GPR30在炎癥中作用的研究進展

陳仰純 錢紅燕 石桂秀

作者單位：1 福建中醫藥大學第一臨床學院，福建 福州 350122；2 廈門大學附屬第一醫院風濕免疫科，福建 廈門 361003

雌激素是人體重要的類固醇激素，影響生殖、代謝、心血管、腫瘤和神經等系統[1]。目前雌激素除了有兩種經典核受體（estrogen receptor，ER）ERα與ERβ，還有一種新型G蛋白偶聯受體（G protein-coupled estrogen receptor，GPER），又稱G蛋白偶聯受體30（G protein-coupled receptor 30，GPR30）[2]。雌激素的多種功能與結合不同受體后引發的下游信號通路有關[3]。人類內皮細胞上GPR30被激活后能減少炎癥介質腫瘤壞死因子a(tumor necrosis factor alpha，TNF-a)介導的促炎癥細胞粘附分子產生，從而抑制炎癥反應[3-4]；但也有報道認為GPR30能促進炎癥下游信號通路活化[5]。目前關于GPR30的綜合效應研究尚不透徹，在炎癥過程中的作用仍存在爭議，本文旨在總結近期GPR30在炎癥中的研究進展。

1 GPR30參與信號轉導與功能

人類GPR30基因主要位于7號染色體，外顯子基因序列編碼了375個氨基酸，該基因經過磷酸化或轉錄后修飾等翻譯后修飾成為有功能的蛋白。GPR30是一種七次跨膜的信號蛋白，和經典ER共同表達在神經小膠質細胞、血管內皮等多種組織細胞上，分布廣泛而無特異性[6]。其主要功能區位于細胞膜內，也可在細胞核、高爾基體或內質網[7]，可結合雌二醇（17 betaestradiol，E2）、糖皮質激素、鹽皮質激素和維生素D受體等[6]。當GPR30與配體結合后，G蛋白三聚體結構解離形成Gβγ，激活酪氨酸激酶使其磷酸化，后者激活基質金屬蛋白酶，從而快速活化ERK等信號通路相關激酶[7]。G蛋白解離形成Gα可激活腺苷酸環化酶（adenylyl cyclase，AC），誘使細胞信號第二信使如環磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）、鈣離子表達增加，激活ERK等信號通路，或通過ERK1/2信號通路增強線粒體自噬功能[8]。上述GPR30的多種作用方式存在交叉的信號通路，介導獨立的快速細胞內信號轉導。GPR30也具有調節基因表達的功能，例如提高細胞周期調控蛋白A、D1、E，通過細胞外信號調節激酶（extracellular signal-regulated kinase，EGFR）改變基因表達[6]。

2 GPR30參與不同疾病的炎癥反應

2.1 GPR30與炎癥性腸病

炎性腸病（inflammatory bowel diseases，IBD）是一種非特異性炎癥性疾病，目前最具代表性是的克羅恩病（Crohn's disease，CD）及潰瘍性結腸炎（ulcerative colitis，UC），這兩者與免疫系統過度活化相關。CD與輔助性T細胞1（T helper 1 cell，TH1）介導的炎癥因子 IL-1、IL-2、IL-6、IL-12、IL-18、TNF-α 和IFN-γ的產生過多有關[4]。曾有研究報道了細胞內雌激素受體是通過調節SOCS3和STAT3信號通路激活腸道炎癥反應[9]。近期報道發現在IBD結腸非炎癥組織中GPR30蛋白整體水平較正常對照組升高，但在有炎癥的結腸組織部位較非炎癥部位含量低[4]。考慮GPR30可能與炎癥性腸病炎癥的發生和進展有關，將影響疾病嚴重程度。

2.2 GPR30與心腦血管疾病

在大腦球部缺血鼠模型中，前腦皮質和海馬區的GPR30蛋白表達升高，GPR30激動劑G1和雌激素E2均能減輕脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）介導的小膠質細胞的炎癥反應，降低缺血發作時組織內炎癥因子IL-1β和TNF-a水平；而用GPR30的拮抗劑G15刺激及敲除GPR30基因后，這種抗炎保護作用消失[10]。

動脈粥樣硬化本身也是一種炎癥過程[11]。血管平滑肌細胞（vascular smooth muscle cells，VSMCs）通過GPR30直接激活鳥苷酸環化酶和甲脒基環化酶誘導自身釋放一氧化氮（nitric oxide，NO），或改變GPR30介導的細胞內鈣離子濃度變化，激活ERK1/2或AKT下游信號通路，間接誘導NO釋放增加，最終抑制VSMCs的活化、遷移和凋亡。GPR30激動劑G1能減緩C反應蛋白（C reaction protein，CRP）誘導的炎癥反應，減少VSMCs表達細胞間粘附分子（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）、IL-8、p選擇素。在精神壓力或炎癥狀態下，心臟組織中肥大細胞數目增加，同時糜酶與血管緊張素肽II表達均升高，GPR30及其激動劑G1能抑制血清中肥大細胞的活化，并呈劑量依賴關系；而特異性抑制GPR30后，對炎癥細胞抑制作用削弱[12]。GPR30也可抑制在臍靜脈炎癥狀態下前列腺素產生及作用[13]。然而近期也有研究顯示抑制或沉默VSMCs中GPR30后，氧化型輔酶II氧化酶 1（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase,Nox1） 的產生和分泌減少，使Nox1促進活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）系統表達效能減低[7]。因此GPR30對VSMCs炎癥的相關信號機制研究仍有待進一步研究[14]。

2.3 GPR30與帕金森病

帕金森病（Parkinson’s disease，PD）中炎癥因子（IL-6、IL-1β和TNF-α）的升高及固有免疫的激活是該病的主要炎癥改變[15]。有研究發現PD患者血清及腸道腫物組織中炎癥介質均升高。在PD小鼠模型中，雷諾昔芬通過與GPR30結合發揮抑炎作用，影響炎癥通路NF-κb，降低NO及炎癥因子IL-6及IL-1β的水平，從而抑制PD的慢性炎癥進展。GPR30參與雌激素在PD炎癥中的抗炎、免疫調節、神經保護作用[15-16]。

2.4 GPR30與口腔炎癥

牙周慢性炎癥時，口腔組織內會釋放細胞因子如IL-1β、IL-17，IL-1β調控GPR30表達增多，從而活化了NF-κB和PI3K多條信號通路[5]。但也有報道認為GPR30在牙齦炎癥中能刺激骨保護素的分泌，GPR30起抗炎和保護作用，并參與了ERK和p38下游信號通路活化[17]。

2.5 GPR30與腫瘤內炎癥

GPR30在人體的肝癌、乳腺癌等大部分腫瘤中主要是抑癌作用[18]。80%～90%肝癌患者的肝臟組織存在持續的纖維化且以巨噬細胞為主要炎癥細胞的慢性炎癥形成。GPR30表達量在人類肝臟腫瘤組織中比肝臟非腫瘤組織及非癌癥患者肝臟組織低；GPR30消除小鼠模型中免疫細胞及炎癥因子如IL-6產生增多以及纖維化加速，也促進肝癌形成[19]。在人類肺部腫瘤細胞系體外培養發現GPR30能起到抑制細胞增殖及促進凋亡作用，使用GPR30激動劑G1能增強這種結果，相反其抑制劑G15能抑制上述效應[20]。

3 總結

目前研究發現GPR30參與腫瘤、心血管、帕金森、多發性硬化癥等疾病的抗炎效應，減弱靶組織中的炎癥活動，GPR30的缺失可導致炎癥加重。另有部分報道認為GPR30促進了炎癥的進展，如GPR30參與IL-1β介導的口腔牙周組織細胞慢性炎癥，并參與激活MAPK、NF-κB和PI3K多條信號通路。GPR30在疾病炎癥中的作用仍存在許多爭議，可能與研究的疾病模型、組織細胞類型有關，從而出現不同作用效果，仍需更多的研究進一步探索GPR30作用機制。