Ca2＋在GSU的GnRH刺激中起作用，但在LHβ或FSHβ轉(zhuǎn)錄中不起作用。GnRHR誘導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)Ca2＋升高也激活了一氧化氮合酶（NOSⅠ）級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致cGMP迅速增加。據(jù)報(bào)道，GnRH可激活鈣調(diào)蛋白激酶Ⅰ和Ⅱ（CaMKⅠ／CaMKⅡ），而CaMKⅡ抑制作用會(huì)導(dǎo)致GSU和LHβ啟動(dòng)子激活降低。另外，CaMKⅠ的GnRH激活通過CaMKⅡa類HDAC的磷酸化介導(dǎo)了FSHβ的抑制，而不是LHβ基因的抑制。CaMKⅡ抑制劑影響K＋通道的電導(dǎo)率，導(dǎo)致細(xì)胞去極化和Ca2＋內(nèi)流。因此，Ca2＋和CaMKⅠ／CaMKⅡ可能發(fā)揮反饋機(jī)制并參與Gn-RH脈沖頻率的解碼。

3.3 GnRH受體的脫敏和內(nèi)化

GPCR的激活通常伴隨著脫敏和內(nèi)化。哺乳動(dòng)物Ⅰ型受體缺乏一個(gè)胞質(zhì)內(nèi)C末端尾巴，對(duì)于許多GPCRs來說，C末端尾巴在脫敏和轉(zhuǎn)運(yùn)中起著關(guān)鍵作用。典型GPCR的C末端尾巴在激活后位于受體末端的Ser和Thr殘基會(huì)被G蛋白受體激酶磷酸化，從而生成抑制蛋白（抑制蛋白2和抑制蛋白3）的對(duì)接位點(diǎn)，阻止G蛋白與受體偶聯(lián)，防止脫敏反應(yīng)的發(fā)生。被磷酸化的Ser和Thr殘基通常位于羧基末端的尾巴中。許多研究表明，尾巴缺失的GnRHR既不經(jīng)歷快速的同源脫敏，也不表現(xiàn)出激動(dòng)劑誘導(dǎo)的受體磷酸化。將各種GPCR的C末端與Ⅰ型哺乳動(dòng)物GnRHR融合會(huì)導(dǎo)致快速脫敏和內(nèi)化。另外，受體通過網(wǎng)格蛋白包被的囊泡緩慢地內(nèi)在化，并且該過程獨(dú)立于β受體而發(fā)生。大鼠和人類GnRHR均以網(wǎng)格蛋白依賴性方式內(nèi)化，并與轉(zhuǎn)鐵蛋白共定位，而轉(zhuǎn)鐵蛋白通過網(wǎng)格蛋白包被的結(jié)構(gòu)被內(nèi)化。有研究表明，脫敏作用依賴于miR－125b和miR－132之間的調(diào)節(jié)環(huán)，證明了NSun2是miR－132的靶標(biāo)，NSun2甲基轉(zhuǎn)移酶依賴PKA的磷酸化導(dǎo)致miR－125b甲基化，并且NSun2可能被PP1α磷酸酶滅活。該調(diào)節(jié)環(huán)傾向于恢復(fù)miR－125b和miR－132的穩(wěn)態(tài)水平，取決于PKA 介導(dǎo)的NSun2激活和PP1α引起的失活［19］。在一些神經(jīng)元和非神經(jīng)元病理中報(bào)道的這兩個(gè)miRNA的反向動(dòng)力學(xué)可能是該環(huán)的失調(diào)所致。GPCR脫敏可維持機(jī)體的生理平衡，但脫敏過程失調(diào)可能會(huì)導(dǎo)致多種疾病，如心臟衰竭、哮喘和自體免疫疾病等。

4 GnRH及其類似物的應(yīng)用

在動(dòng)物生產(chǎn)繁殖方面，外源性注射GnRH后通過刺激垂體釋放LH和FSH，促進(jìn)類固醇激素合成與釋放量的變化。GnRH這個(gè)功能用于母畜同期發(fā)情，可以使家畜的性成熟期提前，發(fā)情期受胎率提高，產(chǎn)后發(fā)情時(shí)間縮短，家畜超排效果和產(chǎn)仔率提高，治療母畜卵巢疾病；用于公畜可以提高精液品質(zhì)，提高瘦肉率，治療少精、無精癥等。研究表明，無論是經(jīng)產(chǎn)母豬還是初情期前母豬均可以通過使用GnRH及其類似物使母豬的排卵數(shù)和產(chǎn)仔數(shù)得到不同程度的提高［21］。用GnRH免疫動(dòng)物，能夠抑制動(dòng)物生殖激素的分泌，抑制被免疫動(dòng)物生殖器官的發(fā)育，表現(xiàn)為性腺萎縮、體積減少和重量減輕。因此，GnRH免疫還被用于雄性動(dòng)物的免疫去勢(shì)和雌性動(dòng)物的避孕及終止妊娠［22］。近年來，Gn-RH類似物大量人工合成并很快應(yīng)用于臨床，Gn-RH激動(dòng)劑／頡頏劑（如布塞林、曲普瑞林、戈舍瑞林）已被用于治療生育問題（IVF－ET）或激素依賴性癌癥（如卵巢癌，前列腺癌或子宮內(nèi)膜異位癥）［23－25］。GnRH和GnRH激動(dòng)劑已成功用于誘導(dǎo)青春期，還在IVF－ET治療中代替或聯(lián)合hCG治療［26］。GnRH激動(dòng)劑（即曲普瑞林）可用于誘導(dǎo)卵巢成熟和卵母細(xì)胞的成熟恢復(fù)，同時(shí)降低卵巢過度刺激綜合征（OHSS）的風(fēng)險(xiǎn)［27］。GnRH頡頏劑的重要用途是在婦女的輔助生殖中，GnRH頡頏劑西曲瑞克（Cetrorelix）已被證明對(duì)卵巢癌有效。另一種頡頏劑地加瑞克（degarelix）被廣泛用于治療前列腺癌［28］。研究表明，與GnRH激動(dòng)劑相比，地加瑞克在前列腺癌的治療中更有效，能夠快速抑制睪丸激素水平，同時(shí)具有較低毒性，不良反應(yīng)較少，為前列腺癌患者提供了更好的預(yù)后方案［29－30］?，F(xiàn)在越來越多的人對(duì)GnRH－Ⅱ有了更深入的研究，發(fā)現(xiàn)GnRH－Ⅱ和GnRHR－Ⅱ在人類生殖腫瘤中表達(dá)，是潛在的新興癌癥治療靶點(diǎn)。

5 小結(jié)

GnRH是哺乳動(dòng)物生殖功能的主要調(diào)控因子，它通過促性腺激素受體上的G蛋白偶聯(lián)受體，刺激或抑制垂體促性腺激素的分泌，在哺乳動(dòng)物中發(fā)揮著多種調(diào)節(jié)作用。由于GnRHR在不同細(xì)胞中的不同定位以及GnRH在生物體中的多種作用，人們已將GnRH－GnRHR復(fù)合物確定為藥物開發(fā)的靶點(diǎn)，相關(guān)的激動(dòng)劑／頡頏劑已經(jīng)被開發(fā)出來，用于男性和女性不孕癥和癌癥及動(dòng)物促進(jìn)發(fā)情、誘導(dǎo)排卵及動(dòng)物繁殖障礙疾病的治療。盡管有潛在的副作用，但GnRH類似物已被證明是非常有效的，有助于各種癌癥的治療。隨著現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和深入研究，對(duì)GnRH及其受體結(jié)構(gòu)與調(diào)控機(jī)理會(huì)有更多的認(rèn)識(shí)，GnRH類似物的研究也會(huì)不斷有新突破，并更好地應(yīng)用于臨床實(shí)際中。