神经肽甘丙肽是所谓甘丙肽系统的重要成员。尽管自其发现以来已经过去了 40 年(Tatemoto 等人,1983 年),但仍有许多生物过程中甘丙肽的作用尚未完全了解(Jiang 和 Zheng,2022 年;Zhu 等人,2022 年)。甘丙肽作为神经递质的多效性作用包括参与调节睡眠和觉醒过程、行为过程、焦虑、学习和记忆、疼痛和伤害感受以及其他过程。甘丙肽系统还被发现在许多外周器官功能中发挥重要作用,特别是在心脏和心血管系统、胰腺和胃肠系统以及骨骼、结缔组织和皮肤中(Lang 等人,2015 年;Š ípková 等人,2017 年)。甘丙肽的多种作用不仅在典型的生理条件下明显,而且在病理环境中也很明显(Gopalakrishnan 等人,2021 年)。甘丙肽介导的信号传导的多效性和复杂性基于三种不同的 G 蛋白偶联受体(GPCR)的存在,即 GalR1、GalR2 和 GalR3,它们通过不同的途径传递生物信号(Jiang 和 Zheng,2022 年)。此外,多年来发现了与甘丙肽分子具有部分同源性的新配体:GALP(甘丙肽样肽)和阿拉林。根据目前的知识,只有 GALP 能够激活甘丙肽受体,即 GalR2/GalR3,而阿拉林却不能,尽管它们具有部分同源性。阿拉林的特定受体尚不清楚(Fang 等人,2020 年;Abebe 等人,2022 年)。甘丙肽系统的最新成员是 spexin,它是一种具有多效性功能的小肽,可以激活人类 GalR2 和 GalR3 受体(Behrooz 等人,2020 年)。有多项研究描述了甘丙肽系统在代谢、食物摄入和肥胖中的重要作用。甘丙肽通过刺激 GalR1 在下丘脑中的活动会导致脂肪摄入增加。此外,它还有刺激正反馈的能力,从而导致过量脂肪摄入和肥胖(Marcos 和 Coveñas,2021 年)。这种失调可能会导致葡萄糖不耐受,从而导致 2 型糖尿病 (T2DM) 和代谢综合征(Fang 等人,2012 年)。类似地,脂肪摄入和摄食行为也可以通过 GALP 的活性进行改变 ( Takenoya 等人,2018 年)。最后,还证实了 spexin 在调节食物摄入、饱腹感以及随后的肥胖风险方面的作用 ( Behrooz 等人,2020 年)。Spexin 还被证明可以在体内和体外减轻高脂饮食 (HFD) 诱发的小鼠肝脂肪变性 ( Jasmine 等人,2016 年)。
新型抗癌药物,包括靶向疗法和免疫检查点抑制剂,极大地改善了癌症的治疗。然而,传统和新型抗癌疗法都会引发心脏不良反应,这仍然是临床上的关键问题。抗癌治疗引起的心脏毒性会损害血管痉挛和血栓栓塞性缺血、心律失常、高血压、心肌炎和心脏功能障碍,从而导致心力衰竭。重要的是,没有一种预防抗癌疗法心脏毒性的策略是完全安全和令人满意的。某些临床使用的心脏保护药物甚至可能诱发癌症。由于 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 是 40% 临床使用药物的靶标,我们在此讨论了新发现的与肾上腺素、腺苷、褪黑激素、生长素释放肽、甘丙肽、阿扑素、促动力蛋白和大麻二酚的 GPCR 结合的心脏保护剂。我们希望激发进一步的药物开发研究,将这些 GPCR 作为潜在靶点,用于治疗抗癌药物引起的人类心力衰竭。
摘要 全球 5.9% 的死亡与过量饮酒有关。然而,这一数字在男性中尤其严重,7.6% 的死亡可归因于饮酒。先前的研究发现,在不同男性群体中,甘丙肽 (GAL) 基因的基因型与焦虑和酒精滥用之间存在显著的相互作用,但无法确定其中的机制。为了解决这些问题,本研究分析了英国生物银行的人类队列,并发现高度保守的人类 GAL5.1 增强子的等位基因变异 (GG 或 CA 基因型)、酒精摄入量 (AUDIT 问卷分数) 和男性焦虑之间存在显著的相互作用 (n = 115,865; p = 0.0007)。至关重要的是,使用 CRISPR 基因组编辑破坏小鼠的 GAL5.1 显著降低了杏仁核和下丘脑中的 GAL 表达,同时相应减少了 KO 小鼠的乙醇摄入量。有趣的是,我们还发现雄性 GAL5.1KO 动物的焦虑样行为减少的证据与我们在英国生物库研究中看到的人类相似。通过生物信息学分析和共转染研究,我们进一步确定了 EGR1 转录因子,该因子与杏仁核和下丘脑中的 GAL 共同表达,对蛋白激酶 C (PKC) 支持的 GG 基因型 GAL5.1 活性很重要,但在 CA 基因型中则不那么重要。我们独特的研究采用了人类关联分析、小鼠 CRISPR 基因组编辑、动物行为分析和细胞培养研究的新组合,以确定一种高度保守的调节机制,该机制将焦虑和酒精摄入联系起来,这可能导致男性对焦虑和酒精滥用的敏感性增加。