黑皮质素受体-4:生物学特征、作用机理和影响因素

黑皮质素受体4(MC4R)是G-蛋白耦联受体(GPCR),是下丘脑分泌的一种肽类物质,在调控动物采食量中起着重要的作用。MC4R与阿黑皮质素原(POMC)分泌的α-促黑素(α-MSH)结合,激活下丘脑MC4R神经元的表达,从而抑制采食量。本文综述了MC4R的生物学特征及其在动物采食量调控中的作用机理,并阐述了影响MC4R活性的因素。

黑皮质素受体-4调节通路的研究进展

黑皮质素系统来自阿片-促黑素细胞皮质素原,在中枢摄食行为和能量平衡代谢中起到重要作用,此系统生理功能的发挥主要通过与下丘脑神经元细胞上特定膜受体(黑皮质素受体)结合完成。黑皮质素受体(MCR)有五种亚型(MC1R-MC5R),其中参与体重调节的受体主要是黑皮质素受体3(MC3R)和黑皮质素受体4(MC4R)。MC4R属于G蛋白耦联受体,具有七次跨膜结构。作为一种膜受体,MC4R发挥体重调节作用,一方面受外界激动剂或拮抗剂的调节;另一方面,此受体活化后会影响到细胞内的信号调节通路。研究MC4R的功能首先要了解受体的结构,本文对G蛋白耦联受体的结构进行了较详细的叙述,MC4R经信号调节通路,激活腺苷酸环化酶,增加cAMP的浓度,最终通过影响细胞内基因的转录和翻译,来调节体重和能量的消耗。

α-黑素细胞刺激素及黑皮质素受体-4在能量平衡和繁殖中的功能研究

阿片黑素促皮质激素原(POMC)是黑皮质激素的前体物质,在机体中广泛分布。近年来,POMC及其衍生物黑素细胞刺激素(MSH)和黑皮质素受体-4(MC4R)在能量稳态和繁殖活动中的作用备受关注。研究发现,POMC神经元及其加工后的产物对摄食和体重的调节具有重要作用。此外,POMC神经元在下丘脑中与GnRH神经元紧密接触,由其产生的神经递质和神经肽可能对GnRH神经元具有重要的输入作用,从而直接或间接地调控下丘脑–垂体–性腺轴(HPG)中繁殖相关激素的合成并影响生殖活动。本文综述了黑皮质素系统对能量稳态和繁殖活动的调控作用以及目前MC4R在硬骨鱼类中的药理学研究,以期其能够在动物的生长发育和繁殖中具有应用前景。

黑皮质素受体-4在正常大鼠瘦素诱发交感神经活性和压力感受性反射功能变化中的作用

目的探讨黑皮质素受体-4(MC4R)在瘦素(LPN)诱发的正常大鼠交感神经活性(SNA)和压力感受性反射功能变化中的作用。方法将正常SD大鼠20只随机分为室旁核(PVN)-人工脑脊液(aCSF)组和PVNSHU9119组,分别在双侧PVN显微注射aCSF和MC4R抑制剂SHU9119,每组10只。两组大鼠于侧脑室注射LPN0 h、LPN 1 h后绘制压力感受性反射曲线;继续注射LPN的同时分别在PVN显微注射aCSF和MC4R抑制剂SHU9119,并绘制压力感受性反射曲线,同时记录注射LPN 0 h、LPN 1 h及PVN注射aCSF或SHU9119后的基础血压(MAP)、HR、SNA值。结果 PVN-aCSF组和PVN-SHU9119组中,与本组注射LPN 0 h相比,注射LPN 1 h后和PVN注射后的SNA、HR均升高(P均<0.05),但PVN注射SHU9119后的SNA、MAP及HR值均低于同时期PVNaCSF组的对应值(P均<0.05)。两组交感神经压力感受性反射功能参数比较,与各自注射LPN 0 h相比,注射LPN 1 h后和PVN注射后的Max、Min均升高(P均<0.05),PVN-SHU9119组的Max低于同时间PVN-aCSF组的对应值(P<0.05)。两组心率压力感受性反射功能参数比较,与本组注射LPN 0 h相比,注射LPN 1 h后和PVN注射后的Max、BP50均升高(P<0.05),但PVN注射SHU9119后的Max低于注射LPN 1 h后的Max(P<0.05)。PVNSHU9119组的Max、Min、BP50值低于同时间PVN-aCSF组(P<0.05)。结论 PVN的MC4R部分参与LPN诱发的正常大鼠交感神经活性和压力感受性反射功能增强。

黑皮质素受体-4在癫痫模型大鼠脑组织中的表达及相关机制

目的探讨黑皮质素受体-4(melanocortin-4 receptor,MC4R)在癫痫模型大鼠脑组织中的表达及可能的相关机制。方法将52只雄性SD大鼠分为对照组,6、24、72 h、7、14、30、60 d 8个实验组,实验组建立氯化锂-匹罗卡品模型,采用Western blot、免疫组织化学、免疫组织荧光法检测MC4R在模型大鼠脑组织中的表达及分布。另外40只雄性SD大鼠,分成正常对照组、戊四氮组(pentylenetetrazol,PTZ)、PTZ+0.9%Na Cl组和PTZ+HS014组(HS014为MC4R特异性抑制剂),建立PTZ慢性点燃模型,记录各组发作情况。建模28 d后将各组大鼠处死,Western blot检测各组大鼠PhspoGluR1(Ser 845)的表达情况。结果与对照组相比,MC4R在氯化锂-匹罗卡品模型大鼠脑组织中呈动态升高趋势,并于第14天达峰值(P<0.01)。在PTZ慢性点燃过程中,与对照相比,经HS014干预大鼠的平均发作评分明显降低(P<0.05),全身强直阵挛发作(generalized tonic-clonicseizure,GTCS)的潜伏期明显延长(P<0.05)。29 d后Western blot检测结果显示HS014处理组大鼠脑组织中的Phspo-GluR1(ser845)表达量较PTZ组明显下降(P<0.05)。结论 MCR4可能通过调节GluR1的ser 845位点的磷酸化水平参与到了癫痫的发生、发展中。

犬黑皮质素受体-4突变体D298N真核表达载体的构建及其在MDCK细胞中的表达

[目的]引进犬MC4R突变点,构建突变体D298N表达载体并在MDCK细胞中获得表达。[方法]设计带突变点D298N引物,以犬MC4R基因组DNA为模板,采用普通PCR和Overlap-PCR扩增编码区,将产物克隆、酶切、测序鉴定。将测序正确的基因连接到pcDNA3.1-myc-His/A载体上,将重组体pcDNA3.1-myc-His/A-cMC4R-D298N酶切、鉴定,将测序正确的重组体转染到MDCK细胞中,继续培养3 d,提取细胞总RNA,并采用RT-PCR方法检测基因表达。提取细胞总蛋白,Western Blot鉴定蛋白表达。[结果]构建带D298N突变点的真核表达载体,提取质粒后有2处碱基不同,分别是777位碱基T→C,892位碱基G→A(引入的突变位点)。转染到MDCK后,RT-PCR和Western Blot均检测到重组体在基因水平和蛋白水平的表达。[结论]成功构建犬的重组体真核表达载体并在MDCK细胞中表达。

Western blot鉴定背肩胛棕色脂肪黑皮质素4型受体的研究

旨在探究Western blot检测低丰度蛋白表达及试验过程对检测结果的影响。本试验以6~8周龄C57/BL6小鼠背肩甲棕色脂肪组织(Brown adipose tissue,BAT)为试验材料,以低丰度表达的黑皮质素4型受体(Melanocortin-4-receptor,MC4R)为检测蛋白,不同蛋白处理方法及电转膜液的组分、pH为试验对照条件,探究蛋白提取方法、电转液的组分与pH对转膜效率的影响。结果显示,转膜初始电压及功率与转膜液中十二烷基磺酸钠(SDS)含量及pH极显著相关,恒流转膜时,转膜液中SDS含量与转膜电压及功率呈反比,pH为8.0时的转膜电压及功率极显著高于pH 7.6(P<0.01)和8.6的转膜电压及功率(P<0.001);MC4R及相关蛋白在醇类物混合裂解液(20%Methanol+1%Triton+1%SDS+RIPA)的蛋白处理组的表达显著优于单独RIPA的蛋白处理组(P<0.05),极显著优于Trizol的蛋白处理组(P<0.01)。综上,于MC4R蛋白而言,在裂解液的基础上添加增强剂(Triton和SDS),可促进蛋白提取的效率,提高抗体检测的灵敏性。上述结果有助于相关操作人员对主要细节的认识,提高试验的灵敏及重复性。

黑皮质素-4受体在神经病理性疼痛中的作用

背景 黑皮质素系统在调节能量平衡、食物摄取、心血管功能和性功能中起重要作用,近年来发现其在神经病理性疼痛中也发挥着重要作用,尤其是黑皮质素-4受体（melanocortin receptor 4,MC4R）. 目的 阐明MC4R在神经病理性疼痛发生发展中的作用及机制,为寻找神经病理性疼痛的新靶点提供思路。 内容 MC4R与阿片受体、P38有丝分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase,MAPK）、神经肽Y（neuropeptide tyrosine Y,NPY）、降钙素基因肽（calcitonin gene-related protein,CGRP）等相互作用,参与神经病理性疼痛的产生和维持。主要综述近几年来MC4R在神经病理性疼痛中的研究进展。趋向 黑皮质素受体很可能是潜在的治疗神经病理性疼痛的新靶点。

MC4R及其基因突变与肥胖相关性研究进展

肥胖症是一种环境与基因相互作用导致的疾病 ,促黑激素皮质素受体 - 4 (MC4 R)是中枢神经系统中参与调节肥胖症发生的重要因素。本文综述近年来国内外学者对 MC4 R及其基因突变在介导小鼠及人类肥胖症发生中作用的研究进展。动物试验表明 ,该分子通过与相应拮抗剂结合调节小鼠的摄食行为 ,来诱导肥胖症的发生。而基因敲除技术证明 ,MC4 R基因缺失小鼠同样有肥胖综合征表现。人类 MC4 R基因位于 18号染色体 ,由单一外显子构成 。

ML00253764拯救MC4R缺陷型突变体的特性研究

旨在探究非肽类小分子ML00253764对致肥胖MC4R突变体拯救的特异性及经其拯救后受体的内化动力学特性,构建了黑皮质素受体及其突变体稳定表达的细胞模型。流式细胞术结果显示,ML00253764使MC4R缺陷型变受体N62S与P78L的膜表面表达分别提高了43%与34%,但对其他黑皮质素受体及其突变体几乎无影响,说明ML00253764的拯救效果具有MC4R受体特异性及突变受体特异性特征。内化动力学研究结果证明经拯救的突变受体与野生型受体的内化特性相同,内化速率参数t1/2无显著性差异。内源性配体α-MSH及Ag RP对MC4R缺陷型受体膜表面表达无拯救性功效,进一步从侧面证明ML00253764的作用方式与二者不同,而突变受体被拯救是细胞膜渗透性药学伴侣分子特定作用的结果。

肥胖相关基因多态性与缺血性脑卒中的相关性研究进展

肥胖及其引起的2型糖尿病、心脑血管疾病、癌症等并发症已迅速发展成全球范围内的主要问题.虽然肥胖症在全球流行可以归因于生活方式的改变,但是又离不开遗传因素的影响,特别是一些肥胖相关基因在决定一个人的体质量中发挥着至关重要的作用.缺血性脑卒中是一种常见的缺血性脑血管病,它同样受遗传因素影响,并且是肥胖的主要并发疾病之一.因此,现对肥胖相关基因多态性与缺血性脑卒中的相关性研究进展进行综述,详细地介绍肥胖相关基因FTO、MC4R、APOE和PPARG的基因多态性与缺血性脑卒中及其危险因素的关系,这将为更有效的预防和治疗缺血性脑卒中提供新的策略.