張秀玲 綜述 佘萬東 戴艷紅 審校

糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid, GC)已廣泛應(yīng)用于自身免疫性內(nèi)耳病、突發(fā)性聾、梅尼埃病等內(nèi)耳疾病的治療[1，2]。在細胞水平GC與其受體結(jié)合，激活的受體轉(zhuǎn)移至細胞核內(nèi)調(diào)節(jié)基因的表達從而在靶器官發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。組織對GC的反應(yīng)主要取決于組織中糖皮質(zhì)激素受體(glucocorticoid receptor, GR)的含量[3]。目前GR在內(nèi)耳的作用機制及患者對GC敏感性不同的原因尚不十分明確，本文對GR的分子生物學(xué)特征以及GR在內(nèi)耳作用的研究進展進行綜述。

1 人糖皮質(zhì)激素受體(hGR)

hGR廣泛分布于全身各組織器官，并且在各類細胞中的分布密度不同。根據(jù)hGR在細胞上的分布，可分為細胞內(nèi)受體(iGR)和膜受體(mGR)[4]。人的iGR基因位于5號染色體長臂3區(qū)1帶(5q31)，由10個外顯子組成，編碼777個氨基酸[5]。mGR很可能是iGR的一種被修飾的類型[6]，mGR介導(dǎo)的特異性非基因效應(yīng)是GC發(fā)揮快速非基因組效應(yīng)的可能機制之一。

2 hGR蛋白的存在形式和生物學(xué)特征

hGR包括10個外顯子，外顯子1和部分外顯子2編碼 5′端非翻譯區(qū)序列，外顯子 2～8編碼蛋白的主體序列，外顯子9、10也分別被稱為外顯子9α和9β，分別編碼hGRα與hGRβ不同的C末端和3′端非翻譯區(qū)序列。hGR基因經(jīng)選擇性剪接可生成五種亞型：GRα、GR β、GRγ、GRp(即GRδ)及GRA[7]。hGR的主要生理存在形式為hGRα與hGRβ，其中以hGRα為主。兩種蛋白N末端的前727位氨基酸相同，此區(qū)域包括DNA結(jié)合區(qū)和轉(zhuǎn)錄激活區(qū)；而C末端序列有所不同，這種不同導(dǎo)致hGRα可與皮質(zhì)醇結(jié)合，hGRβ因無激素結(jié)合區(qū)不與皮質(zhì)醇結(jié)合，而可與GC反應(yīng)元件(glucocorticoid response elements, GREs)結(jié)合但不能直接激活靶基因[8]。GR亞型依靠激素依賴模式通過模式轉(zhuǎn)換向靶組織傳達激素信息，GRα是介導(dǎo)GC效應(yīng)的主要受體亞型，當兩種受體亞型存在于同一細胞時，GRβ抑制激素依賴性的GR誘導(dǎo)的基因表達，因此GRβ很可能是一種GR抑制劑[9]。

近來Yudt將編碼GRcDNA真核載體導(dǎo)入Cos21細胞，發(fā)現(xiàn)GRα存在hGRα-A(777aa)和hGRα-B(751aa)兩種不同形式，hGRα-B轉(zhuǎn)錄激活活性約為hGRα-A的兩倍，同樣可抑制激活蛋白-1 (AP-1)/核因子-κB(NF-κB)的活性[10]。hGRγ是hGR第453位插入突變，外顯子3和4之間插入一個額外的精氨酸，其轉(zhuǎn)錄激活活性僅為hGRα的50%，可能與GC敏感性和轉(zhuǎn)錄激活作用有關(guān)[11]，有研究提示GRγ對GC有著抑制調(diào)節(jié)作用[12]。hGRp(676αa)為hGRmRNA剪接發(fā)生異常，外顯子8被內(nèi)含子G置換所致，主要存在于在多發(fā)性骨髓瘤、急性淋巴細胞白血病(acute lymphocytic leukemia, ALL)等造血系統(tǒng)腫瘤中。由于缺乏外顯子8和9，該變異體對GC無結(jié)合活性，但可增強hGRα的轉(zhuǎn)錄激活活性[13]。

3 GR在GC抵抗中的作用

3.1hGRα /hGR β比例的失衡 正常情況下人體大多數(shù)細胞中GRα占主導(dǎo)地位，GRβmRNA水平遠低于GRαmRNA，僅占總GRmRNA的0.12%～0.13%，在某些病理狀態(tài)下GRβ表達增加[14]。既往研究結(jié)果提示，在不同種類的細胞中對GC反應(yīng)性起關(guān)鍵作用的是hGRβ與hGRα表達的比例，高比例與GC敏感有關(guān)，而低比例與GC抵抗的發(fā)生有關(guān)[15]。

3.2hGR基因突變 hGR基因中的點突變、非編碼序列的改變、染色體缺失或其它變化，均可能會損傷GR作用的分子機制，改變GR對GC的敏感性。Bray等[5]總結(jié)了hGR染色體基因突變與GC抵抗的聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)涉及GR基因的15種錯義、3種無義密碼子、3種移碼、1種接合位點、2種選擇性接合突變和16種多態(tài)現(xiàn)象。hGR基因突變除產(chǎn)生無功能的GR外，也可導(dǎo)致GR數(shù)量減少。hGR基因多態(tài)性可導(dǎo)致相關(guān)細胞因子(如IL-4)或各種誘導(dǎo)GC抵抗的關(guān)鍵分子過度表達,導(dǎo)致抵抗[16]。

3.3GC對GR的調(diào)節(jié) 短期小劑量應(yīng)用GC可使GR上調(diào)，而長期大劑量應(yīng)用GC會引起GR下調(diào),這一負調(diào)節(jié)現(xiàn)象已在體外培養(yǎng)細胞和完整動物中被證實[17]，并且被認為是一種保護機制，可以使機體避免長期暴露在GC中而產(chǎn)生的毒性作用。GC對GR的負調(diào)節(jié)發(fā)生在轉(zhuǎn)錄、轉(zhuǎn)錄后調(diào)控和翻譯等多個水平。其可能的參與機制有：①GR基因表達的抑制可能不依賴于啟動子而是啟動子之外的序列，GR與DNA或mRNA結(jié)合，減少mRNA的產(chǎn)生或降低其穩(wěn)定性及可翻譯性[18]；②GC影響GR的循環(huán)；③GC結(jié)合GR后縮短GR的半衰期，促使其磷酸化通過蛋白酶途徑使其降解[19]。

研究已證實GC能夠下調(diào)GRα的表達[20]，而GC對GRβ調(diào)節(jié)的報道則不盡相同。劉宇健[21]等在多種細胞中發(fā)現(xiàn)GC對GRα和GRβ的mRNA的表達均有明顯的下調(diào)作用，且具有劑量依賴性和時間依賴性特點。而郁博[22]等的研究結(jié)果顯示：GC能夠上調(diào)HaCaT細胞GRβ的表達，且呈作用時間和劑量依賴性效應(yīng)。

3.4細胞因子對GR的調(diào)節(jié) 某些促炎細胞因子(IL-1β與TNF-α等)可通過活化轉(zhuǎn)錄因子,包括AP-1、NF-κB和信號傳導(dǎo)子及轉(zhuǎn)錄激活因子等，上調(diào)GR表達水平,因此炎癥性疾病患者的GR水平可能高于正常對照者[23]。Torrego等[24]發(fā)現(xiàn)IL-2和IL-4可以抑制GR的核轉(zhuǎn)運使GC敏感性減低，而單獨用IL-2或IL-4則不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象；并且INF-γ在改變IL-2和IL-4對GR核轉(zhuǎn)運的抑制以及維持GC敏感性方面起著重要作用。近年來，有學(xué)者進一步研究了細胞因子對于GR亞型表達的調(diào)節(jié)作用。用IL-2和IL-4[25]刺激肺成纖維細胞可導(dǎo)致GRβ表達增多和GC抵抗；TNF-α、IL-1還能不成比例地升高GRβ和GRα的水平，使GRβ發(fā)揮顯性負相關(guān)作用[26]。由于GRβ蛋白的半衰期是GRα蛋白的2倍，因此GRβ相對于GRα不成比例的堆積，也是導(dǎo)致GC抵抗的原因之一。但Torrego[24]等用IL-2和IL-4聯(lián)合刺激PBMC后檢測GRβ其表達并沒有增多，作者認為不同實驗結(jié)果的出現(xiàn)與實驗方法的不同有關(guān)。

4 內(nèi)耳GR的研究

4.1GR在內(nèi)耳的分布 GR在內(nèi)耳的神經(jīng)性和非神經(jīng)性組織中均有分布，且具有分布不均衡的特點。Rarey等[27]用ELISA的方法檢測人內(nèi)耳組織，發(fā)現(xiàn)GR廣泛分布于內(nèi)耳，在耳蝸的密度大于前庭。在耳蝸，其密度由高到低為螺旋韌帶、Corti器、血管紋。在前庭感覺上皮區(qū)域，壺腹嵴和橢圓囊斑有較高密度，球囊斑密度較低；非感覺上皮區(qū)域，半規(guī)管密度高，壺腹暗細胞和橢圓囊后壁密度低。Shimazaki等[28]運用免疫組化技術(shù)檢測豚鼠內(nèi)耳GR的表達，發(fā)現(xiàn)GR在螺旋韌帶的Ⅲ型纖維細胞中表達最多，耳蝸的毛細胞和前庭的感覺細胞的GR較少，Corti器的支持細胞和前庭感覺上皮下層分布較多，螺旋神經(jīng)節(jié)、前庭神經(jīng)節(jié)和內(nèi)淋巴囊也有較多GR分布，與上述結(jié)果類似。

4.2聲創(chuàng)傷后內(nèi)耳GR的改變 Terunuma等[29]在聲損傷對豚鼠耳蝸GRmRNA影響的研究中發(fā)現(xiàn)：聲創(chuàng)傷時耳蝸蝸軸和中間部的GRmRNA水平無明顯改變，而螺旋韌帶和血管紋處GRmRNA明顯減少，而且不同強度的聲刺激對GRmRNA的影響程度不同。正常情況下螺旋韌帶處的螺旋隆凸GRmRNA高表達，給予120 dB SPL聲刺激即刻、2小時或130 dB SPL聲刺激2小時、6小時時GRmRNA明顯減少。GRmRNA的減少通常會引起GR表達的下調(diào)，但在給予110 dB SPL聲刺激時GRmRNA的減少對GR的水平卻沒有影響。Tahera等[30]發(fā)現(xiàn)，聲創(chuàng)傷使內(nèi)源性GC增加、螺旋神經(jīng)節(jié)GR轉(zhuǎn)錄減少和NF-κB活性增加，并且螺旋韌帶處GR mRNA的減少很可能是由于升高的GC介導(dǎo)了GR的負調(diào)節(jié)。另外，Tahera等在實驗中未發(fā)現(xiàn)毛細胞的丟失而出現(xiàn)了樹突水腫或螺旋神經(jīng)節(jié)的變化，提示代謝紊亂是聲刺激造成損傷的主要原因。而GR表達水平的改變影響著內(nèi)耳的代謝系統(tǒng)，GR與GC結(jié)合后能夠影響前庭膜、半規(guī)管上皮Na+、K+通道，進而影響內(nèi)耳淋巴液的Na+、K+濃度，細胞的滲透壓以及內(nèi)淋巴的水平衡[31，32]。

4.3GR在低強度應(yīng)激介導(dǎo)的內(nèi)耳保護中的作用 預(yù)先給研究對象低強度的急性應(yīng)激包括束縛應(yīng)激(restraint stress, RS)、熱激、噪聲習(xí)服(sound conditioning)[29]等，可以對后續(xù)的高強度的聲刺激引起的損傷起到保護作用。這些低強度的急性應(yīng)激能夠刺激HPA(下丘腦-重體-腎上腺)軸釋放GC進而在聲創(chuàng)傷中起到保護作用[30]。RS介導(dǎo)的保護性反應(yīng)是通過激活GR并且抑制損傷誘導(dǎo)的NF-κB下調(diào)而起作用的。聯(lián)合應(yīng)用GC抑制劑美替拉酮(metyrapone, MET)和GR拮抗劑 RU486能夠使RS的保護作用消失，進一步證明了RS誘導(dǎo)的GR激活是由升高的GC啟動的。Tahera等[33]在研究噪聲習(xí)服對聽覺系統(tǒng)的保護作用時發(fā)現(xiàn)：噪聲習(xí)服能夠降低聽覺刺激的水平并且能減少聲創(chuàng)傷造成的繼發(fā)損傷，在小鼠，噪聲習(xí)服通過激活HPA軸改變GR在室旁核和螺旋神經(jīng)節(jié)的表達來減少聲創(chuàng)傷造成的繼發(fā)損傷。其可能的保護機制是：①阻止聲創(chuàng)傷誘導(dǎo)的GR降解；②通過螺旋神經(jīng)節(jié)的受體共活化物(steriod receptor Co-activator-1, SCR-1)啟動GR的活性[33]。

4.4影響內(nèi)耳GR表達的其它因素 除上述影響內(nèi)耳GR表達的因素外，內(nèi)耳GR的量還隨年齡的變化而變化。Zou等[34]通過應(yīng)用多克隆抗體檢測出生后大鼠耳蝸GR表達的情況發(fā)現(xiàn)，GR在內(nèi)耳的表達有組織特異性和年齡特異性，GR在螺旋韌帶的表達在出生后7天開始，在14天到21天表達量明顯增加，21天以后達到成年水平，而螺旋緣、螺旋神經(jīng)節(jié)、Corti器、耳蝸神經(jīng)等處的GR表達則沒有明顯的年齡依賴性。

本文綜述了hGR的生物學(xué)特征、影響GR表達的因素及GR在應(yīng)激和聲損傷導(dǎo)致內(nèi)耳損傷中的作用，GR表達異常與GC抵抗密切相關(guān)。部分突聾患者對GC不敏感，GR及其亞型在內(nèi)耳表達的研究有助于預(yù)測內(nèi)耳疾病患者的GC敏感性，防止GC的無效使用并及時采取其他措施。

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