糖皮质激素抵抗机制的研究近况

梁燕

[摘要] 糖皮质激素抵抗是指部分个体对糖皮质激素无反应或反应性明显降低。糖皮质激素抵抗能够使外源性糖皮质激素不能达到预期的治疗效果，内源性糖皮质激素不能完全发挥作用，导致患者疾病不断进展。为了更好地认识糖皮质激素抵抗的原理和机制，使临床能够合理应用糖皮质激素，有效识别和避免糖皮质激素抵抗的发生，本文对近年来的相关研究进行综述。

[关键词] 糖皮质激素抵抗；糖皮质激素受体；基因多态性；基因突变

[中图分类号] R977.1+1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2016）03（b）-0021-04

糖皮质激素又称肾上腺皮质激素，是由肾上腺皮质束状带分泌的一种甾体类激素，主要为皮质醇（cortisol），具有调节糖类、脂肪和蛋白质生物合成和代谢的作用，还具有抗炎、抗休克、免疫抑制、刺激骨髓造血等功能，是治疗自身免疫性疾病、过敏性疾病、血液系统疾病等的主要药物。其分泌受下丘脑-垂体-肾上腺轴调节，也可由化学方法人工合成。糖皮质激素主要通过细胞膜扩散进入细胞质中，与胞质内的糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor，GR）结合，通过增加或减少基因转录而发挥相应的作用。不同的个体对激素的反应状况具有差异，部分个体对糖皮质激素无反应或者反应性明显降低，称为糖皮质激素抵抗（glucocorticoid resistant）。糖皮质激素抵抗不仅使外源性糖皮质激素治疗不能达到预期的效果，也会使患者的内源性糖皮质激素不能完全发挥其相应的作用，这成为疾病发生、发展的一个重要诱因。糖皮质激素抵抗的发生机制已被关注多年，但具体机制目前尚不十分明确，本文就近年来关于糖皮质激素抵抗的相关研究进行综述。

1 糖皮质激素的作用机制

糖皮质激素要想发挥生理学作用，首先需与激素受体结合。激素受体存在于细胞质内，与分子伴侣热休克蛋白90等结合在一起，以维持正确构象。当激素和受体结合后，即形成激素-受体复合物，导致激素受体的构象发生改变，受体的DNA结合区（DNA-binding domain，DBD）暴露，激素-受体复合物向细胞核内转运。受体通过结合靶基因的糖皮质激素反应元件（glucocorticoid response elements，GREs）对基因的转录进行调控[1]，激活的受体也可作用于其他转录因子，如核因子（NF）-κB、激活蛋白-1（AP-1）、信号转导蛋白和转录激活子（STAT）[2]，共同调控基因转录。

2 GR亚型

1985年，人类首次克隆出了GR的cDNA[3]，人的GR基因位于5号染色体，含9个外显子，目前发现有5个亚型，分别是GRα、GRβ、GRγ、GRP、GRA。GRα和GRβ的mRNA都包含外显子1～8，外显子9的翻译不同，成为两个可变的选择性剪接体。Moalli等[4]在糖皮质激素抵抗多发性骨髓瘤患者的瘤细胞内发现了GRA和GRP，两者由于外显子5、6、7和外显子8、9的缺失导致GR的LBD不完整，编码精氨酸的3个碱基插入外显子3和4之间[5]，成为GRγ，占总GR mRNA的3.8%～8.7%[6]。

激素受体蛋白质分子包含氨基端（N-terminal part，NTD）转录激活域、中心锌指模体DNA结合域（DBD）、羧基端配体结合域（LBD）3个功能域，GRα和GRβ的分子量分别为97、94 kD，GRα含777个氨基酸，GRβ含742个氨基酸，两者前727个氨基酸完全相同。

GRα通过锌指模体与靶基因的GRE结合，参与GR二聚体的形成及向细胞核内转移[7-8]。LBD含有配体依赖的激活功能区，参与GR二聚体的形成、细胞核内转移，并可结合Hsp以及与共激活剂相互作用的序列[7-8]。

3 GR亚型与糖皮质激素抵抗的关系

研究显示[9]，GRα能够结合糖皮质激素，发挥生理学、药理学作用，而GRβ没有此生物学功能，且可抑制GRα介导的基因转录。此外，有研究显示[10]，GRβ除负性调节作用外，还有其内在的、基因特异性的转录活性，可以正性或负性调节大多数基因的mRNA表达。

大部分研究显示，GRβ表达水平低于GRα，但Longui等[11-12]的研究显示，糖皮质激素抵抗型急性淋巴细胞白血病患者的GRβ mRNA量高于GRα。Haarman等[13]的研究显示，激素抵抗型儿童急性淋巴细胞白血病外周血或骨髓单个核细胞内的GRγ mRNA表达升高。Tissing等[14]的研究显示，糖皮质激素抵抗的急性淋巴细胞白血病患者白细胞的GRα表达水平较低，GRβ和GRP的mRNA表达水平与糖皮质激素抵抗无关。Beger等[15]的研究显示，急性淋巴细胞白血病患者糖皮质激素抵抗与GRγ mRNA水平升高有关。有研究显示，GRα和GRP具有协调作用，GRα与GRP比例平衡可能会导致激素反应性的改变。

Hausmann等[16]通过荧光实时定量聚合酶链反应检测21例正常受试者、16例新诊断溃疡性结肠炎、35例已停药以及35例疾病活动期患者的GRα和GRβ mRNA表达水平，结果显示，4组的GR表达水平无显著性差异，推测患者的糖皮质激素敏感性与GR mRNA水平无关，可能与激素和激素受体的亲和力下降有关。Jakie？覥a等[17]检测了不同病情程度哮喘患者的GRα和GRβ mRNA，结果显示，GRα表达均高于GRβ，且GRα/β比值与哮喘患者的糖皮质激素敏感性无明显相关性。

4 GR杂合物

糖皮质激素结合GR后，其转录反应要求成熟完整的GR杂合物，构成激素受体杂合物的分子伴侣异常可能会改变糖皮质激素的敏感性。

Lauten等[18]的研究显示，糖皮质激素抵抗的急性淋巴细胞患者的白细胞内热休克蛋白90和热休克蛋白70异常。相关研究显示，患者热休克蛋白90的表达水平改变可能参与了哮喘、多发性硬化以及先天性肾病综合征的激素抵抗。Denny等[19]的研究显示，FKBP52为糖皮质激素正性调节蛋白，FKBP51为糖皮质激素活性负性调节蛋白，FKBP51可降低GR的亲和力，两者的相对表达水平可能与激素敏感性的改变有关。Tissing等[20]的研究显示，在急性淋巴细胞白血病患者中，激素敏感组和抵抗组的FKBP51或FKBP52 mRNA水平比较，差异无统计学意义。Hawkins等[21]的研究显示，哮喘患者激素敏感性的改变与FKBP5基因多态性无关，而编码HSP70/90组装蛋白（STIP1）的基因变异却提高了哮喘患者的激素敏感性。

5 基因多态性

从国立生物技术信息中心收录的数据可知，激素受体基因包含1152个变异体，包括Tth111Ⅰ（rs1005 2957）、ER22/23EK（rs6189/rs6190）、N363S（rs6195）和Bcl1（rs41423247），激素受体的改变及激素敏感性的改变可能与这些基因变异体有关。ER22/23EK位于激素受体的氨基端激活区，导致改变的元件有外显子2、密码子22和密码子23（GAG AGG→GAA AAG），进而使氨基酸序列发生改变（谷氨酸精氨酸→谷氨酸赖氨酸），影响下游基因的转录调控。相关体外实验研究显示[22]，人类外周血单个核细胞内N363S有较高的反式激活能力。

6 GR基因突变

基因突变扰乱了糖皮质激素的信号转导过程，降低了组织细胞与激素之间的敏感性。Hillmann等[23]在1例激素抵抗的急性淋巴细胞白血病患者细胞内发现了一个激素受体基因的突变体（L753F），该突变体5′端缺失，外显子6无义突变，GR表达量下降。Irving等[24]在1例复发的激素抵抗的急性淋巴细胞白血病患者中发现，其激素受体基因的外显子8缺失29个碱基对，激素受体蛋白配体结合区不完整，推测GR基因突变可能与糖皮质激素抵抗有关。Charmandari等[25]在1例发生激素抵抗的患者体内检测到激素受体基因的9号外显子突变，GRα配体结合区第773个氨基酸的亮氨酸被脯氨酸代替，该突变体降低了激素受体与糖皮质激素的亲和力，进而影响激素发挥作用。

7 miRNA异常

近年来，国内外有学者陆续报道，激素抵抗的产生可能与某些miRNA异常有关。Kotani等[26]在1例MLL-AF4急性淋巴细胞白血病患者体内发现了基因突变miRNA128b，其减少了miRNA128b的表达量，进而发生激素抵抗。研究显示，T-ALL患者T细胞miRNA142-3p可降低GR的蛋白表达量，由于抑制剂miRNA142-3p转入了T细胞，导致GRα的表达升高，进而活化了蛋白激酶A，提高了激素敏感性。

8 小结

本文对GR基因的结构与功能，激素抵抗可能与激素受体表达量、各亚型之间的比例、基因突变、基因多态性等多种因素有关等进行了综述。GRα能够结合糖皮质激素发挥生理学、药理学作用，而GRβ可以抑制GRα的作用，从而阻止GRα发挥作用，两者之间的比例也会影响糖皮质激素的作用。糖皮质激素结合GR后，其转录反应要求成熟完整的GR杂合物，而构成激素受体杂合物的分子伴侣异常可能会改变糖皮质激素的敏感性，激素基因受体发生突变会使激素受体改变及激素敏感性发生改变。另外，基因突变扰乱了糖皮质激素的信号转导过程，降低了组织细胞与激素之间的敏感性，从而使糖皮质激素的作用降低甚至不发挥作用。糖皮质激素在临床治疗中应用广泛，激素抵抗可降低临床疗效。关于糖皮质激素抵抗的机制还需进一步研究，在激素治疗前，通过预测患者对激素的敏感性，采取合理的干预措施降低激素抵抗，能够改善糖皮质激素抵抗患者的疗效。

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