分子毒理學(xué)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院任銳分子毒理學(xué)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院緒論受體與分子毒理學(xué)癌基因與抑癌基因DNA加合物緒論緒論毒理學(xué)是研究化學(xué)、物理、生物等因素對(duì)生物機(jī)體的危害及其毒作用機(jī)制的科學(xué),是預(yù)防醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,其中以化學(xué)性因素的危害最為突出。緒論毒理學(xué)是研究化學(xué)、物理、生物等因素對(duì)生物機(jī)體的危害及分子毒理學(xué)是在毒理學(xué)的發(fā)展過程中，受到分子生物學(xué)理論和技術(shù)的促進(jìn)而發(fā)展起來的，它是從分子水平上研究外源化合物對(duì)生物機(jī)體相互作用的一門學(xué)科。它要探討眾多外源化合物對(duì)生物機(jī)體組織中的各種分子，特別是生物大分子的作用機(jī)制從而闡明外源化合物的分子結(jié)構(gòu)與其毒效應(yīng)的相互關(guān)系。從分子水平上表述生物體對(duì)外源化合物的效應(yīng)。分子毒理學(xué)是在毒理學(xué)的發(fā)展過程中，受到分子生物學(xué)理論和技術(shù)的生物大分子（biologicalmacromolecule）通常指核酸（DNA、RNA）和蛋白質(zhì)。它們的結(jié)構(gòu)和功能集中表現(xiàn)在遺傳基因上，一方面涉及有關(guān)基因本身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（DNA復(fù)制，RNA轉(zhuǎn)錄、遺傳密碼的翻譯和基因的表達(dá)），它們構(gòu)成了機(jī)體遺傳穩(wěn)定性的基礎(chǔ)；另一方面則涉及到基因表達(dá)的多種產(chǎn)物（包括酶、受體和多種生物因子）的結(jié)構(gòu)和功能，它們是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。分子毒理學(xué)正是研究外源化合物對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的負(fù)面影響，從而從本質(zhì)上闡明毒性機(jī)制。生物大分子（biologicalmacromolecule分子毒理學(xué)與毒理學(xué)其他各學(xué)科關(guān)系分子毒理學(xué)與醫(yī)學(xué)和藥學(xué)生態(tài)分子毒理學(xué)分子流行病學(xué)分子毒理學(xué)與毒理學(xué)其他各學(xué)科關(guān)系分子毒理學(xué)將面臨巨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因而將取得蓬勃的發(fā)展

在基因測(cè)定方面在毒性機(jī)制研究方面在藥物治療方面分子毒理學(xué)將面臨巨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因而受體與分子毒理學(xué)受體與分子毒理學(xué)第一節(jié)受體的一般概念受體與配體受體的特性受體的分類及其基本作用原理受體檢測(cè)的方法第一節(jié)受體的一般概念受體與配體受體與配體

受體是位于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的一些生物大分子，能與配體(如藥物、毒物、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、自身活性物質(zhì)等)相互作用，并轉(zhuǎn)導(dǎo)受體-配體相互作用的信號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。受體與配體配體是對(duì)受體具有選擇性結(jié)合能力的生物活性物質(zhì)。配體與受體特異部位的相互作用，可激活受體的，稱為受體的激動(dòng)劑；阻斷受體活性的，則稱為受體的拮抗劑；兼有激動(dòng)作用和拮抗作用的稱為部分激動(dòng)劑。配體是對(duì)受體具有選擇性結(jié)合能力的生物活性物質(zhì)。外源化合物既可模擬內(nèi)源性配體產(chǎn)生激動(dòng)效應(yīng)，也可阻斷內(nèi)源配體與受體的結(jié)合。此外，外源化合物還可作為別構(gòu)劑，作用于配體結(jié)合位點(diǎn)以外的受體大分子部位，對(duì)配體與受體的相互作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。外源化合物既可模擬內(nèi)源性配體產(chǎn)生激動(dòng)效應(yīng)，也可阻斷內(nèi)源配體與不同的學(xué)科對(duì)受體概念有不同認(rèn)識(shí)，細(xì)胞生物學(xué)認(rèn)為受體是能識(shí)別內(nèi)源性配體的細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)大分子。藥理學(xué)和毒理學(xué)認(rèn)為配體不局限于內(nèi)源性配體，凡能識(shí)別外源化合物特異結(jié)合位點(diǎn)的皆可稱為受體，尚未發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性配體的受體，稱“孤兒受體”(orphanreceptor)，如芳烴受體。實(shí)際上，正是對(duì)這類受體的深入研究，推進(jìn)了對(duì)受體生理作用及其分子機(jī)制的認(rèn)識(shí)，最終將發(fā)現(xiàn)其內(nèi)源性配體。不同的學(xué)科對(duì)受體概念有不同認(rèn)識(shí)，受體的特性特異性飽和性高親和性可逆性受體的特性特異性特異性一種受體只能與特定的某配體相結(jié)合，即受體對(duì)配體是有選擇性的，這種選擇性是由受體和配體的分子結(jié)構(gòu)決定的，只有與受體蛋白結(jié)合部位相適應(yīng)的配體才能與受體發(fā)生相互作用。有的配體具有光學(xué)異構(gòu)體，與受體的結(jié)合也具有立體專一性。特異性飽和性配體與受體結(jié)合達(dá)到最大程度后，其結(jié)合量不再隨配體濃度增高而加大。盡管不同細(xì)胞中受體的數(shù)目相差很大，但在特定細(xì)胞中的數(shù)目則較為恒定。由于受體數(shù)目的有限性，因此，當(dāng)受體與配體結(jié)合達(dá)到平衡時(shí)，必然要表現(xiàn)出結(jié)合的可飽和性。飽和性

高親和性親和性表示配體與受體結(jié)合的牢固程度。受體與配體之間的相互作用應(yīng)具有高親和性，即占據(jù)受體結(jié)合部位所需的配體濃度要低，才能保證結(jié)合的專一性。親和力較高的配體只需較小的劑量即可產(chǎn)生較強(qiáng)的生理效應(yīng)，因此，通過比較一系列配體與受體結(jié)合的親和力，可以預(yù)測(cè)各個(gè)配體產(chǎn)生生理效應(yīng)的強(qiáng)度。高親和性可逆性配體與受體結(jié)合形成的復(fù)合物是可以解離的，也可被其他親和力較高的配體所置換。由于受體與配體的結(jié)合是通過氫鍵、離子鍵、分子間作用力等實(shí)現(xiàn)的，因此，其結(jié)合是可逆的。復(fù)合物解離后釋放出的是配體的原形，與酶促反應(yīng)生成的代謝產(chǎn)物是不同的。可逆性受體的功能：介導(dǎo)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸(受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：受體的激活（activation）（級(jí)聯(lián)反應(yīng)）；受體失敏（desensitization）關(guān)閉反應(yīng)、減量調(diào)節(jié)（down-regulation）降低反應(yīng)。受體的功能：受體的分類及其基本作用原理長(zhǎng)期以來，一直存在著多種受體分類方法，根據(jù)配體來源分類(如各種內(nèi)源性和外源性配體的受體)根據(jù)配體的化學(xué)性質(zhì)分類(如肽類、胺類、甾體物質(zhì)等受體)目前，一般按照受體在細(xì)胞內(nèi)的定位和受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制將受體分為四類。受體的分類及其基本作用原理配體門控離子通道型受體

G蛋白偶聯(lián)受體具有酪氨酸激酶活性的受體細(xì)胞表面受體

細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞表面受體細(xì)胞內(nèi)受體配體門控離子通道型受體(ion-channel-linkedreceptor)

這類受體實(shí)際上是由多條肽鏈組成的跨膜蛋白質(zhì)，不同的蛋白亞單位相互構(gòu)成離子通道。當(dāng)配體與此種受體結(jié)合時(shí)，可使跨膜蛋白質(zhì)發(fā)生構(gòu)型改變，離子通道轉(zhuǎn)為開放狀態(tài)，膜通透性增加，進(jìn)而引起特定離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其結(jié)果是改變細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度，產(chǎn)生相應(yīng)的生理效應(yīng)。配體門控離子通道型受體受體與分子毒理學(xué)課件乙酰膽堿N受體（260KD）外周型：5個(gè)亞基組成（2）調(diào)節(jié)主要為亞基變化通道開啟：Na+內(nèi)流，K+外流，膜去極化。乙酰膽堿N受體（260KD）G蛋白偶聯(lián)受體(G-protein-linkedreceptor,GPLR)

許多配體與受體(如神經(jīng)遞質(zhì)受體)結(jié)合后，需要通過鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白(G蛋白)的偶聯(lián)作用才能調(diào)節(jié)受體效應(yīng)器的反應(yīng)。這種G蛋白偶聯(lián)受體均以一條肽鏈形成七個(gè)跨膜區(qū)段，膜外結(jié)合位點(diǎn)對(duì)配體的識(shí)別可引起膜內(nèi)G蛋白的活化，從而激活或抑制特定的酶，引起細(xì)胞內(nèi)第二信使系統(tǒng)的改變，產(chǎn)生最終的生理效應(yīng)。G蛋白偶聯(lián)受體受體與分子毒理學(xué)課件受體與分子毒理學(xué)課件具有酪氨酸激酶活性的受體

(receptortyrosinekinases，RTKs)

許多生長(zhǎng)因子，如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、來源于血小板的生長(zhǎng)因子等，與細(xì)胞表面受體結(jié)合后，通過胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。這類受體實(shí)際上是由一些酪氨酸激酶所組成的，其結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞外的配體結(jié)合位點(diǎn)、單個(gè)跨膜區(qū)段和胞漿內(nèi)具有酪氨酸激酶活性的結(jié)構(gòu)域。具有酪氨酸激酶活性的受體生長(zhǎng)因子等激動(dòng)劑與相應(yīng)膜受體的結(jié)合導(dǎo)致受體的內(nèi)在化，并與周圍的受體形成二聚體復(fù)合物。受體的二聚化引起自身酪氨酸殘基的磷酸化，從而激活受體的酪氨酸激酶活性，引發(fā)胞漿內(nèi)一系列級(jí)聯(lián)蛋白磷酸化，這些信號(hào)分子可以將胞外的信息逐級(jí)傳遞至細(xì)胞核內(nèi)，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。生長(zhǎng)因子等激動(dòng)劑與相應(yīng)膜受體的結(jié)合導(dǎo)致受體的內(nèi)在化，并與周圍受體與分子毒理學(xué)課件受體與分子毒理學(xué)課件受體與分子毒理學(xué)課件細(xì)胞內(nèi)受體以上三類受體均為細(xì)胞表面受體，主要與難于進(jìn)入細(xì)胞的配體發(fā)生相互作用。而細(xì)胞內(nèi)受體是指一類具有脂溶性的配體，如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素、維生素D3等甾體激素，能自由地通過脂質(zhì)細(xì)胞膜，與其相互作用而產(chǎn)生生理效應(yīng)的胞內(nèi)受體。細(xì)胞內(nèi)受體（A）細(xì)胞內(nèi)受體蛋白作用模型;（B）幾種胞內(nèi)受體蛋白超家族成員（A）細(xì)胞內(nèi)受體蛋白作用模型;（B）幾種胞內(nèi)受體蛋白超家族成受體與分子毒理學(xué)課件受體檢測(cè)的兩種方法(一）放射配體結(jié)合試驗(yàn)1．放射配體結(jié)合試驗(yàn)早期對(duì)受體的研究主要采用間接的觀測(cè)方法，即觀察公認(rèn)的與受體有關(guān)的生理功能變化。由于放射性標(biāo)記配體的應(yīng)用，已經(jīng)能夠在體外分析化學(xué)物與受體的直接作用，放射配體結(jié)合試驗(yàn)已成為對(duì)受體定量檢測(cè)的基本方法。受體檢測(cè)的兩種方法(一）放射配體結(jié)合試驗(yàn)通過放射結(jié)合試驗(yàn)，不僅可以獲得配體與受體結(jié)合反應(yīng)的基本特性，也能了解特定受體在體內(nèi)的分布、發(fā)生和發(fā)展的變化規(guī)律。受體結(jié)合反應(yīng)與酶促反應(yīng)相類似，經(jīng)典的占領(lǐng)學(xué)說同樣適用于配體與受體的結(jié)合反應(yīng)。通過放射結(jié)合試驗(yàn)，不僅可以獲得配體與受體結(jié)合反應(yīng)該學(xué)說認(rèn)為：配體與受體的結(jié)合是可逆的，這種結(jié)合屬于單純的雙分子結(jié)合，在一定的條件下，受體-配體復(fù)合物可解離為各自的單分子；所有受體具有同等的親和力，配體-受體復(fù)合物的形成不改變其他游離受體對(duì)配體親和力的大小；

受體結(jié)合量與其生物效應(yīng)成正比，當(dāng)有限數(shù)量的受體與配體結(jié)合達(dá)到飽和時(shí)，所產(chǎn)生的生物效應(yīng)最大；配體在結(jié)合反應(yīng)中不被代謝，反應(yīng)體系中配體僅以兩種形式存在，即與受體結(jié)合的配體和游離的配體。該學(xué)說認(rèn)為：放射配體結(jié)合試驗(yàn)的一般實(shí)驗(yàn)程序?yàn)椋哼x擇特定受體含量較高的器官組織或細(xì)胞，制備受體的粗提物或純化物；選擇高比活性的標(biāo)記配體，與含有受體的制備物在適宜的條件下溫育；采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法(如過濾、離心、層析等)，獲得與受體結(jié)合的標(biāo)記配體；根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，計(jì)算放射結(jié)合試驗(yàn)參數(shù)，可以獲得不同的速率常數(shù)和親和常數(shù)。放射配體結(jié)合試驗(yàn)的一般實(shí)驗(yàn)程序?yàn)椋?.放射受體結(jié)合試驗(yàn)與受體的調(diào)節(jié)受體的調(diào)節(jié)在保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性上發(fā)揮著重要的作用，機(jī)制比較復(fù)雜，涉及多種細(xì)胞或分子水平的調(diào)節(jié)作用，但放射受體結(jié)合試驗(yàn)可以從受體調(diào)節(jié)的最終結(jié)果和受體結(jié)合量的改變反映出各種因素對(duì)受體的調(diào)節(jié)作用，結(jié)果直觀、可靠，常用于分析外源化合物對(duì)受體的調(diào)節(jié)作用。2.放射受體結(jié)合試驗(yàn)與受體的調(diào)節(jié)上行調(diào)節(jié)：受體結(jié)合試驗(yàn)可以反映外源化合物對(duì)特定受體的調(diào)節(jié)作用作如果這種效應(yīng)表現(xiàn)為受體結(jié)合量的增加，稱為上行調(diào)節(jié)或受體的增敏作用。上行調(diào)節(jié)通常是通過增加相關(guān)受體的基因表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的，例如在神經(jīng)系統(tǒng)中，突觸傳遞的減弱可使靶神經(jīng)元上的有關(guān)受體呈代償性增加。上行調(diào)節(jié)：受體結(jié)合試驗(yàn)可以反映外源化合物對(duì)特定受體的調(diào)節(jié)作用下行調(diào)節(jié)：如果配體與受體的相互作用導(dǎo)致受體結(jié)合量的減少，則稱為下行調(diào)節(jié)或受體的脫敏作用。下行調(diào)節(jié)的機(jī)制不同于上行調(diào)節(jié)，這是由于配體與受體的結(jié)合促使受體發(fā)生內(nèi)移或使受體隱沒，其結(jié)果是減少受體與配體的接觸。因此，在長(zhǎng)期接觸外源化合物的情況下，機(jī)體反應(yīng)的敏感性有可能降低，出現(xiàn)對(duì)化學(xué)物的耐受現(xiàn)象。下行調(diào)節(jié)：如果配體與受體的相互作用導(dǎo)致受體結(jié)合量的減少，則稱(二）差異基因表達(dá)的檢測(cè)基因的差異表達(dá)在細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育以及細(xì)胞的損傷、死亡等各種生命現(xiàn)象中扮演著極其重要的角色，一種細(xì)胞不同于另一種細(xì)胞，在很大程度上正是由于所表達(dá)的基因不同。因此，基因表達(dá)的改變必然會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能的異常。(二）差異基因表達(dá)的檢測(cè)研究基因的差異表達(dá)不僅可以闡明特定基因的功能，同時(shí)可以分析外界因素(物理性和化學(xué)性)與特定基因的關(guān)系。許多外源化合物可以通過特定受體的介導(dǎo)作用，最終導(dǎo)致基因表達(dá)的改變。因此，分析基因的差異表達(dá)對(duì)于闡明受體介導(dǎo)的毒性作用機(jī)制具有重要意義。研究基因的差異表達(dá)不僅可以闡明特定基因的功能，同時(shí)可以分析外第二節(jié)幾種細(xì)胞內(nèi)受體與外源化合物的毒作用機(jī)制鹵代芳烴與芳烴受體過氧化物酶體增殖劑及其激活受體雌激素干擾物與雌激素受體抗雄激素與雄激素受體第二節(jié)幾種細(xì)胞內(nèi)受體與鹵代芳烴與芳烴受體受體是通過與外源化合物相互作用，改變信號(hào)傳遞過程，來干擾細(xì)胞功能的。有的受體生理功能及其內(nèi)源性配體已經(jīng)明確，有的目前還未發(fā)現(xiàn)其內(nèi)源性配體；但外源化合物可以作為激動(dòng)劑或拮抗劑影響其功能，因此便以化學(xué)物來命名這類受體，如芳烴受體。受體是通過與外源化合物相互作用，改變信號(hào)傳遞過程，來干擾細(xì)鹵代芳烴與芳烴受體鹵代芳烴是廣泛存在的環(huán)境污染物，如二惡英、多氯聯(lián)苯等,其在環(huán)境中難于降解，且脂溶性極高，易產(chǎn)生生物蓄積和生物放大作用。鹵代芳烴的健康危害包括促癌作用、致畸作用、免疫毒性、皮膚毒性、酶活性誘導(dǎo)、干擾內(nèi)分泌平衡以及影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化等效應(yīng)。盡管此類效應(yīng)具有多樣性，且有動(dòng)物品系和組織器官的特異性，但其分子作用機(jī)制具有共性，即誘導(dǎo)基因的表達(dá)。鹵代芳烴與芳烴受體鹵代芳烴是廣泛存在的環(huán)境污染物，如

具有代表性的是外源化合物代謝酶的基因表達(dá)，代謝酶包括有：細(xì)胞色素P4501A1、1B1、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、苯醌還原酶、醛脫氫酶-3、UDP-葡萄糖醛酸內(nèi)酯基轉(zhuǎn)移酶-6等。鹵代芳烴通過與胞漿中一種受體蛋白高親和地結(jié)合而導(dǎo)致生物學(xué)效應(yīng)，稱這種受體為芳烴受體(Ah受體)。

具有代表性的是外源化合物代謝酶的基因表達(dá)，代謝酶（一）芳烴受體的配體外源性配體通過被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，與芳烴受體結(jié)合。目前發(fā)現(xiàn)的具有高親和力的芳烴受體的配體均為平面的疏水性分子，其結(jié)構(gòu)能適應(yīng)受體結(jié)合位點(diǎn)的袋狀結(jié)構(gòu)，最大不超過1.4nm×l.2nm×0.5nm。一些結(jié)構(gòu)上與經(jīng)典配體不同的化學(xué)物質(zhì)，也能激活芳烴受體，誘導(dǎo)細(xì)胞色素P4501A1，但與受體的親和力并不高,如苯并咪唑類藥物。推測(cè)很可能存在芳烴受體的天然配體或內(nèi)源性配體。（一）芳烴受體的配體外源性配體通過被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，（二）芳烴受體的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞中的芳烴受體復(fù)合物(含兩分子熱休克蛋白，hsp90)是以四聚體的形式存在的。hsp90作為一種侶伴蛋白(chaperone)，能使芳烴受體蛋白保持特定的折疊狀態(tài)，以適應(yīng)與配體的結(jié)合。因此，hsp90是芳烴受體發(fā)揮正常生理功能所必需的。（二）芳烴受體的結(jié)構(gòu)細(xì)胞中的芳烴受體復(fù)合物(含在芳烴受體的氨基端可能還存在一阻抑物區(qū)域，該區(qū)域的缺乏將導(dǎo)致芳烴受體與核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二聚體直接與DNA結(jié)合，而不需要激動(dòng)劑的參與，即所謂的組成性結(jié)合(constitutivebinding)。在芳烴受體的羧基端，具有富含谷氨酰胺的反式激活結(jié)構(gòu)域，參與芳烴受體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄激活過程。在芳烴受體的氨基端可能還存在一阻抑物區(qū)域，該區(qū)域的缺乏將導(dǎo)致（三）芳烴受體對(duì)細(xì)胞色素P4501A1的誘導(dǎo)

鹵代芳烴類或多環(huán)芳烴類與胞漿內(nèi)芳烴受體結(jié)合后，釋放出hsp90及其他蛋白，暴露芳烴受體中與核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的結(jié)構(gòu)域，促使配體-芳烴受體復(fù)合物向胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移。進(jìn)入核內(nèi)后受體復(fù)合物與位于核內(nèi)的核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ARNT形成二聚體，該結(jié)構(gòu)有利于與DNA形成穩(wěn)定的結(jié)合。但ARNT并未參與芳烴受體的核轉(zhuǎn)運(yùn)，與其名稱并不符合。（三）芳烴受體對(duì)細(xì)胞色素P4501A1的誘導(dǎo)鹵配體-芳烴受體ARNT復(fù)合物與CYPlAl基因上游的“二惡英反應(yīng)元件”(DREs)結(jié)合，可激活附近的啟動(dòng)子，增強(qiáng)CYPlAl基因的轉(zhuǎn)錄。一般認(rèn)為，芳烴受體復(fù)合物與DRE的結(jié)合可以使DNA發(fā)生扭曲，消除核小體對(duì)啟動(dòng)子的抑制作用，結(jié)果使基因轉(zhuǎn)錄增加。配體-芳烴受體ARNT復(fù)合物與CYPlAl基因上

Rb蛋白對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用需其他蛋白參與，含有LXCXE序列的某些蛋白可與Rb蛋白的A／B袋狀結(jié)構(gòu)結(jié)合，由于芳烴受體和ARNT均含有bHLH結(jié)構(gòu)域、芳烴受體還具有保守的LXCXE基元序列，因此芳烴受體很有可能作用于Rb蛋白。LXCXE序列位于芳烴受體的配體結(jié)合區(qū)域，推測(cè)配體的結(jié)合改變芳烴受體的構(gòu)型，暴露出LXCXE序列，進(jìn)而與Rb蛋白結(jié)合，共同參與調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進(jìn)程。Rb蛋白對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用需其他蛋白參與，含有過氧化物酶體增殖劑及其激活受體

過氧化物酶體(peroxisome)是一種外被單層膜的細(xì)胞器，比其他細(xì)胞器發(fā)現(xiàn)較晚，除哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞外，普遍存在于各種真核細(xì)胞中。過氧化物酶體除含有線粒體中的脂肪酸β-氧化系統(tǒng)外，還含有與氧代謝有關(guān)的酶，如過氧化氫酶。過氧化物酶體的數(shù)量、大小及酶組成隨組織不同而異，其過氧化酶可氧化長(zhǎng)鏈脂肪酸。過氧化物酶體增殖劑及其激活受體過氧化物酶體(per（一）過氧化物酶體增殖劑

某些化學(xué)物質(zhì)暴露能引起動(dòng)物機(jī)體細(xì)胞的過氧化物酶體數(shù)量增加，我們把這些化學(xué)物質(zhì)稱為“過氧化物酶體增殖劑”(peroxisomeproliferator，PP)。PP除引起過氧化物酶體增殖外，可誘導(dǎo)嚙齒類過氧化物酶體中的酶發(fā)生改變，使其標(biāo)志酶(過氧化氫酶)升高，還可引起含氮化合物代謝的關(guān)鍵酶(尿酸氧化酶)活性升高20-30倍。（一）過氧化物酶體增殖劑某些化學(xué)物質(zhì)暴露能引起動(dòng)

過氧化物酶體增殖劑約有百余種，包括脂肪酸衍生物、鄰苯二甲酸酯、某些除草劑、藥物及相關(guān)激素。過氧化物酶體增殖劑的致癌活性與其促進(jìn)過氧化物酶體增殖的作用明顯相關(guān)，其主要靶器官是肝臟。此外，過氧化物酶體增殖劑對(duì)睪丸、甲狀腺、腎臟、腸、腎上腺、心臟和褐色脂肪組織也同樣有作用，引起形態(tài)結(jié)構(gòu)和生化功能的變化。過氧化物酶體增殖劑約有百余種，包括脂肪酸衍生物、（二）過氧化物酶體增殖劑激活受體結(jié)構(gòu)不同的PP能激活同一類受體，稱為過氧化物酶體增殖劑激活受體(peroxisomeproliferator-activatedreceptor

PPAR)．PPAR屬于核受體超家族，其結(jié)構(gòu)與該家庭的其他受體（如類固醇激素受體）相同。類固醇被分泌出來以后，進(jìn)入血液與血漿中的運(yùn)載蛋白結(jié)合并被輸送到靶細(xì)胞，與靶細(xì)胞內(nèi)的高親和力的激素受體特異性地結(jié)合。結(jié)合了配體的受體就有了與DNA反應(yīng)的能力，這個(gè)過程稱之為激活。（二）過氧化物酶體增殖劑激活受體結(jié)構(gòu)不同的PP能激活同一類受

各種類型的類固醇受體都有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)-高度保守的中央鋅指蛋白區(qū)，使受體結(jié)合在特定的DNA序列上，從而激活靶基因的轉(zhuǎn)錄。在這個(gè)保守的DNA結(jié)合區(qū)，少數(shù)幾個(gè)氨基酸的微小變化決定著識(shí)別哪個(gè)DNA元件、最終那個(gè)靶基因被受體激活。由幾十個(gè)基因編碼的這類受體(包括孤兒受體)，能與大量的小分子(如中間代謝產(chǎn)物、外源性活性物質(zhì))相結(jié)合，調(diào)節(jié)某些靶基因的表達(dá)。各種類型的類固醇受體都有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)-高度保守的中央受體與分子毒理學(xué)課件

關(guān)于類固醇受體的亞細(xì)胞定位，目前有兩種觀點(diǎn)，一是類固醇作用的兩步模式，即某些類固醇激素如糖皮質(zhì)激素進(jìn)入細(xì)胞后首先與胞漿中的特異受體結(jié)合并使其激活，再轉(zhuǎn)入核內(nèi)與DNA發(fā)生作用；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，未與類固醇激素結(jié)合的受體全部存在于核內(nèi)，因而不存在受體由胞質(zhì)到核內(nèi)的轉(zhuǎn)位作用。關(guān)于類固醇受體的亞細(xì)胞定位，目前有兩種觀點(diǎn)，一是

近年來，主要的類固醇激素受體的cDNA均已被克隆和測(cè)序，研究證明，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上是相似的，這樣一類反式作用因子或轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白家族叫做類固醇激素受體超家族。除了類固醇激素受體外，這個(gè)超家族還包括在結(jié)構(gòu)上相似的甲狀腺激素受體、維生素D3受體、維甲酸受體及其他一些未發(fā)現(xiàn)配體的孤兒受體。近年來，主要的類固醇激素受體的cDNA均已被克隆

PPAR包括PPARα、PPARβ和PPARγ幾種異構(gòu)體，大量事實(shí)證實(shí)PPAR在不同物種間具有同源性。不過，除了PPAR的共同特征以外，這些受體在組織中的表達(dá)類型、對(duì)不同配體的反應(yīng)以及某些生理功能方面還存在明顯的差異。此外，PPAR在種間和種內(nèi)存在著某些差異。PPAR包括PPARα、PPARβ和PPARγ幾

PPAR調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化、脂代謝，并具有胰島素敏感性，在脂和脂蛋白代謝中起著重要作用。PPAR的各同源異構(gòu)件在功能上存在著很大的差別。例如，細(xì)胞培養(yǎng)和小鼠基因表達(dá)抑制研究表明，PPARα與脂肪代謝相關(guān)。PPARγ在脂肪細(xì)胞分化中有一定的作用，PPARγ能使培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞，而PPARα則沒有這種作用。PPAR調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化、脂代謝，并具有胰島素敏在成人睪丸間質(zhì)細(xì)胞和輸精管細(xì)胞、生精上皮細(xì)胞中，或在減數(shù)分裂的精母細(xì)胞、精子細(xì)胞中均可見PPAR表達(dá)，提示PPAR可能與大鼠和人類輸精管及睪丸間質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)育有關(guān)。在成人睪丸間質(zhì)細(xì)胞和輸精管細(xì)胞、生精上皮細(xì)胞中，內(nèi)源性配體和外源性配體與PPAR結(jié)合產(chǎn)生的效應(yīng)不完全相同。如抗糖尿病藥物BRL49653與PPARγ的結(jié)合對(duì)藥物生物活性有作用，其親和力很高，但它不是體內(nèi)的天然化合物，也不可能在脂肪細(xì)胞分化過程中取代PPAR-的內(nèi)源性激活劑。此外，PPARα在過氧化物酶體增殖和PP誘導(dǎo)的脂肪酸降解中起著關(guān)鍵作用。內(nèi)源性配體和外源性配體與PPAR結(jié)合產(chǎn)生的效PPAR基因的變化會(huì)影響PPAR的功能進(jìn)而影響脂肪合成。PPAR基因的多態(tài)性與肥胖婦女的嚴(yán)重超重和脂肪量蓄積有關(guān)。在生命周期不同的時(shí)段內(nèi)，PPAR的功能是不同的。大鼠在出生后的第一天就明顯地觀察到PPARmRNA表達(dá)的存在，隨著機(jī)體的發(fā)育，PPAR基因的表達(dá)也隨之升高。PPAR基因的變化會(huì)影響PPAR的功能進(jìn)而影響脂在胚胎形成過程中，PPARα與PPARγ表達(dá)得相對(duì)晚一些，它們的功能包括誘導(dǎo)脂肪酸代謝和脂肪合成。PPARδ是哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育中唯一已知的異構(gòu)體，推測(cè)PPARδ可能在早期胚胎發(fā)育中起著某種作用。在成年和未成年大鼠的睪丸中，PPAR的表達(dá)均較低，可以被內(nèi)源性或外源性PP調(diào)節(jié)。促卵泡成熟激素(follicle-stimulatinghormone，F(xiàn)SH)使PPARmRNA水平升高。在胚胎形成過程中，PPARα與PPARγ表達(dá)得相（三）過氧化物酶體增殖劑的作用機(jī)制至今已發(fā)現(xiàn)的約100余種PP，都能與PPAR結(jié)合。通過PPAR產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)在缺乏PPARα的動(dòng)物體內(nèi)，祛脂已酸(一種PP)，不能誘導(dǎo)出正常小鼠對(duì)PP產(chǎn)生的效應(yīng)，包括肝大、過氧化物酶體增殖或誘導(dǎo)編碼脂肪酸代謝酶類的PPAR靶基因表達(dá)。（三）過氧化物酶體增殖劑的作用機(jī)制至今已發(fā)現(xiàn)的約100余種P

PP與PPAR結(jié)合具有以下特點(diǎn)：在細(xì)胞培養(yǎng)中，各種PP甚至結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的過氧化物酶體增殖劑，如三氯乙酸也能激活PPAR；外源性PP的輕微增加可能引起受體活性顯著增加，其增加的幅度比內(nèi)源性激活劑的效應(yīng)大得多；PP與PPAR結(jié)合具有以下特點(diǎn)：PP與PPAR的相互作用呈線性關(guān)系，即使很低濃度的PP也能與PPAR發(fā)生作用，此即提示極低劑量的化合物也有其生物學(xué)效應(yīng)；人工合成的羧基化合物并不產(chǎn)生全新的信號(hào)，但它們可以模擬已經(jīng)存在的生理調(diào)節(jié)信號(hào)。它們與內(nèi)源性PP不同，因?yàn)樗鼈兊目山到庑员葍?nèi)源性化合物差，因此推測(cè)，它們產(chǎn)生信號(hào)的時(shí)間比內(nèi)源性PP要長(zhǎng)得多；PP與PPAR的相互作用呈線性關(guān)系，即使很低濃度的PP也能脂代謝的某些中間產(chǎn)物是過氧化物酶體增殖劑，如生理?xiàng)l件下存在的脂肪酸也能激活PPARα。在細(xì)胞培養(yǎng)中，那些分解代謝較慢的脂肪酸衍生物，如β-碳被硫原子取代的脂肪酸衍生物更能激活PPAR，它們?cè)隗w內(nèi)刺激過氧化物酶體增殖的作用也比其他脂肪酸衍生物強(qiáng)；PPAR與PP結(jié)合的特異性比其他類固醇受體與配體的特異性低得多。脂代謝的某些中間產(chǎn)物是過氧化物酶體增殖劑，如生理?xiàng)l件下存在1．PP對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)PP與PPAR結(jié)合并將其激活，被PP激活的PPAR同另一種核受體-類維生素AX受體結(jié)合形成異二聚體，此二聚體與靶基因DNA上的PPAR反應(yīng)元件結(jié)合，從而調(diào)節(jié)該基因的表達(dá)，這種PPAR反應(yīng)元件首先在過氧化物酶體β-氧化的關(guān)鍵酶-乙酰CoA氧化酶基因中發(fā)現(xiàn)，后來在過氧化物酶體脂肪酸β-氧化途徑中的其他基因，以及編碼細(xì)胞色素P450s的基因中也發(fā)現(xiàn)了相似的反應(yīng)元件。1．PP對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)2．PP對(duì)嚙齒類的致癌作用PPAR是PP在細(xì)胞內(nèi)的作用靶點(diǎn)，也是PP致癌或肝臟增生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)物。PP的致肝癌活性與它們激活PPAR、調(diào)節(jié)靶基因的能力相關(guān)。PP沒有明顯的致突變作用，是非遺傳毒性致癌物，且只作用于促癌期和進(jìn)展期。PP通過PPAR改變基因表達(dá)而引起某些酶活性的改變，如與脂肪酸β-氧化、ω-羥化有關(guān)的酶，從而產(chǎn)生引起細(xì)胞損傷和細(xì)胞通訊信號(hào)分子的改變，最終引起細(xì)胞增殖和癌癥的發(fā)生。2．PP對(duì)嚙齒類的致癌作用PPAR還能影響細(xì)胞分化和增殖過程中的細(xì)胞“程序”，PPAR這種作用的典型例子就是在細(xì)胞培養(yǎng)中誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。PPAR在其他組織的細(xì)胞分化中也有相似的作用。根據(jù)目前的觀點(diǎn)，細(xì)胞分化和增殖改變是癌癥發(fā)生的重要機(jī)制。此外，PPAR還可以調(diào)節(jié)其他一系列與脂肪代謝無關(guān)的基因，現(xiàn)在還不清楚這些作用是否與癌癥的發(fā)生有關(guān)。PPAR還能影響細(xì)胞分化和增殖過程中的細(xì)胞“程序3．PP與人類健康

目前還難以確定PP對(duì)嚙齒類的這些有害效應(yīng)是否也存在于人類，對(duì)人類危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)考慮：PPAR是否介入PP的有害效應(yīng)；人類PPAR與嚙齒類PPAR的同源程度如何；嚙齒類PPAR靶基因和人類PPAR靶基因之間是否具有同源性；外源性PP在人體內(nèi)是否能達(dá)到足以激活PPAR的水平。3．PP與人類健康對(duì)人類的危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)需要考慮PP對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響，雖然人類和嚙齒類信號(hào)傳遞途徑的一致性很難判斷，但在鼠類體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有PPAR異構(gòu)體在人類都有其對(duì)應(yīng)物，提示嚙齒類和人類的PPAR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是相似的。此外，降脂藥物對(duì)嚙齒類和人群的藥理活性提示，大量PP誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，二者是一致的。雖然PP不引起人類的過氧化物酶體變化，但這并不能否認(rèn)PP對(duì)人類具有潛在的有害效應(yīng)。對(duì)人類的危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)需要考慮PP對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響，雖然人類雌激素干擾物與雌激素受體（一）內(nèi)分泌干擾物概述所謂“內(nèi)分泌干擾物”(endocrinedisruptors，EDCs)，是指能模擬或拮抗體內(nèi)天然激素生理作用的外源化合物。許多環(huán)境化學(xué)物能模擬或干擾動(dòng)物體的內(nèi)分泌機(jī)能，這些化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物的雌激素、甲狀腺素、腎上腺素、去甲腎上腺素、睪酮等呈現(xiàn)顯著的干擾效應(yīng)，臨床表現(xiàn)以生殖障礙、出生缺陷、發(fā)育異常、代謝紊亂以及某些癌癥為特征。雌激素干擾物與雌激素受體（一）內(nèi)分泌干擾物概述所謂“內(nèi)分泌干根據(jù)這些內(nèi)分泌干擾物干擾內(nèi)分泌腺／激素的種類的不同，分為環(huán)境雌激素、環(huán)境抗雄激素、環(huán)境甲狀腺干擾物等。其多數(shù)為脂溶性，半衰期長(zhǎng)，可在體內(nèi)蓄積、濃度增大，從而增大了細(xì)胞的生物利用率，且動(dòng)物和人類的環(huán)境EDCs暴露水平可高出體內(nèi)天然激素的成百上千倍。此外，多種環(huán)境雌激素間存在著協(xié)同效應(yīng)，有時(shí)可達(dá)到單獨(dú)作用時(shí)的1000倍以上。這種協(xié)同作用可能有著深遠(yuǎn)的意義。根據(jù)這些內(nèi)分泌干擾物干擾內(nèi)分泌腺／激素的種類的（二）雌激素干擾物與雌激素受體的作用能模擬或拮抗體內(nèi)天然雌激素的外源化合物叫環(huán)境雌激素干擾物。雌激素干擾物可分為環(huán)境雌激素拮抗物和環(huán)境雌激素兩類。（二）雌激素干擾物與雌激素受體的作用能模擬或拮抗體內(nèi)天然雌激環(huán)境雌激素拮抗物環(huán)境雌激素拮抗物通過干擾雌激素受體的功能及雌二醇(E2)合成等而阻礙雌激素的作用，其作用機(jī)制是多種多樣的。

環(huán)境雌激素拮抗物環(huán)境雌激素拮抗物通過干擾雌激素受體的功能第一類，對(duì)雌激素受體具有很強(qiáng)的親和力，能與E2競(jìng)爭(zhēng)雌激素受體，但不能使該受體激活，從而阻礙E2通過雌激素受體對(duì)靶基因的調(diào)節(jié)作用，如ICl164384(農(nóng)藥)和它莫西芬(抗雌激素藥物)能取代天然配體E2，競(jìng)爭(zhēng)性地與雌激素受體結(jié)合，并使E2-受體復(fù)合物誘導(dǎo)基因表達(dá)的作用降低。第一類，對(duì)雌激素受體具有很強(qiáng)的親和力，能與E2競(jìng)爭(zhēng)雌激素受體第二類，可影響雌激素受體的數(shù)量或配體受體復(fù)合物與靶基因的結(jié)合，如TCDD和PCBs能引起雌激素受體的下調(diào)，削弱靶細(xì)胞對(duì)E2的反應(yīng)性，而且通過干擾E2-雌激素受體同DNA的結(jié)合來干擾E2對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。

第二類，可影響雌激素受體的數(shù)量或配體受體復(fù)合物與靶基因的結(jié)合第三類，影響雌二醇的合成，如氨基導(dǎo)眠能(一種芳香酶抑制劑）是用于治療轉(zhuǎn)移性雌激素依賴乳腺癌的藥物，能阻止睪酮向雌二醇的轉(zhuǎn)變。第三類，影響雌二醇的合成，如氨基導(dǎo)眠能(一種芳香酶抑制劑）是環(huán)境雌激素有些化學(xué)物質(zhì)具有雌激素活性或抗雄激素效應(yīng)，稱為“環(huán)境雌激素”。包括：①合成藥物，如二乙基乙烯雌酚；②植物雌激素，如異黃酮；③某些霉菌毒素，如玉米赤霉烯酮；④環(huán)境化學(xué)污染物，如多氯聯(lián)苯、烷基酚、二苯烷烴、有機(jī)氯殺蟲劑和除草劑以及某些金屬(鉛、鎳）等。環(huán)境雌激素有些化學(xué)物質(zhì)具有雌激素活性或抗雄激素效應(yīng)，稱為

雌激素受體屬于類固醇受體超家族，其功能是作為被配體激活的轉(zhuǎn)錄因子介導(dǎo)雌激素效應(yīng)，調(diào)節(jié)生長(zhǎng)和細(xì)胞組織分化等。環(huán)境雌激素(配體)必須進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，與雌激素受體結(jié)合形成配體-受體復(fù)合物，以二聚體的形式結(jié)合到DNA的雌激素反應(yīng)元件上。在雌激素受體發(fā)揮其調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄活性的過程中，雌激素受體的關(guān)鍵氨基酸-絲氨酸殘基以及一或多個(gè)酪氨酸殘基的磷酸化起著重要的作用。雌激素受體屬于類固醇受體超家族，其功能是作為被配

除了雌激素受體的配體激活途徑外，還有通過蛋白激酶激活的非配體途徑。如，用生長(zhǎng)因子(上皮生長(zhǎng)因子、類胰島素生長(zhǎng)因子-1等)處理細(xì)胞，使雌激受體發(fā)生磷酸化，磷酸化受體進(jìn)入核內(nèi)并結(jié)合于DNA的雌激素反應(yīng)元件上，從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)。這一過程沒有配體參與，卻仍能激活靶基因的轉(zhuǎn)錄。可見，某些物質(zhì)即使不具有與雌激素受體結(jié)合的能力，仍可能通過非配體途徑激活雌激素受體而調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄。除了雌激素受體的配體激活途徑外，還有通過蛋白激酶（三）環(huán)境雌激素鑒別方法目前報(bào)道的多種外源性雌激素的鑒定方法，看來各有優(yōu)缺點(diǎn)，靈敏度也不盡相同，有的方法尚在改進(jìn)中。外源化合物的雌激素活性的鑒別方法尚需標(biāo)準(zhǔn)化。從鑒別方法的發(fā)展趨勢(shì)來看，方便、經(jīng)濟(jì)、靈敏的短期測(cè)試方法是主要的研究方向。（三）環(huán)境雌激素鑒別方法目前報(bào)道的多種外源性雌激素的鑒定方法要評(píng)價(jià)某化合物的雌激素活性，需考慮以下幾方面：①化合物在環(huán)境中的降解和體內(nèi)的代謝；②化合物對(duì)靶細(xì)胞的生物利用率；③化合物與雌激素受體的親和力；④化合物對(duì)雌激素受體的激活能力。

美國環(huán)境保護(hù)局1996年立法敦促有關(guān)機(jī)構(gòu)加快探索環(huán)境激素化合物的鑒定方案，以評(píng)價(jià)EDCs對(duì)野生動(dòng)物和人類的影響。要評(píng)價(jià)某化合物的雌激素活性，需考慮以下幾方面：抗雄激素與雄激素受體（一）抗雄激素有一些化學(xué)物有抗雄激素作用，與動(dòng)物的生殖障礙有關(guān)，如雄性生殖系統(tǒng)發(fā)育異常、尿道下裂、睪丸腫瘤、前列腺癌等。此類化學(xué)物質(zhì)的種類多，包括有機(jī)氯、某些除草劑、抗真菌劑，及羥化氟硝酰氨、螺旋內(nèi)酯固醇、環(huán)孕酮乙酸鹽、孕酮等。此外，超出生理水平的體內(nèi)天然雌激素也是雄激素的拮抗劑。也有人把鄰苯二甲醇脂等雄性生殖毒物列為環(huán)境抗雄激素化學(xué)物。抗雄激素與雄激素受體（一）抗雄激素有一些化學(xué)物有抗雄激素作用（二）環(huán)境抗雄激素的作用機(jī)制

環(huán)境抗雄激素直接與雄激素受體結(jié)合

環(huán)境抗雄激素與雄激素受體具有一定的親和力，能與雄激素競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合雄激素受體，從而表現(xiàn)出對(duì)雄性激素的干擾作用，如乙烯菌核靈、DDE、DDT、某些雄激素化合物。（二）環(huán)境抗雄激素的作用機(jī)制環(huán)境抗雄激素直接與雄激素受體結(jié)環(huán)境抗雄激素可抑制體內(nèi)雄激素與雄激素受體的正常結(jié)合

包括DDE、DDT等，它們是雄激素受體調(diào)節(jié)基因的潛在的抑制劑，能抑制雄激素受體與雄激素的結(jié)合，并抑制雄激素依賴的基因表達(dá)。另一些抗雄素能影響體內(nèi)天然雄激素與血漿雄激素結(jié)合球蛋白的結(jié)合，顯著地抑制3H-脫氫睪酮與雄激素受體的結(jié)合(25％-100％)。環(huán)境抗雄激素可抑制體內(nèi)雄激素與雄激素受體的正常結(jié)合雄激素受體的磷酸化／去磷酸化機(jī)制

雄激素受體是配體調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子核受體超家族的一員，是一種磷酸化蛋白質(zhì)，通過磷酸化／去磷酸化實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。在對(duì)生理過程的調(diào)節(jié)中，磷酸化狀態(tài)的雄激素受體是調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄的活性形式。如果環(huán)境化學(xué)物能引起雄激素受體磷酸化，說明具有雄激素活性，如果某種環(huán)境化學(xué)物能明顯地抑制雄激素受體的磷酸化，則它是活性很強(qiáng)的環(huán)境抗雄激素。雄激素受體的磷酸化／去磷酸化機(jī)制配體的生物活性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)各種化合物的結(jié)構(gòu)和靜電特性能預(yù)測(cè)雄激素受體結(jié)合的親和力。從其與雄激素結(jié)合的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系可以看出，象雌激素受體一樣，雄激素受體對(duì)配體的特異性并非十分嚴(yán)格，能與多種類固醇、有機(jī)氯化合物、某些中間代謝產(chǎn)物及其他化合物以低親和力相結(jié)合。這些化合物的抗雄激素／雄激素活性及它們作為內(nèi)分泌干擾物的潛在危害性尚未確定。配體的生物活性與其分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。根據(jù)各種化合物的結(jié)構(gòu)（三）環(huán)境雄激素干擾物的鑒別環(huán)境雄激素干擾物鑒別方法的研究主要方向是探索適合大量環(huán)境化學(xué)物快速檢測(cè)的體外分析方法。如采用在酵母中共同表達(dá)雄激素受體和某種酶(如芳香酶)的方法，酵母產(chǎn)生的雄激素受體能激活與雄激素反應(yīng)元件相聯(lián)的啟動(dòng)子。這種酵母可用于測(cè)定環(huán)境化學(xué)物與雄激素受體的相互作用，以及芳香酶酶抑制劑和雄激素的新的配體。（三）環(huán)境雄激素干擾物的鑒別環(huán)境雄激素干擾物鑒別方法的研究此外，還有用人類雄激素受體表達(dá)載體和小鼠乳腺瘤病毒(MMTV)-螢光素酶載體共同轉(zhuǎn)染中國倉鼠卵巢細(xì)胞而建立另一種快速檢測(cè)方法。但這些方法均需要進(jìn)一步的探索和完善。此外，還有用人類雄激素受體表達(dá)載體和小鼠乳腺瘤病毒(MMT

思考題1.受體的概念與特性？2.受體的分類？3.舉例闡明細(xì)胞內(nèi)受體與外源化合物的毒作用機(jī)制？思考題思考題思考題謝謝！謝謝！分子毒理學(xué)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院任銳分子毒理學(xué)哈爾濱醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院緒論受體與分子毒理學(xué)癌基因與抑癌基因DNA加合物緒論緒論毒理學(xué)是研究化學(xué)、物理、生物等因素對(duì)生物機(jī)體的危害及其毒作用機(jī)制的科學(xué),是預(yù)防醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,其中以化學(xué)性因素的危害最為突出。緒論毒理學(xué)是研究化學(xué)、物理、生物等因素對(duì)生物機(jī)體的危害及分子毒理學(xué)是在毒理學(xué)的發(fā)展過程中，受到分子生物學(xué)理論和技術(shù)的促進(jìn)而發(fā)展起來的，它是從分子水平上研究外源化合物對(duì)生物機(jī)體相互作用的一門學(xué)科。它要探討眾多外源化合物對(duì)生物機(jī)體組織中的各種分子，特別是生物大分子的作用機(jī)制從而闡明外源化合物的分子結(jié)構(gòu)與其毒效應(yīng)的相互關(guān)系。從分子水平上表述生物體對(duì)外源化合物的效應(yīng)。分子毒理學(xué)是在毒理學(xué)的發(fā)展過程中，受到分子生物學(xué)理論和技術(shù)的生物大分子（biologicalmacromolecule）通常指核酸（DNA、RNA）和蛋白質(zhì)。它們的結(jié)構(gòu)和功能集中表現(xiàn)在遺傳基因上，一方面涉及有關(guān)基因本身的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（DNA復(fù)制，RNA轉(zhuǎn)錄、遺傳密碼的翻譯和基因的表達(dá)），它們構(gòu)成了機(jī)體遺傳穩(wěn)定性的基礎(chǔ)；另一方面則涉及到基因表達(dá)的多種產(chǎn)物（包括酶、受體和多種生物因子）的結(jié)構(gòu)和功能，它們是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。分子毒理學(xué)正是研究外源化合物對(duì)生物大分子結(jié)構(gòu)和功能的負(fù)面影響，從而從本質(zhì)上闡明毒性機(jī)制。生物大分子（biologicalmacromolecule分子毒理學(xué)與毒理學(xué)其他各學(xué)科關(guān)系分子毒理學(xué)與醫(yī)學(xué)和藥學(xué)生態(tài)分子毒理學(xué)分子流行病學(xué)分子毒理學(xué)與毒理學(xué)其他各學(xué)科關(guān)系分子毒理學(xué)將面臨巨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因而將取得蓬勃的發(fā)展

在基因測(cè)定方面在毒性機(jī)制研究方面在藥物治療方面分子毒理學(xué)將面臨巨大的機(jī)遇和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因而受體與分子毒理學(xué)受體與分子毒理學(xué)第一節(jié)受體的一般概念受體與配體受體的特性受體的分類及其基本作用原理受體檢測(cè)的方法第一節(jié)受體的一般概念受體與配體受體與配體

受體是位于細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)的一些生物大分子，能與配體(如藥物、毒物、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、自身活性物質(zhì)等)相互作用，并轉(zhuǎn)導(dǎo)受體-配體相互作用的信號(hào)，進(jìn)而產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。受體與配體配體是對(duì)受體具有選擇性結(jié)合能力的生物活性物質(zhì)。配體與受體特異部位的相互作用，可激活受體的，稱為受體的激動(dòng)劑；阻斷受體活性的，則稱為受體的拮抗劑；兼有激動(dòng)作用和拮抗作用的稱為部分激動(dòng)劑。配體是對(duì)受體具有選擇性結(jié)合能力的生物活性物質(zhì)。外源化合物既可模擬內(nèi)源性配體產(chǎn)生激動(dòng)效應(yīng)，也可阻斷內(nèi)源配體與受體的結(jié)合。此外，外源化合物還可作為別構(gòu)劑，作用于配體結(jié)合位點(diǎn)以外的受體大分子部位，對(duì)配體與受體的相互作用進(jìn)行調(diào)節(jié)。外源化合物既可模擬內(nèi)源性配體產(chǎn)生激動(dòng)效應(yīng)，也可阻斷內(nèi)源配體與不同的學(xué)科對(duì)受體概念有不同認(rèn)識(shí)，細(xì)胞生物學(xué)認(rèn)為受體是能識(shí)別內(nèi)源性配體的細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)大分子。藥理學(xué)和毒理學(xué)認(rèn)為配體不局限于內(nèi)源性配體，凡能識(shí)別外源化合物特異結(jié)合位點(diǎn)的皆可稱為受體，尚未發(fā)現(xiàn)內(nèi)源性配體的受體，稱“孤兒受體”(orphanreceptor)，如芳烴受體。實(shí)際上，正是對(duì)這類受體的深入研究，推進(jìn)了對(duì)受體生理作用及其分子機(jī)制的認(rèn)識(shí)，最終將發(fā)現(xiàn)其內(nèi)源性配體。不同的學(xué)科對(duì)受體概念有不同認(rèn)識(shí)，受體的特性特異性飽和性高親和性可逆性受體的特性特異性特異性一種受體只能與特定的某配體相結(jié)合，即受體對(duì)配體是有選擇性的，這種選擇性是由受體和配體的分子結(jié)構(gòu)決定的，只有與受體蛋白結(jié)合部位相適應(yīng)的配體才能與受體發(fā)生相互作用。有的配體具有光學(xué)異構(gòu)體，與受體的結(jié)合也具有立體專一性。特異性飽和性配體與受體結(jié)合達(dá)到最大程度后，其結(jié)合量不再隨配體濃度增高而加大。盡管不同細(xì)胞中受體的數(shù)目相差很大，但在特定細(xì)胞中的數(shù)目則較為恒定。由于受體數(shù)目的有限性，因此，當(dāng)受體與配體結(jié)合達(dá)到平衡時(shí)，必然要表現(xiàn)出結(jié)合的可飽和性。飽和性

高親和性親和性表示配體與受體結(jié)合的牢固程度。受體與配體之間的相互作用應(yīng)具有高親和性，即占據(jù)受體結(jié)合部位所需的配體濃度要低，才能保證結(jié)合的專一性。親和力較高的配體只需較小的劑量即可產(chǎn)生較強(qiáng)的生理效應(yīng)，因此，通過比較一系列配體與受體結(jié)合的親和力，可以預(yù)測(cè)各個(gè)配體產(chǎn)生生理效應(yīng)的強(qiáng)度。高親和性可逆性配體與受體結(jié)合形成的復(fù)合物是可以解離的，也可被其他親和力較高的配體所置換。由于受體與配體的結(jié)合是通過氫鍵、離子鍵、分子間作用力等實(shí)現(xiàn)的，因此，其結(jié)合是可逆的。復(fù)合物解離后釋放出的是配體的原形，與酶促反應(yīng)生成的代謝產(chǎn)物是不同的。可逆性受體的功能：介導(dǎo)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸(受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：受體的激活（activation）（級(jí)聯(lián)反應(yīng)）；受體失敏（desensitization）關(guān)閉反應(yīng)、減量調(diào)節(jié)（down-regulation）降低反應(yīng)。受體的功能：受體的分類及其基本作用原理長(zhǎng)期以來，一直存在著多種受體分類方法，根據(jù)配體來源分類(如各種內(nèi)源性和外源性配體的受體)根據(jù)配體的化學(xué)性質(zhì)分類(如肽類、胺類、甾體物質(zhì)等受體)目前，一般按照受體在細(xì)胞內(nèi)的定位和受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制將受體分為四類。受體的分類及其基本作用原理配體門控離子通道型受體

G蛋白偶聯(lián)受體具有酪氨酸激酶活性的受體細(xì)胞表面受體

細(xì)胞內(nèi)受體細(xì)胞表面受體細(xì)胞內(nèi)受體配體門控離子通道型受體(ion-channel-linkedreceptor)

這類受體實(shí)際上是由多條肽鏈組成的跨膜蛋白質(zhì)，不同的蛋白亞單位相互構(gòu)成離子通道。當(dāng)配體與此種受體結(jié)合時(shí)，可使跨膜蛋白質(zhì)發(fā)生構(gòu)型改變，離子通道轉(zhuǎn)為開放狀態(tài)，膜通透性增加，進(jìn)而引起特定離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，其結(jié)果是改變細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度，產(chǎn)生相應(yīng)的生理效應(yīng)。配體門控離子通道型受體受體與分子毒理學(xué)課件乙酰膽堿N受體（260KD）外周型：5個(gè)亞基組成（2）調(diào)節(jié)主要為亞基變化通道開啟：Na+內(nèi)流，K+外流，膜去極化。乙酰膽堿N受體（260KD）G蛋白偶聯(lián)受體(G-protein-linkedreceptor,GPLR)

許多配體與受體(如神經(jīng)遞質(zhì)受體)結(jié)合后，需要通過鳥嘌呤核苷酸結(jié)合蛋白(G蛋白)的偶聯(lián)作用才能調(diào)節(jié)受體效應(yīng)器的反應(yīng)。這種G蛋白偶聯(lián)受體均以一條肽鏈形成七個(gè)跨膜區(qū)段，膜外結(jié)合位點(diǎn)對(duì)配體的識(shí)別可引起膜內(nèi)G蛋白的活化，從而激活或抑制特定的酶，引起細(xì)胞內(nèi)第二信使系統(tǒng)的改變，產(chǎn)生最終的生理效應(yīng)。G蛋白偶聯(lián)受體受體與分子毒理學(xué)課件受體與分子毒理學(xué)課件具有酪氨酸激酶活性的受體

(receptortyrosinekinases，RTKs)

許多生長(zhǎng)因子，如表皮生長(zhǎng)因子、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、來源于血小板的生長(zhǎng)因子等，與細(xì)胞表面受體結(jié)合后，通過胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)而調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng)和分化。這類受體實(shí)際上是由一些酪氨酸激酶所組成的，其結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞外的配體結(jié)合位點(diǎn)、單個(gè)跨膜區(qū)段和胞漿內(nèi)具有酪氨酸激酶活性的結(jié)構(gòu)域。具有酪氨酸激酶活性的受體生長(zhǎng)因子等激動(dòng)劑與相應(yīng)膜受體的結(jié)合導(dǎo)致受體的內(nèi)在化，并與周圍的受體形成二聚體復(fù)合物。受體的二聚化引起自身酪氨酸殘基的磷酸化，從而激活受體的酪氨酸激酶活性，引發(fā)胞漿內(nèi)一系列級(jí)聯(lián)蛋白磷酸化，這些信號(hào)分子可以將胞外的信息逐級(jí)傳遞至細(xì)胞核內(nèi)，調(diào)節(jié)相關(guān)基因的表達(dá)。生長(zhǎng)因子等激動(dòng)劑與相應(yīng)膜受體的結(jié)合導(dǎo)致受體的內(nèi)在化，并與周圍受體與分子毒理學(xué)課件受體與分子毒理學(xué)課件受體與分子毒理學(xué)課件細(xì)胞內(nèi)受體以上三類受體均為細(xì)胞表面受體，主要與難于進(jìn)入細(xì)胞的配體發(fā)生相互作用。而細(xì)胞內(nèi)受體是指一類具有脂溶性的配體，如腎上腺皮質(zhì)激素、性激素、維生素D3等甾體激素，能自由地通過脂質(zhì)細(xì)胞膜，與其相互作用而產(chǎn)生生理效應(yīng)的胞內(nèi)受體。細(xì)胞內(nèi)受體（A）細(xì)胞內(nèi)受體蛋白作用模型;（B）幾種胞內(nèi)受體蛋白超家族成員（A）細(xì)胞內(nèi)受體蛋白作用模型;（B）幾種胞內(nèi)受體蛋白超家族成受體與分子毒理學(xué)課件受體檢測(cè)的兩種方法(一）放射配體結(jié)合試驗(yàn)1．放射配體結(jié)合試驗(yàn)早期對(duì)受體的研究主要采用間接的觀測(cè)方法，即觀察公認(rèn)的與受體有關(guān)的生理功能變化。由于放射性標(biāo)記配體的應(yīng)用，已經(jīng)能夠在體外分析化學(xué)物與受體的直接作用，放射配體結(jié)合試驗(yàn)已成為對(duì)受體定量檢測(cè)的基本方法。受體檢測(cè)的兩種方法(一）放射配體結(jié)合試驗(yàn)通過放射結(jié)合試驗(yàn)，不僅可以獲得配體與受體結(jié)合反應(yīng)的基本特性，也能了解特定受體在體內(nèi)的分布、發(fā)生和發(fā)展的變化規(guī)律。受體結(jié)合反應(yīng)與酶促反應(yīng)相類似，經(jīng)典的占領(lǐng)學(xué)說同樣適用于配體與受體的結(jié)合反應(yīng)。通過放射結(jié)合試驗(yàn)，不僅可以獲得配體與受體結(jié)合反應(yīng)該學(xué)說認(rèn)為：配體與受體的結(jié)合是可逆的，這種結(jié)合屬于單純的雙分子結(jié)合，在一定的條件下，受體-配體復(fù)合物可解離為各自的單分子；所有受體具有同等的親和力，配體-受體復(fù)合物的形成不改變其他游離受體對(duì)配體親和力的大小；

受體結(jié)合量與其生物效應(yīng)成正比，當(dāng)有限數(shù)量的受體與配體結(jié)合達(dá)到飽和時(shí)，所產(chǎn)生的生物效應(yīng)最大；配體在結(jié)合反應(yīng)中不被代謝，反應(yīng)體系中配體僅以兩種形式存在，即與受體結(jié)合的配體和游離的配體。該學(xué)說認(rèn)為：放射配體結(jié)合試驗(yàn)的一般實(shí)驗(yàn)程序?yàn)椋哼x擇特定受體含量較高的器官組織或細(xì)胞，制備受體的粗提物或純化物；選擇高比活性的標(biāo)記配體，與含有受體的制備物在適宜的條件下溫育；采用適當(dāng)?shù)姆蛛x方法(如過濾、離心、層析等)，獲得與受體結(jié)合的標(biāo)記配體；根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，計(jì)算放射結(jié)合試驗(yàn)參數(shù)，可以獲得不同的速率常數(shù)和親和常數(shù)。放射配體結(jié)合試驗(yàn)的一般實(shí)驗(yàn)程序?yàn)椋?.放射受體結(jié)合試驗(yàn)與受體的調(diào)節(jié)受體的調(diào)節(jié)在保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性上發(fā)揮著重要的作用，機(jī)制比較復(fù)雜，涉及多種細(xì)胞或分子水平的調(diào)節(jié)作用，但放射受體結(jié)合試驗(yàn)可以從受體調(diào)節(jié)的最終結(jié)果和受體結(jié)合量的改變反映出各種因素對(duì)受體的調(diào)節(jié)作用，結(jié)果直觀、可靠，常用于分析外源化合物對(duì)受體的調(diào)節(jié)作用。2.放射受體結(jié)合試驗(yàn)與受體的調(diào)節(jié)上行調(diào)節(jié)：受體結(jié)合試驗(yàn)可以反映外源化合物對(duì)特定受體的調(diào)節(jié)作用作如果這種效應(yīng)表現(xiàn)為受體結(jié)合量的增加，稱為上行調(diào)節(jié)或受體的增敏作用。上行調(diào)節(jié)通常是通過增加相關(guān)受體的基因表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的，例如在神經(jīng)系統(tǒng)中，突觸傳遞的減弱可使靶神經(jīng)元上的有關(guān)受體呈代償性增加。上行調(diào)節(jié)：受體結(jié)合試驗(yàn)可以反映外源化合物對(duì)特定受體的調(diào)節(jié)作用下行調(diào)節(jié)：如果配體與受體的相互作用導(dǎo)致受體結(jié)合量的減少，則稱為下行調(diào)節(jié)或受體的脫敏作用。下行調(diào)節(jié)的機(jī)制不同于上行調(diào)節(jié)，這是由于配體與受體的結(jié)合促使受體發(fā)生內(nèi)移或使受體隱沒，其結(jié)果是減少受體與配體的接觸。因此，在長(zhǎng)期接觸外源化合物的情況下，機(jī)體反應(yīng)的敏感性有可能降低，出現(xiàn)對(duì)化學(xué)物的耐受現(xiàn)象。下行調(diào)節(jié)：如果配體與受體的相互作用導(dǎo)致受體結(jié)合量的減少，則稱(二）差異基因表達(dá)的檢測(cè)基因的差異表達(dá)在細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育以及細(xì)胞的損傷、死亡等各種生命現(xiàn)象中扮演著極其重要的角色，一種細(xì)胞不同于另一種細(xì)胞，在很大程度上正是由于所表達(dá)的基因不同。因此，基因表達(dá)的改變必然會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞功能的異常。(二）差異基因表達(dá)的檢測(cè)研究基因的差異表達(dá)不僅可以闡明特定基因的功能，同時(shí)可以分析外界因素(物理性和化學(xué)性)與特定基因的關(guān)系。許多外源化合物可以通過特定受體的介導(dǎo)作用，最終導(dǎo)致基因表達(dá)的改變。因此，分析基因的差異表達(dá)對(duì)于闡明受體介導(dǎo)的毒性作用機(jī)制具有重要意義。研究基因的差異表達(dá)不僅可以闡明特定基因的功能，同時(shí)可以分析外第二節(jié)幾種細(xì)胞內(nèi)受體與外源化合物的毒作用機(jī)制鹵代芳烴與芳烴受體過氧化物酶體增殖劑及其激活受體雌激素干擾物與雌激素受體抗雄激素與雄激素受體第二節(jié)幾種細(xì)胞內(nèi)受體與鹵代芳烴與芳烴受體受體是通過與外源化合物相互作用，改變信號(hào)傳遞過程，來干擾細(xì)胞功能的。有的受體生理功能及其內(nèi)源性配體已經(jīng)明確，有的目前還未發(fā)現(xiàn)其內(nèi)源性配體；但外源化合物可以作為激動(dòng)劑或拮抗劑影響其功能，因此便以化學(xué)物來命名這類受體，如芳烴受體。受體是通過與外源化合物相互作用，改變信號(hào)傳遞過程，來干擾細(xì)鹵代芳烴與芳烴受體鹵代芳烴是廣泛存在的環(huán)境污染物，如二惡英、多氯聯(lián)苯等,其在環(huán)境中難于降解，且脂溶性極高，易產(chǎn)生生物蓄積和生物放大作用。鹵代芳烴的健康危害包括促癌作用、致畸作用、免疫毒性、皮膚毒性、酶活性誘導(dǎo)、干擾內(nèi)分泌平衡以及影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化等效應(yīng)。盡管此類效應(yīng)具有多樣性，且有動(dòng)物品系和組織器官的特異性，但其分子作用機(jī)制具有共性，即誘導(dǎo)基因的表達(dá)。鹵代芳烴與芳烴受體鹵代芳烴是廣泛存在的環(huán)境污染物，如

具有代表性的是外源化合物代謝酶的基因表達(dá)，代謝酶包括有：細(xì)胞色素P4501A1、1B1、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶、苯醌還原酶、醛脫氫酶-3、UDP-葡萄糖醛酸內(nèi)酯基轉(zhuǎn)移酶-6等。鹵代芳烴通過與胞漿中一種受體蛋白高親和地結(jié)合而導(dǎo)致生物學(xué)效應(yīng)，稱這種受體為芳烴受體(Ah受體)。

具有代表性的是外源化合物代謝酶的基因表達(dá)，代謝酶（一）芳烴受體的配體外源性配體通過被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，與芳烴受體結(jié)合。目前發(fā)現(xiàn)的具有高親和力的芳烴受體的配體均為平面的疏水性分子，其結(jié)構(gòu)能適應(yīng)受體結(jié)合位點(diǎn)的袋狀結(jié)構(gòu)，最大不超過1.4nm×l.2nm×0.5nm。一些結(jié)構(gòu)上與經(jīng)典配體不同的化學(xué)物質(zhì)，也能激活芳烴受體，誘導(dǎo)細(xì)胞色素P4501A1，但與受體的親和力并不高,如苯并咪唑類藥物。推測(cè)很可能存在芳烴受體的天然配體或內(nèi)源性配體。（一）芳烴受體的配體外源性配體通過被動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，（二）芳烴受體的結(jié)構(gòu)

細(xì)胞中的芳烴受體復(fù)合物(含兩分子熱休克蛋白，hsp90)是以四聚體的形式存在的。hsp90作為一種侶伴蛋白(chaperone)，能使芳烴受體蛋白保持特定的折疊狀態(tài)，以適應(yīng)與配體的結(jié)合。因此，hsp90是芳烴受體發(fā)揮正常生理功能所必需的。（二）芳烴受體的結(jié)構(gòu)細(xì)胞中的芳烴受體復(fù)合物(含在芳烴受體的氨基端可能還存在一阻抑物區(qū)域，該區(qū)域的缺乏將導(dǎo)致芳烴受體與核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白二聚體直接與DNA結(jié)合，而不需要激動(dòng)劑的參與，即所謂的組成性結(jié)合(constitutivebinding)。在芳烴受體的羧基端，具有富含谷氨酰胺的反式激活結(jié)構(gòu)域，參與芳烴受體介導(dǎo)的基因轉(zhuǎn)錄激活過程。在芳烴受體的氨基端可能還存在一阻抑物區(qū)域，該區(qū)域的缺乏將導(dǎo)致（三）芳烴受體對(duì)細(xì)胞色素P4501A1的誘導(dǎo)

鹵代芳烴類或多環(huán)芳烴類與胞漿內(nèi)芳烴受體結(jié)合后，釋放出hsp90及其他蛋白，暴露芳烴受體中與核內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)的結(jié)構(gòu)域，促使配體-芳烴受體復(fù)合物向胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移。進(jìn)入核內(nèi)后受體復(fù)合物與位于核內(nèi)的核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ARNT形成二聚體，該結(jié)構(gòu)有利于與DNA形成穩(wěn)定的結(jié)合。但ARNT并未參與芳烴受體的核轉(zhuǎn)運(yùn)，與其名稱并不符合。（三）芳烴受體對(duì)細(xì)胞色素P4501A1的誘導(dǎo)鹵配體-芳烴受體ARNT復(fù)合物與CYPlAl基因上游的“二惡英反應(yīng)元件”(DREs)結(jié)合，可激活附近的啟動(dòng)子，增強(qiáng)CYPlAl基因的轉(zhuǎn)錄。一般認(rèn)為，芳烴受體復(fù)合物與DRE的結(jié)合可以使DNA發(fā)生扭曲，消除核小體對(duì)啟動(dòng)子的抑制作用，結(jié)果使基因轉(zhuǎn)錄增加。配體-芳烴受體ARNT復(fù)合物與CYPlAl基因上

Rb蛋白對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用需其他蛋白參與，含有LXCXE序列的某些蛋白可與Rb蛋白的A／B袋狀結(jié)構(gòu)結(jié)合，由于芳烴受體和ARNT均含有bHLH結(jié)構(gòu)域、芳烴受體還具有保守的LXCXE基元序列，因此芳烴受體很有可能作用于Rb蛋白。LXCXE序列位于芳烴受體的配體結(jié)合區(qū)域，推測(cè)配體的結(jié)合改變芳烴受體的構(gòu)型，暴露出LXCXE序列，進(jìn)而與Rb蛋白結(jié)合，共同參與調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的進(jìn)程。Rb蛋白對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用需其他蛋白參與，含有過氧化物酶體增殖劑及其激活受體

過氧化物酶體(peroxisome)是一種外被單層膜的細(xì)胞器，比其他細(xì)胞器發(fā)現(xiàn)較晚，除哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞外，普遍存在于各種真核細(xì)胞中。過氧化物酶體除含有線粒體中的脂肪酸β-氧化系統(tǒng)外，還含有與氧代謝有關(guān)的酶，如過氧化氫酶。過氧化物酶體的數(shù)量、大小及酶組成隨組織不同而異，其過氧化酶可氧化長(zhǎng)鏈脂肪酸。過氧化物酶體增殖劑及其激活受體過氧化物酶體(per（一）過氧化物酶體增殖劑

某些化學(xué)物質(zhì)暴露能引起動(dòng)物機(jī)體細(xì)胞的過氧化物酶體數(shù)量增加，我們把這些化學(xué)物質(zhì)稱為“過氧化物酶體增殖劑”(peroxisomeproliferator，PP)。PP除引起過氧化物酶體增殖外，可誘導(dǎo)嚙齒類過氧化物酶體中的酶發(fā)生改變，使其標(biāo)志酶(過氧化氫酶)升高，還可引起含氮化合物代謝的關(guān)鍵酶(尿酸氧化酶)活性升高20-30倍。（一）過氧化物酶體增殖劑某些化學(xué)物質(zhì)暴露能引起動(dòng)

過氧化物酶體增殖劑約有百余種，包括脂肪酸衍生物、鄰苯二甲酸酯、某些除草劑、藥物及相關(guān)激素。過氧化物酶體增殖劑的致癌活性與其促進(jìn)過氧化物酶體增殖的作用明顯相關(guān)，其主要靶器官是肝臟。此外，過氧化物酶體增殖劑對(duì)睪丸、甲狀腺、腎臟、腸、腎上腺、心臟和褐色脂肪組織也同樣有作用，引起形態(tài)結(jié)構(gòu)和生化功能的變化。過氧化物酶體增殖劑約有百余種，包括脂肪酸衍生物、（二）過氧化物酶體增殖劑激活受體結(jié)構(gòu)不同的PP能激活同一類受體，稱為過氧化物酶體增殖劑激活受體(peroxisomeproliferator-activatedreceptor

PPAR)．PPAR屬于核受體超家族，其結(jié)構(gòu)與該家庭的其他受體（如類固醇激素受體）相同。類固醇被分泌出來以后，進(jìn)入血液與血漿中的運(yùn)載蛋白結(jié)合并被輸送到靶細(xì)胞，與靶細(xì)胞內(nèi)的高親和力的激素受體特異性地結(jié)合。結(jié)合了配體的受體就有了與DNA反應(yīng)的能力，這個(gè)過程稱之為激活。（二）過氧化物酶體增殖劑激活受體結(jié)構(gòu)不同的PP能激活同一類受

各種類型的類固醇受體都有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)-高度保守的中央鋅指蛋白區(qū)，使受體結(jié)合在特定的DNA序列上，從而激活靶基因的轉(zhuǎn)錄。在這個(gè)保守的DNA結(jié)合區(qū)，少數(shù)幾個(gè)氨基酸的微小變化決定著識(shí)別哪個(gè)DNA元件、最終那個(gè)靶基因被受體激活。由幾十個(gè)基因編碼的這類受體(包括孤兒受體)，能與大量的小分子(如中間代謝產(chǎn)物、外源性活性物質(zhì))相結(jié)合，調(diào)節(jié)某些靶基因的表達(dá)。各種類型的類固醇受體都有一個(gè)共同的結(jié)構(gòu)-高度保守的中央受體與分子毒理學(xué)課件

關(guān)于類固醇受體的亞細(xì)胞定位，目前有兩種觀點(diǎn)，一是類固醇作用的兩步模式，即某些類固醇激素如糖皮質(zhì)激素進(jìn)入細(xì)胞后首先與胞漿中的特異受體結(jié)合并使其激活，再轉(zhuǎn)入核內(nèi)與DNA發(fā)生作用；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，未與類固醇激素結(jié)合的受體全部存在于核內(nèi)，因而不存在受體由胞質(zhì)到核內(nèi)的轉(zhuǎn)位作用。關(guān)于類固醇受體的亞細(xì)胞定位，目前有兩種觀點(diǎn)，一是

近年來，主要的類固醇激素受體的cDNA均已被克隆和測(cè)序，研究證明，它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上是相似的，這樣一類反式作用因子或轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白家族叫做類固醇激素受體超家族。除了類固醇激素受體外，這個(gè)超家族還包括在結(jié)構(gòu)上相似的甲狀腺激素受體、維生素D3受體、維甲酸受體及其他一些未發(fā)現(xiàn)配體的孤兒受體。近年來，主要的類固醇激素受體的cDNA均已被克隆

PPAR包括PPARα、PPARβ和PPARγ幾種異構(gòu)體，大量事實(shí)證實(shí)PPAR在不同物種間具有同源性。不過，除了PPAR的共同特征以外，這些受體在組織中的表達(dá)類型、對(duì)不同配體的反應(yīng)以及某些生理功能方面還存在明顯的差異。此外，PPAR在種間和種內(nèi)存在著某些差異。PPAR包括PPARα、PPARβ和PPARγ幾

PPAR調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化、脂代謝，并具有胰島素敏感性，在脂和脂蛋白代謝中起著重要作用。PPAR的各同源異構(gòu)件在功能上存在著很大的差別。例如，細(xì)胞培養(yǎng)和小鼠基因表達(dá)抑制研究表明，PPARα與脂肪代謝相關(guān)。PPARγ在脂肪細(xì)胞分化中有一定的作用，PPARγ能使培養(yǎng)的成纖維細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞，而PPARα則沒有這種作用。PPAR調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞分化、脂代謝，并具有胰島素敏在成人睪丸間質(zhì)細(xì)胞和輸精管細(xì)胞、生精上皮細(xì)胞中，或在減數(shù)分裂的精母細(xì)胞、精子細(xì)胞中均可見PPAR表達(dá)，提示PPAR可能與大鼠和人類輸精管及睪丸間質(zhì)細(xì)胞的生長(zhǎng)和發(fā)育有關(guān)。在成人睪丸間質(zhì)細(xì)胞和輸精管細(xì)胞、生精上皮細(xì)胞中，內(nèi)源性配體和外源性配體與PPAR結(jié)合產(chǎn)生的效應(yīng)不完全相同。如抗糖尿病藥物BRL49653與PPARγ的結(jié)合對(duì)藥物生物活性有作用，其親和力很高，但它不是體內(nèi)的天然化合物，也不可能在脂肪細(xì)胞分化過程中取代PPAR-的內(nèi)源性激活劑。此外，PPARα在過氧化物酶體增殖和PP誘導(dǎo)的脂肪酸降解中起著關(guān)鍵作用。內(nèi)源性配體和外源性配體與PPAR結(jié)合產(chǎn)生的效PPAR基因的變化會(huì)影響PPAR的功能進(jìn)而影響脂肪合成。PPAR基因的多態(tài)性與肥胖婦女的嚴(yán)重超重和脂肪量蓄積有關(guān)。在生命周期不同的時(shí)段內(nèi)，PPAR的功能是不同的。大鼠在出生后的第一天就明顯地觀察到PPARmRNA表達(dá)的存在，隨著機(jī)體的發(fā)育，PPAR基因的表達(dá)也隨之升高。PPAR基因的變化會(huì)影響PPAR的功能進(jìn)而影響脂在胚胎形成過程中，PPARα與PPARγ表達(dá)得相對(duì)晚一些，它們的功能包括誘導(dǎo)脂肪酸代謝和脂肪合成。PPARδ是哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育中唯一已知的異構(gòu)體，推測(cè)PPARδ可能在早期胚胎發(fā)育中起著某種作用。在成年和未成年大鼠的睪丸中，PPAR的表達(dá)均較低，可以被內(nèi)源性或外源性PP調(diào)節(jié)。促卵泡成熟激素(follicle-stimulatinghormone，F(xiàn)SH)使PPARmRNA水平升高。在胚胎形成過程中，PPARα與PPARγ表達(dá)得相（三）過氧化物酶體增殖劑的作用機(jī)制至今已發(fā)現(xiàn)的約100余種PP，都能與PPAR結(jié)合。通過PPAR產(chǎn)生生物學(xué)效應(yīng)，研究發(fā)現(xiàn)在缺乏PPARα的動(dòng)物體內(nèi)，祛脂已酸(一種PP)，不能誘導(dǎo)出正常小鼠對(duì)PP產(chǎn)生的效應(yīng)，包括肝大、過氧化物酶體增殖或誘導(dǎo)編碼脂肪酸代謝酶類的PPAR靶基因表達(dá)。（三）過氧化物酶體增殖劑的作用機(jī)制至今已發(fā)現(xiàn)的約100余種P

PP與PPAR結(jié)合具有以下特點(diǎn)：在細(xì)胞培養(yǎng)中，各種PP甚至結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的過氧化物酶體增殖劑，如三氯乙酸也能激活PPAR；外源性PP的輕微增加可能引起受體活性顯著增加，其增加的幅度比內(nèi)源性激活劑的效應(yīng)大得多；PP與PPAR結(jié)合具有以下特點(diǎn)：PP與PPAR的相互作用呈線性關(guān)系，即使很低濃度的PP也能與PPAR發(fā)生作用，此即提示極低劑量的化合物也有其生物學(xué)效應(yīng)；人工合成的羧基化合物并不產(chǎn)生全新的信號(hào)，但它們可以模擬已經(jīng)存在的生理調(diào)節(jié)信號(hào)。它們與內(nèi)源性PP不同，因?yàn)樗鼈兊目山到庑员葍?nèi)源性化合物差，因此推測(cè)，它們產(chǎn)生信號(hào)的時(shí)間比內(nèi)源性PP要長(zhǎng)得多；PP與PPAR的相互作用呈線性關(guān)系，即使很低濃度的PP也能脂代謝的某些中間產(chǎn)物是過氧化物酶體增殖劑，如生理?xiàng)l件下存在的脂肪酸也能激活PPARα。在細(xì)胞培養(yǎng)中，那些分解代謝較慢的脂肪酸衍生物，如β-碳被硫原子取代的脂肪酸衍生物更能激活PPAR，它們?cè)隗w內(nèi)刺激過氧化物酶體增殖的作用也比其他脂肪酸衍生物強(qiáng)；PPAR與PP結(jié)合的特異性比其他類固醇受體與配體的特異性低得多。脂代謝的某些中間產(chǎn)物是過氧化物酶體增殖劑，如生理?xiàng)l件下存在1．PP對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)PP與PPAR結(jié)合并將其激活，被PP激活的PPAR同另一種核受體-類維生素AX受體結(jié)合形成異二聚體，此二聚體與靶基因DNA上的PPAR反應(yīng)元件結(jié)合，從而調(diào)節(jié)該基因的表達(dá)，這種PPAR反應(yīng)元件首先在過氧化物酶體β-氧化的關(guān)鍵酶-乙酰CoA氧化酶基因中發(fā)現(xiàn)，后來在過氧化物酶體脂肪酸β-氧化途徑中的其他基因，以及編碼細(xì)胞色素P450s的基因中也發(fā)現(xiàn)了相似的反應(yīng)元件。1．PP對(duì)脂代謝的調(diào)節(jié)2．PP對(duì)嚙齒類的致癌作用PPAR是PP在細(xì)胞內(nèi)的作用靶點(diǎn)，也是PP致癌或肝臟增生的關(guān)鍵調(diào)節(jié)物。PP的致肝癌活性與它們激活PPAR、調(diào)節(jié)靶基因的能力相關(guān)。PP沒有明顯的致突變作用，是非遺傳毒性致癌物，且只作用于促癌期和進(jìn)展期。PP通過PPAR改變基因表達(dá)而引起某些酶活性的改變，如與脂肪酸β-氧化、ω-羥化有關(guān)的酶，從而產(chǎn)生引起細(xì)胞損傷和細(xì)胞通訊信號(hào)分子的改變，最終引起細(xì)胞增殖和癌癥的發(fā)生。2．PP對(duì)嚙齒類的致癌作用PPAR還能影響細(xì)胞分化和增殖過程中的細(xì)胞“程序”，PPAR這種作用的典型例子就是在細(xì)胞培養(yǎng)中誘導(dǎo)成纖維細(xì)胞分化為脂肪細(xì)胞。PPAR在其他組織的細(xì)胞分化中也有相似的作用。根據(jù)目前的觀點(diǎn)，細(xì)胞分化和增殖改變是癌癥發(fā)生的重要機(jī)制。此外，PPAR還可以調(diào)節(jié)其他一系列與脂肪代謝無關(guān)的基因，現(xiàn)在還不清楚這些作用是否與癌癥的發(fā)生有關(guān)。PPAR還能影響細(xì)胞分化和增殖過程中的細(xì)胞“程序3．PP與人類健康

目前還難以確定PP對(duì)嚙齒類的這些有害效應(yīng)是否也存在于人類，對(duì)人類危險(xiǎn)度的評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)考慮：PPAR是否介入PP的有害效應(yīng)；人類PPAR與嚙齒類PPAR的同源程度如何；嚙齒類PPAR靶基因和人類PPAR靶基因之間是否具有同源性；外源性PP在人體內(nèi)是否能達(dá)到足以激活PPAR的水平。3．PP與人類健康對(duì)人類的危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)需要考慮PP對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響，雖然人類和嚙齒類信號(hào)傳遞途徑的一致性很難判斷，但在鼠類體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的所有PPAR異構(gòu)體在人類都有其對(duì)應(yīng)物，提示嚙齒類和人類的PPAR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是相似的。此外，降脂藥物對(duì)嚙齒類和人群的藥理活性提示，大量PP誘導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，二者是一致的。雖然PP不引起人類的過氧化物酶體變化，但這并不能否認(rèn)PP對(duì)人類具有潛在的有害效應(yīng)。對(duì)人類的危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)需要考慮PP對(duì)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的影響，雖然人類雌激素干擾物與雌激素受體（一）內(nèi)分泌干擾物概述所謂“內(nèi)分泌干擾物”(endocrinedisruptors，EDCs)，是指能模擬或拮抗體內(nèi)天然激素生理作用的外源化合物。許多環(huán)境化學(xué)物能模擬或干擾動(dòng)物體的內(nèi)分泌機(jī)能，這些化學(xué)物質(zhì)對(duì)動(dòng)物的雌激素、甲狀腺素、腎上腺素、去甲腎上腺素、睪酮等呈現(xiàn)顯著的干擾效應(yīng)，臨床表現(xiàn)以生殖障礙、出生缺陷、發(fā)育異常、代謝紊亂以及某些癌癥為特征。雌激素干擾物與雌激素受體（一）內(nèi)分泌干擾物概述所謂“內(nèi)分泌干根據(jù)這些內(nèi)分泌干擾物干擾內(nèi)分泌腺／激素的種類的不同，分為環(huán)境雌激素、環(huán)境抗雄激素、環(huán)境甲狀腺干擾物等。其多數(shù)為脂溶性，半衰期長(zhǎng)，可在體內(nèi)蓄積、濃度增大，從而增大了細(xì)胞的生物利用率，且動(dòng)物和人類的環(huán)境EDCs暴露水平可高出體內(nèi)天然激素的成百上千倍。此外，多種環(huán)境雌激素間存在著協(xié)同效應(yīng)，有時(shí)可達(dá)到單獨(dú)作用時(shí)的1000倍以上。這種協(xié)同作用可能有著深遠(yuǎn)的意義。根據(jù)這些內(nèi)分泌干擾物干擾內(nèi)分泌腺／激素的種類的（二）雌激素干擾物與雌激素受體的