Gpbar1,也称为TGR5(Takeda G蛋白偶联受体5),是一种重要的G蛋白偶联受体,主要表达于肝脏、肠道、肌肉和棕色脂肪组织中。Gpbar1主要被次级胆汁酸激活,如脱氧胆酸(DCA)和石胆酸(LCA)。Gpbar1的激活可以调节多种生理过程,包括脂肪代谢、糖代谢、能量消耗和炎症反应。
在肠道中,Gpbar1的表达与肠道微生物群的组成密切相关。肠道微生物群可以通过代谢胆汁酸产生次级胆汁酸,进而激活Gpbar1。研究表明,肠道微生物群的失调可以导致次级胆汁酸水平降低,进而影响Gpbar1的激活和其下游信号通路的调控。例如,在溃疡性结肠炎(UC)患者中,肠道微生物群的失调导致次级胆汁酸水平降低,进而影响Gpbar1的激活和其下游信号通路的调控,从而促进肠道炎症的发生和发展[1]。此外,Gpbar1的激活可以抑制肠道炎症,这与Gpbar1激活后增加肠道干细胞(ISC)的增殖和肠道上皮细胞的再生有关[5]。
在肝脏中,Gpbar1的激活可以调节胆汁酸的代谢和炎症反应。胆汁酸的代谢和炎症反应在胆汁淤积性肝病的发生和发展中起着重要作用。研究表明,Gpbar1的激活可以抑制胆汁淤积性肝病的发生和发展。例如,在胆管上皮细胞(BECs)中,Gpbar1的表达下调与原发性硬化性胆管炎(PSC)的发生和发展有关[2]。此外,Gpbar1的激活可以抑制肝脏炎症反应,这与Gpbar1激活后增加抗炎基因的表达和抑制炎症细胞的浸润有关[3]。
在肥胖、2型糖尿病、血脂异常和非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)等代谢性疾病中,Gpbar1的激活可以改善代谢紊乱和炎症反应。例如,在非酒精性脂肪性肝病相关的心血管疾病模型中,Gpbar1的激活可以抑制血管炎症和动脉粥样硬化的发展[4]。此外,Gpbar1的激活可以促进白色脂肪组织的产热作用,从而改善肥胖和2型糖尿病等代谢性疾病[6]。
综上所述,Gpbar1是一种重要的G蛋白偶联受体,主要表达于肝脏、肠道、肌肉和棕色脂肪组织中。Gpbar1的激活可以调节多种生理过程,包括脂肪代谢、糖代谢、能量消耗和炎症反应。Gpbar1的激活在肠道微生物群、胆汁酸代谢和代谢性疾病中发挥着重要作用。深入研究Gpbar1的功能和机制,有助于开发针对肠道微生物群、胆汁酸代谢和代谢性疾病的治疗策略。
参考文献:
1. Sinha, Sidhartha R, Haileselassie, Yeneneh, Nguyen, Linh P, Sonnenburg, Justin L, Habtezion, Aida. 2020. Dysbiosis-Induced Secondary Bile Acid Deficiency Promotes Intestinal Inflammation. In Cell host & microbe, 27, 659-670.e5. doi:10.1016/j.chom.2020.01.021. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32101703/
2. Reich, Maria, Spomer, Lina, Klindt, Caroline, Heikenwalder, Mathias, Keitel, Verena. 2021. Downregulation of TGR5 (GPBAR1) in biliary epithelial cells contributes to the pathogenesis of sclerosing cholangitis. In Journal of hepatology, 75, 634-646. doi:10.1016/j.jhep.2021.03.029. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33872692/
3. Li, Man, Cai, Shi-Ying, Boyer, James L. 2017. Mechanisms of bile acid mediated inflammation in the liver. In Molecular aspects of medicine, 56, 45-53. doi:10.1016/j.mam.2017.06.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28606651/
4. Biagioli, Michele, Marchianò, Silvia, Di Giorgio, Cristina, Cirino, Giuseppe, Fiorucci, Stefano. 2023. Activation of GPBAR1 attenuates vascular inflammation and atherosclerosis in a mouse model of NAFLD-related cardiovascular disease. In Biochemical pharmacology, 218, 115900. doi:10.1016/j.bcp.2023.115900. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37926268/
5. Sorrentino, Giovanni, Perino, Alessia, Yildiz, Ece, Pellicciari, Roberto, Schoonjans, Kristina. 2020. Bile Acids Signal via TGR5 to Activate Intestinal Stem Cells and Epithelial Regeneration. In Gastroenterology, 159, 956-968.e8. doi:10.1053/j.gastro.2020.05.067. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32485177/
6. Wu, Qing, Liang, Xianyi, Wang, Kai, Pang, Yanli, Jiang, Changtao. 2021. Intestinal hypoxia-inducible factor 2α regulates lactate levels to shape the gut microbiome and alter thermogenesis. In Cell metabolism, 33, 1988-2003.e7. doi:10.1016/j.cmet.2021.07.007. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34329568/