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呼吸系统疾病的关键靶点肾上腺素能受体β2生理功能及药物研发的介绍

2025-07-28     来源:本站     点击次数:21

β2(Adrenergic receptor beta 2,肾上腺素能受体)别名β2-AR,是一种G蛋白偶联受体(GPCR),主要在气道平滑肌细胞、血管平滑肌、心肌等组织细胞中表达,介导支气管平滑肌松弛,血管扩张等作用,其功能异常或表达变化与夜间哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)、高血压及心力衰竭直接相关,同时也是肥胖和2型糖尿病的潜在调节靶点。基于此,β2已成为呼吸系统疾病和心血管疾病的关键药物靶点。

β2受体信号通路
在哺乳动物中,肾上腺素能受体分为三类:α1类(α1A,α1B,α1D),α2类(α2A,α2B,α2C),和β类(β1,β2,β3)受体,β受体与相应递质结合导致心脏兴奋、血管和支气管扩张及代谢变化(糖酵解和脂肪分解)。
 
β2受体由ADRB2基因编码,位于染色体的5q31上,总长度为1.8kb。该基因没有内含子,编码蛋白一共由413个氨基酸残基组成。
 
具体信号通路如下图所示:

 


β2受体生理功能
循环与呼吸系统
在循环系统中,β2受体介导关键心血管响应:增强窦房结心率、提升心房/心室收缩力及自律性以增加心输出量,并扩张肝动脉与骨骼肌小动脉改善血流分布。在呼吸系统中,其扩张细支气管的作用构成哮喘治疗的基石。此外,通过抑制肥大细胞组胺释放,间接参与过敏反应调控。
 
运动与代谢调控系统
β2受体激活在骨骼肌中驱动合成代谢与肌肥大(如克伦特罗效应)。在肝脏和肌肉组织中促进糖原分解、糖异生及乳酸释放,快速动员能量。同时通过胰腺调节胰岛素/胰高血糖素分泌,影响全身代谢稳态。
 
消化和神经免疫调节
眼部激活β2受体会升高眼内压,故青光眼患者禁用激动剂,需改用拮抗剂(如噻吗洛尔)。消化系统中,它收缩胃肠道括约肌、增稠唾液腺分泌物。最新研究揭示其参与大脑-免疫通讯,可能调节神经免疫交叉对话,泪腺分泌物蛋白含量增加亦与此通路相关。

β2受体相关药物研发
Fenoterol:
Fenoterol(Th-1165)是一种拟交感神经药物,属于选择性、可口服给药的β2受体激动剂。它是一种有效的支气管扩张剂,可用于研究与哮喘、支气管炎及其他阻塞性气道疾病相关的支气管痉挛。
 
Arformoterol:
Arformoterol ((R,R)-Formoterol)是Formoterol的(R,R)-对映异构体,是一种长效 β2受体激动剂。Arformoterol 可用于慢性阻塞性肺疾病 (COPD) 的研究。
 
Carmoterol:
Carmoterol是一种高效、选择性的长效β2受体激动剂。Carmoterol对β2受体的亲和力是对β1受体的53倍。Carmoterol可用于哮喘及慢性阻塞性肺疾病(COPD)的相关研究。
 
ATR-258:
ATR-258能够选择性地激活与β2受体结合的GRK2,而对其他通路(如可能引发心脏副作用的 Gs/cAMP 通路)几乎不产生干扰。这种选择性使其在治疗 2 型糖尿病和肥胖症方面具有巨大潜力。

 
 
Timolol (Standard):
Timolol (Standard)是一种β受体阻滞剂,用于研究和分析用途,可局部或全身给药。局部用Timolol主要用于降低开角型青光眼和高眼压症患者的眼内压。该药物还可用于婴幼儿血管瘤、高血压、心肌梗死、偏头痛预防及心房颤动的研究。此外,Timolol还具有心脏保护作用。

格宁生物相关实验

 

参考文献
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