導讀

2003年，質子感應 G 蛋白偶聯受體（GPCR）家族首次被提出，該家族由屬于 A 類孤兒 GPCR 的四個成員組成：G 蛋白偶聯受體4（GPR4）、T細胞死亡相關基因8（GPR65/TDAG8）、卵巢癌 G 蛋白偶聯受體1（GPR68 /OGR1)）和 G 蛋白偶聯受體132（GPR132 /G2A ）。這些受體是感知微環境酸化的細胞傳感器，可以檢測pH6.5至7.5范圍內的細胞外pH值的變化而觸發細胞內信號傳導。這一特性歸因于關鍵組氨酸殘基的存在，這些組氨酸的咪唑基團的質子化導致組氨酸之間的氫鍵松動和不穩定，并可能最終將受體構象變為活性狀態^[1]。

質子感應 G 蛋白偶聯受體與多種幾種pH依賴性生理活動有關，包括呼吸的中樞控制、腎臟對酸堿狀態變化、胰島素分泌和外周對胰島素的反應、機械感覺和細胞趨化性的適應。它們在多種炎癥性疾病（哮喘、炎癥性腸病）的發生和進展、神經性疼痛方面以及腫瘤細胞代謝和侵襲等病理過程中的作用越來越受到關注，并使這些受體成為新的且有趣的治療靶點。在最近研究中，發現孤兒受體GPR31 和GPR151被確定為潛在的質子感應GPCR。

圖：質子感應 G 蛋白偶聯受體的主要生理作用^[4]

在正常生理條件下，GPR65、GPR4、GPR68 和 GPR132等普遍表達，GPR65主要在T和B淋巴細胞以及巨噬細胞和其他先天免疫細胞（例如，嗜中性粒細胞、嗜酸性粒細胞和肥大細胞）中表達^[2-3]。今天，小O帶大家詳細了解GPR65以及其在生理和病理生理學中的作用。

關于GPR65

GPR65 開始被鑒定為鞘糖脂精神胺（d-半乳糖基-β -1,1'-鞘氨醇）的受體，與心理信號傳導有關^[5]。后來，發現了它具有質子感應的能力。2005年，Ishii 等人觀察到 GPR65可以在pH值低于7.2時被質子激活，導致環磷酸腺苷（cAMP）增加和ras同源基因家族成員A (RhoA) 激活^[6]。到目前為止，GPR65已顯示出顯著的多種生物學特性，并已被確定為幾種病理生理狀態和疾病的潛在靶標，其激動劑和拮抗劑都可能潛在地減少或改善多種疾病狀態。

GPR65 在炎癥和慢性炎性疼痛過程中的作用

在酸性pH刺激下，GPR65可通過cAMP依賴性機制導致脂多糖 (LPS) 刺激后腹腔巨噬細胞中IL-6和腫瘤壞死因子-α (TNFα) 產生減少^[7]。同樣，GPR65的激活會減少T細胞中IL-6和TNFα的產生，并導致 IL-10產生增加^[8]；而GPR65的缺乏會增加結腸炎癥期間中性粒細胞和巨噬細胞的浸潤^[9]。這表明，在炎癥背景下和酸性pH刺激下，GPR65活化具有相當好的抗炎作用。

GPR65 在疼痛過程中的作用

在疼痛的情況下，GPR65的抑制減少了小鼠對痛覺過敏的啟動，并延遲了炎癥性疼痛的發生^[10]，并且GPR65可能參與類風濕性關節炎進展和相關疼痛過程中的巨噬細胞極化^[11]。此外，GPR65在體內骨癌誘導的疼痛期間顯示出在脊髓中的表達增加，并以PKA依賴的方式增加了癌誘導的疼痛^[12]。總之，GPR65在炎癥和癌癥誘導的疼痛中具有重要但不明確的作用，是炎癥性和癌癥引起的疼痛的靶標，其拮抗劑可能是治療炎癥性和神經性疼痛的有希望的新療法。

GPR65 在腫瘤發生過程中的作用

研究發現在 Lewis 肺癌中GPR65的過表達可以通過 PKA 和細胞外信號調節激酶 (ERK)，進而促進腫瘤生長^[13]。而且，與GPR4類似，GPR65在人類結腸、卵巢和腎臟腫瘤組織中過表達^[14]。Pathios近期開發的GPR65小分子抑制劑PTT-3213使得MC38小鼠共生癌模型的腫瘤生長明顯減少，能夠顯著增加腫瘤微環境中CD8+T細胞和自然殺傷T細胞的數量，能夠協同PD-1抗體在小鼠MC38腫瘤模型中產生更好的藥效。另一方面，酸中毒引起的GPR65激活介導Gα13/Rho信號導致人類淋巴瘤細胞中強癌基因c-Myc表達降低^[15]。基于GPR65在淋巴組織中的強表達，它被認為是一種背景腫瘤抑制因子，其激活可能代表一種潛在的抗腫瘤發生方法，特別是在血液惡性腫瘤（包括白血病、淋巴瘤和多發性骨髓瘤）中。總之，GPR65具有多種促癌和抗癌作用，這取決于癌癥類型和環境。

GPR65 在腦功能過程中的作用

體外暴露于高碳酸血癥的小鼠實驗表明，小膠質細胞中GPR65可檢測到穹窿下器官的低pH值，從而誘導細胞因子IL1β的釋放，刺激穹窿下器官的神經元^[16]，進而誘導如恐懼、焦慮和恐慌性等行為。與對照組相比，驚恐障礙患者的外周血單個核細胞中GPR65表達水平（適度）升高^[17]。此外，敲除GPR65的小鼠在強迫游泳測試后似乎焦慮和抑郁都能夠得到緩解^[18]。GPR65的激活也被提議作為腦缺血中的神經保護劑，GPR65 激動劑 BTB09089 減少了缺血小鼠的梗死面積，并在再灌注后 24 小時減少了炎癥標志物的表達^[19]。

GPR65在胃腸道過程中的作用

GPR65是炎癥性腸病的易感基因。近期，劉占舉教授團隊發現，GPR65通過cAMP-PKA-C-Raf-ERK1/2-LKB1介導的信號通路抑制Nuak2表達，進而促使Th1和Th17細胞分化，最終影響了腸道的炎癥疾病，并提出靶向CD4＋T細胞中的GPR65以及Nuak2有望改善腸道炎癥，為IBD的治療提供了新思路^[20]。

GPR65在脫敏及骨生長過程中的作用

GPR65已被證明可通過 cAMP 途徑增加酸性 pH 中嗜酸性粒細胞的活力，這是延長和加重哮喘炎癥的一個標志性機制^[21]。

pH 是成骨細胞和破骨細胞活性的關鍵調節劑。在去卵巢的小鼠中，在GPR65缺失的情況下，骨吸收增強，破骨細胞數量增加，破骨細胞活性增加，導致過度的骨吸收^[22]。此外，有研究發現GPR65 保護缺血后的腦損傷，可能與GPR65的激活抑制破骨細胞中鈣吸收，從而提高骨密度有關^[23-24]。

目前已知的只有少數物質可以調節GPR65的活性。除了質子和精神丙胺外，一種變構調節劑BTB09089已被描述為TDAG8的激活劑，在缺血性中風大鼠模型中顯示出神經保護作用。此外，與多種化合物的對接研究已確定化合物 ZINC13684400為TDAG8的正變構調節劑，ZINC62678696 為 TDAG8的負變構調節劑，為進一步明確GPR65的生理功能與作用奠定了重要的研究基礎。

 ^{表：迄今為止已知的 GPR65的激動劑、正變構調節劑和負變構調節劑[25]}

雖然人們對GPR65在生理和病理生理學中的作用進行了廣泛的研究，但在研究其基本特性，如分子水平和下游信號傳導的調控方面研究較少。

GPR65通過與Gαs結合激活腺苷酸環化酶（adenylate cyclase，AC），促進環磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）升高，進而激活蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）/環磷酸腺苷反應元件結合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB），CREB是一種轉錄因子，可與啟動子或增強子區域的DNA序列結合，從而增加或減少下游基因的轉錄。

圖：Gαs耦合GPCRs和下游事件^[26]

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