☆ ☆☆考點(diǎn)6:受體的概念和特性
1878年Langley根據(jù)阿托品和毛果蕓香堿對(duì)貓唾液分泌具有相互拮抗作用這一現(xiàn)象首次提出受體的概念。1909年Ehrlich提出受體這一名詞,同時(shí)指出只有藥物與受體結(jié)合后才能產(chǎn)生作用。醫(yī)學(xué)全.在線網(wǎng).站.提供
1.受體
受體為糖蛋白或脂蛋白,是存在于細(xì)胞膜上、胞漿或細(xì)胞核內(nèi),能識(shí)別周圍環(huán)境中某種微量化學(xué)物質(zhì),與藥物相結(jié)合并能傳遞信息和引起效應(yīng)的細(xì)胞成分。 受體本身并不直接產(chǎn)生生理效應(yīng),僅起信號(hào)的接受和轉(zhuǎn)導(dǎo)作用,通過(guò)受體的轉(zhuǎn)導(dǎo)作用激活細(xì)胞內(nèi)的效應(yīng)系統(tǒng),從而產(chǎn)生一系列的生理效應(yīng)。
2.配體
配體是指能與受體特異性結(jié)合的物質(zhì),體內(nèi)存在許多能與受體特異性結(jié)合的生理功能調(diào)節(jié)物質(zhì),稱之為內(nèi)源性配體;而能與受體特異性結(jié)合的藥物等外來(lái)物 質(zhì)為外源性配體。配體充當(dāng)?shù)谝恍攀沟慕巧,它們大多?shù)不進(jìn)入細(xì)胞而是與細(xì)胞膜表面的特異性受體結(jié)合,通過(guò)改變受體的構(gòu)型而激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程;少數(shù) 親脂性配體可以直接進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)與胞內(nèi)或核內(nèi)的受體結(jié)合而發(fā)揮信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用。
3.受體的特征
目前已經(jīng)分離和鑒定出幾十種受體,某些受體還存在有亞型,但它們都有以下共同特征:
。1)飽和性。由于受體數(shù)目是有限的,它能結(jié)合配體的量也是有限的,因此受體具有飽和性,在藥物的作用上反映為最大效應(yīng)。當(dāng)藥物達(dá)到一定濃度后,其效應(yīng)不會(huì)隨著濃度的增加而繼續(xù)增加,即達(dá)到了最大效應(yīng)。
。2)專一性。受體對(duì)它的配體具有高度識(shí)別能力,對(duì)配體的化學(xué)結(jié)構(gòu)和立體結(jié)構(gòu)具有很高的專一性,即一種特定受體只與其特定的配體結(jié)合,產(chǎn)生特定的生理效應(yīng)。
。3)可逆性。受體與配體的結(jié)合多數(shù)是通過(guò)離子鍵、氫鍵或分子間的引力,因此是可逆的。受體與配體所形成的復(fù)合物可以解離,也可被另一種特異性配體所置換,解離出的配體不被受體所破壞,仍為原來(lái)的形式。
。4)高靈敏度。受體能識(shí)別周圍環(huán)境中微量的配體,只要很低濃度的配體就能與受體結(jié)合而產(chǎn)生顯著的效應(yīng),如5×10-19mol/L的乙酰膽堿溶液就能對(duì)蛙心產(chǎn)生明顯的抑制作用。
。5)高親和性。受體與配體之間具有很高的高親和力,配體的表觀解離常數(shù)KD值一般在10-12~10-9mol/L之間。
。6)多樣性。同一受體可廣泛分布于不同的組織,而產(chǎn)生不同的效應(yīng),受體多樣性是受體亞型分類的基礎(chǔ),受體受生理、病理和藥理因素調(diào)節(jié),處于動(dòng)態(tài)變化之中。
☆ ☆☆☆☆考點(diǎn)7:藥物與受體的相互作用
1.占領(lǐng)學(xué)說(shuō)
認(rèn)為藥物效應(yīng)的大小與藥物占領(lǐng)的受體數(shù)量成正比。藥物至少具備兩種特性即親和力和內(nèi)在活性,才能引起生物效應(yīng)。
。1)親和力:藥物與受體結(jié)合的能力。
。2)內(nèi)在活性:藥物激動(dòng)受體產(chǎn)生效應(yīng)的能力。
因此只有親和力而沒(méi)有內(nèi)在活性的藥物可與受體結(jié)合,但不能激動(dòng)受體而產(chǎn)生效應(yīng)。
根據(jù)藥物的親和力及內(nèi)在活性的大小,可將藥物分為激動(dòng)藥和拮抗藥。
。1)激動(dòng)藥:這類藥物既有親和力又有內(nèi)在活性,它們能與受體結(jié)合并激動(dòng)受體而產(chǎn)生相應(yīng)的效應(yīng)。
根據(jù)內(nèi)在活性的大小激動(dòng)藥又可分為完全激動(dòng)藥和部分激動(dòng)藥。完全激動(dòng)藥具有較強(qiáng)的親和力和內(nèi)在活性(α=1),而部分激動(dòng)藥雖有較強(qiáng)的親和力,但 內(nèi)在活性不強(qiáng)(α<1),量效曲線高度(Emax)較低。完全激動(dòng)藥如嗎啡可產(chǎn)生較強(qiáng)的效應(yīng),部分激動(dòng)藥如噴他佐辛只引起較弱的效應(yīng),甚至表現(xiàn)出部分阻斷 作用。
。2)拮抗藥:拮抗藥雖有較強(qiáng)的親和力,但缺乏內(nèi)在活性(α=0),故不能產(chǎn)生效應(yīng),同時(shí)由于其占據(jù)了一定數(shù)量的受體,因而可拮抗激動(dòng)藥的作用。有些藥物以拮抗作用為主,還有一定激動(dòng)受體的效應(yīng),則為部分拮抗藥,如氧烯洛爾亦是β腎上腺素受體部分拮抗藥。
拮抗藥分競(jìng)爭(zhēng)性和非競(jìng)爭(zhēng)性兩種。競(jìng)爭(zhēng)性拮抗藥能與激動(dòng)藥互相競(jìng)爭(zhēng)與受體可逆結(jié)合,量效反應(yīng)曲線平行右移,斜率和高度(Emax)不變,提示作用強(qiáng) 度改變。這是競(jìng)爭(zhēng)性抑制的重要特征,也是鑒別競(jìng)爭(zhēng)性和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制的方法。競(jìng)爭(zhēng)性拮抗藥與受體的親和力通常用pA2值表示(pA2=-logA2)。拮抗 指數(shù)pA2的意義是使激動(dòng)藥藥效減弱一半時(shí)的拮抗藥濃度的負(fù)對(duì)數(shù),pA2值的大小反映了競(jìng)爭(zhēng)性拮抗藥對(duì)其激動(dòng)藥的拮抗強(qiáng)度。在拮抗藥存在時(shí),若2倍濃度的 激動(dòng)藥所產(chǎn)生的效應(yīng)恰好等于未加入拮抗藥時(shí)激動(dòng)藥的效應(yīng),則所加入拮抗藥摩爾濃度的負(fù)對(duì)數(shù)稱pA2值。藥物的pA2越大,其拮抗作用越強(qiáng)。非競(jìng)爭(zhēng)性拮抗藥 能與激動(dòng)藥互相競(jìng)爭(zhēng)與受體不可逆結(jié)合,量效反應(yīng)曲線右移,斜率降低,高度(Emax)壓低。醫(yī)學(xué)全在線www.med126.com
2.速率學(xué)說(shuō)
該學(xué)說(shuō)認(rèn)為藥物作用的強(qiáng)弱主要取決于藥物-受體復(fù)合物的解離速度,而不取決于藥物占領(lǐng)受體的數(shù)量。激動(dòng)藥的解離速度快,而拮抗藥的解離速度慢,因而可以阻止激動(dòng)藥與受體結(jié)合而發(fā)揮作用,部分激動(dòng)藥的解離速度介于兩者之間。
3.二態(tài)模型學(xué)說(shuō)
該學(xué)說(shuō)認(rèn)為具有兩種狀態(tài),即靜息態(tài)或稱為失活態(tài)和激活態(tài),兩者可以互相轉(zhuǎn)換,激動(dòng)藥與R*有親和力,結(jié)合后可產(chǎn)生效應(yīng),并促使R轉(zhuǎn)變?yōu)镽*;而拮抗藥與R有親和力,可與R結(jié)合并促使R*轉(zhuǎn)變?yōu)镽,故可拮抗激動(dòng)藥的作用。
☆ ☆考點(diǎn)8:藥物與受體相互作用后的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)
藥物作用于受體,在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)過(guò)多級(jí)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程,將信號(hào)逐級(jí)放大并傳遞至細(xì)胞的效應(yīng)系統(tǒng),最后激活相應(yīng)的細(xì)胞效應(yīng)系統(tǒng)而產(chǎn)生效應(yīng),這一過(guò)程稱為級(jí)聯(lián)反應(yīng)。在這一過(guò)程中細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是一個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié),而G蛋白和第二信使在這一環(huán)節(jié)中發(fā)揮了重要的作用。
1.G蛋白
GTP結(jié)合蛋白(G蛋白)是一類非常重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白,參與了許多受體的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。它是一種膜蛋白,由一條肽鏈構(gòu)成,其N端在細(xì)胞外,是與 配體結(jié)合的部位;而C端在細(xì)胞內(nèi),含有與G蛋白結(jié)合的部位,因此G蛋白是細(xì)胞外受體與胞內(nèi)效應(yīng)器的偶聯(lián)體。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)存在許多種G蛋白,根據(jù)G蛋白的功 能可分為Gs(興奮性G蛋白)、Gi(抑制性G蛋白)等。它可以通過(guò)以下的方式實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能:
。1)調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶(AC)的活性:通過(guò)調(diào)節(jié)腺苷酸環(huán)化酶的活性,使細(xì)胞內(nèi)的第二信使cAMP增加或減少而實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。
。2)介導(dǎo)肌醇磷脂的降解:使磷脂酰肌醇二磷酸(PIP2)分解成三磷酸肌醇(IP3)和甘油二酯(DG),兩者是重要的第二信使,通過(guò)IP3和DG實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。
。3)調(diào)節(jié)鈣離子通道:鈣離子也是重要的第二信使,通過(guò)影響Ca2+離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)而實(shí)現(xiàn)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)。
2.第二信使
級(jí)聯(lián)反應(yīng)的過(guò)程中,配體作用于受體后,可誘導(dǎo)產(chǎn)生一些細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)物質(zhì),它們可以作為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的傳遞物質(zhì),將信號(hào)進(jìn)一步傳遞至下游的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋 白,因此稱之為第二信使。第二信使可以激活下游的效應(yīng)蛋白,如蛋白激酶、離子通道等,而直接產(chǎn)生效應(yīng);也可進(jìn)一步將信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)至細(xì)胞核內(nèi),進(jìn)而影響基因的轉(zhuǎn) 錄和蛋白質(zhì)的合成,F(xiàn)已確定的第二信使主要有環(huán)磷腺苷(cAMP)、環(huán)磷鳥苷(cGMP)、磷酸肌醇(IP3)、甘油二酯(DG)和細(xì)胞內(nèi)外的鈣離子。