苗 培
(河南省濟(jì)源市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,河南 濟(jì)源 454650)
催乳素及其受體的研究進(jìn)展
苗 培
(河南省濟(jì)源市動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所,河南 濟(jì)源 454650)
本文對(duì)催乳素及其受體的結(jié)構(gòu)、生物合成、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑、作用機(jī)理等進(jìn)行了詳盡的論述。
PRL受體結(jié)構(gòu)具有多樣性。受體結(jié)構(gòu)的多樣性主要由胞內(nèi)域的變異造成。已知哺乳動(dòng)物中PRL至少有2 種形式的受體存在,即長(zhǎng)型受體(long form)和短型受體(short form)。PRL受體為僅含有1個(gè)跨膜區(qū)域的跨膜蛋白,由膜外域、跨膜域和胞內(nèi)域3部分組成,具有細(xì)胞因子受體超家族的結(jié)構(gòu)特征。哺乳動(dòng)物和禽類(lèi)PRL受體結(jié)構(gòu)的不同之處在于哺乳動(dòng)物只有1個(gè)胞外配體結(jié)合區(qū),而禽類(lèi)則具有2個(gè)重復(fù)單位的配體結(jié)合區(qū)。Boutin 等最先從大鼠克隆了短型PRL R cDNA,這種cDNA為1635bp,有一個(gè)可讀框,可編碼310個(gè)氨基酸。
PRL主要由垂體中的催乳素細(xì)胞(Lactotroph)生成,它在垂體中均勻分布,PRL在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體合成。PRL的前體催乳素原(PrePRL)比催乳素多29個(gè)氨基酸構(gòu)成的信號(hào)肽。此外,在乳腺、免疫細(xì)胞等垂體外組織中也有催乳素的合成。這可能是催乳素具有多樣的生物學(xué)作用的原因之一。
3.1 催乳素對(duì)生殖生理的調(diào)控作用
在雌性青春期乳腺的發(fā)育中,雌激素、孕激素、生長(zhǎng)素、皮質(zhì)醇、胰島素、甲狀腺激素及PRL起著重要的作用。在妊娠期,PRL、雌激素與孕激素分泌增多,使乳腺組織進(jìn)一步發(fā)育,具備泌乳能力卻不泌乳,原因是此時(shí)血中雌激素與孕激素濃度過(guò)高,抑制PRL的泌乳作用。在哺乳類(lèi)動(dòng)物,PRL對(duì)卵巢的黃體功能有一定的作用,如嚙齒類(lèi),PRL與LH配合,促進(jìn)黃體形成并維持分泌孕激素,但大劑量的PRL又能使黃體溶解。PRL對(duì)人類(lèi)的卵巢功能也有一定的影響。實(shí)驗(yàn)表明,小量的PRL對(duì)卵巢激素與孕激素的合成起允許作用,而大量的PRL則有抑制作用。
PRL作用于妊娠黃體,使黃體酮分泌增加而起到維持妊娠的作用,任何內(nèi)源性或外源性導(dǎo)致PRL水平下降的因素都會(huì)引發(fā)流產(chǎn)。Edwards(1995)在研究孕晚期PRL分泌峰時(shí)發(fā)現(xiàn),PRL對(duì)孕晚期妊娠的維持與發(fā)動(dòng)分娩關(guān)系不大,但與母性有密切的關(guān)系
3.2 催乳素的免疫調(diào)節(jié)作用
PRL是一種具有免疫刺激作用的激素。在PRLr免疫系統(tǒng)中,一方面,PRL通過(guò)PRLr發(fā)揮其作用,另一方面,PRL對(duì)PRLr的表達(dá)也具有一定的調(diào)定作用。目前,有實(shí)驗(yàn)證明,PRL對(duì)其T 細(xì)胞受體的表達(dá)有上調(diào)作用,但同時(shí)也有研究表明,高血漿PRL水平對(duì)PRL rmRNA在外周血淋巴細(xì)胞的表達(dá)呈下調(diào)作用??上н@些下調(diào)性實(shí)驗(yàn)尚不能排除其他垂體激素對(duì)PRLr表達(dá)的調(diào)節(jié)作用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果有局限性。
3.3 催乳素與乳腺相關(guān)的功能
3.3.1 催乳素促進(jìn)乳房腺細(xì)胞的成熟和乳汁主要成分的生成
在妊娠期,PRL同卵巢激素,腎上腺皮質(zhì)激素共同作用促使乳房腺細(xì)胞的發(fā)育成熟。PRL調(diào)節(jié)乳汁的三個(gè)組成部分,酪蛋白,乳糖和脂肪的合成。研究表明,在PRL的作用下,酪蛋白mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯都加速,從而促進(jìn)酪蛋白的合成。另外,PRL還促進(jìn)大鼠乳腺脂蛋白脂酶的活性而抑制其他脂肪組織中此酶的活性,從而促進(jìn)乳汁脂肪的生成。此外,PRL還可以促進(jìn)淋巴細(xì)胞進(jìn)入乳腺,向乳汁中釋出免疫球蛋白。
3.3.2 催乳素與泌乳的發(fā)動(dòng)及維持
泌乳的發(fā)動(dòng)(initiation)。妊娠后期,乳腺腺泡已充分發(fā)育,泌乳需要的各種激素,如PRL,腎上腺皮質(zhì)激素(GCS)等在血液中的濃度也相當(dāng)高,具備了泌乳的條件。但由于血液中的黃體酮(P)對(duì)各種激素的促泌乳作用都呈抑制性影響,P抑制PRL及GCs對(duì)酪蛋白R(shí)NA的作用,P還抑制乳腺血流量的增加,高濃度的P可以封閉乳腺的GCS受體,在妊娠時(shí)胎盤(pán)分泌大量的P,同時(shí),乳腺細(xì)胞出現(xiàn)P的特異受體,因此,盡管PRL和GCs的水平較高,但由于P的抑制,不能引起泌乳。分娩后隨著胎盤(pán)的娩出,母血中的P水平劇降,同時(shí)乳腺細(xì)胞的P受體消失,P抑制解除,此外,胎盤(pán)生乳素(PL)的水平的降低和PRL和GCs水平的進(jìn)一步升高,泌乳乃得以開(kāi)始。
3.3.3 催乳素與行為研究
Riddle曾認(rèn)為,動(dòng)物的生殖行為可分為“性愛(ài)”和“母愛(ài)”。二者都受激素的控制,“性愛(ài)”時(shí)期受促性腺激素的控制,到分娩后期就受到抑制,促性腺激素和性激素的分泌都顯著降低,這時(shí),PRL的分泌很高,同時(shí),出現(xiàn)“母愛(ài)”行為,這在鳥(niǎo)類(lèi)中得到了很好的證實(shí)。關(guān)于PRL與性行為的關(guān)系,雄性大鼠在造成慢性高催乳素血癥時(shí)逐漸出現(xiàn)性行為減低的現(xiàn)象,人類(lèi)也有類(lèi)似現(xiàn)象,如男性高催乳素血癥患者常伴有陽(yáng)痿,這表明PRL作用于腦。腦室注射PRL可促使雌鼠出現(xiàn)脊柱前凸(雌鼠準(zhǔn)備交配的動(dòng)作),表明PRL至少在這一行為中起作用。
4.1 作用機(jī)制
周勁松等在研究一氧化氮對(duì)培養(yǎng)的大鼠垂體組織PRL釋放的影響實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),L-硝基精氨酸甲酯和硝普鈉能以劑量依賴(lài)性方式刺激和抑制垂體組織釋放PRL,揭示一氧化氮對(duì)PRL的分泌有抑制作用。在生長(zhǎng)激素、PRL 和IGF-I 對(duì)大鼠INS-1 細(xì)胞中IGFBP-3 基因表達(dá)的調(diào)控一文中,德偉指出在大鼠IN S21 細(xì)胞中,PRL、GH 和IGF-I 控制著IGFBP-3 的mRNA 的表達(dá)和其蛋白分泌,其相互間作用途徑是獨(dú)立的,這為研究生長(zhǎng)因子(PRL GH,IGF-I)對(duì)胰島B細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育和胰島素分泌作用機(jī)制提供了理論依據(jù)。
4.2 應(yīng)用前景
近年來(lái)大量研究表明,神經(jīng)內(nèi)分泌激素(尤其是PRL 和生長(zhǎng)激素)參與了機(jī)體造血和免疫系統(tǒng)的發(fā)育與成熟,PRL可能成為一種促造血再生的基因藥物。Mcb雜交瘤技術(shù)普遍推廣應(yīng)用以來(lái),已生產(chǎn)出多種McAb。PRL雜交瘤細(xì)胞株的建立為PRLMcAb提供了穩(wěn)定的來(lái)源。目前國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售的檢測(cè)人血清PRL 的放射免疫和酶聯(lián)免疫試劑盒均用進(jìn)口抗體生產(chǎn),PRLMcAb 的研制成功和臨床檢測(cè)的初步應(yīng)用,將推進(jìn)該試劑藥盒的國(guó)產(chǎn)化。中國(guó)對(duì)禽類(lèi)PRL 的研究較少,尚缺乏用來(lái)自禽類(lèi)的PRL作為參照標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定方法。
總之,對(duì)PRL 的研究越深入,更多的、深層次的問(wèn)題將會(huì)被發(fā)現(xiàn),其重要的生理功能也將顯示得越廣泛,尤其在對(duì)生殖生理的調(diào)控及免疫調(diào)節(jié)方面,這些都為臨床上早孕先兆流產(chǎn)患者的保胎治療、終止妊娠與免疫缺陷疾病的治療開(kāi)辟新的思路,提供可行的方法。
[1] 牟玉蓮,孫少華,儲(chǔ)明星.催乳素受體基因的研究進(jìn)展[J].遺傳,2002,24(3):363-366.
[2] 陳澤良,劉波,劉明元,等.絳蟲(chóng)催乳素基因cDNA 克隆及序列[J].中國(guó)獸醫(yī)學(xué)報(bào),2002,22(2):157-159.