导读

2003年，质子感应 G 蛋白偶联受体（GPCR）家族首次被提出，该家族由属于 A 类孤儿 GPCR 的四个成员组成：G 蛋白偶联受体4（GPR4）、T细胞死亡相关基因8（GPR65/TDAG8）、卵巢癌 G 蛋白偶联受体1（GPR68 /OGR1)）和 G 蛋白偶联受体132（GPR132 /G2A ）。这些受体是感知微环境酸化的细胞传感器，可以检测pH6.5至7.5范围内的细胞外pH值的变化而触发细胞内信号传导。这一特性归因于关键组氨酸残基的存在，这些组氨酸的咪唑基团的质子化导致组氨酸之间的氢键松动和不稳定，并可能最终将受体构象变为活性状态^[1]。

质子感应 G 蛋白偶联受体与多种几种pH依赖性生理活动有关，包括呼吸的中枢控制、肾脏对酸碱状态变化、胰岛素分泌和外周对胰岛素的反应、机械感觉和细胞趋化性的适应。它们在多种炎症性疾病（哮喘、炎症性肠病）的发生和进展、神经性疼痛方面以及肿瘤细胞代谢和侵袭等病理过程中的作用越来越受到关注，并使这些受体成为新的且有趣的治疗靶点。在最近研究中，发现孤儿受体GPR31 和GPR151被确定为潜在的质子感应GPCR。

图：质子感应 G 蛋白偶联受体的主要生理作用^[4]

在正常生理条件下，GPR65、GPR4、GPR68 和 GPR132等普遍表达，GPR65主要在T和B淋巴细胞以及巨噬细胞和其他先天免疫细胞（例如，嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和肥大细胞）中表达^[2-3]。今天，小O带大家详细了解GPR65以及其在生理和病理生理学中的作用。

关于GPR65

GPR65 开始被鉴定为鞘糖脂精神胺（d-半乳糖基-β -1,1'-鞘氨醇）的受体，与心理信号传导有关^[5]。后来，发现了它具有质子感应的能力。2005年，Ishii 等人观察到 GPR65可以在pH值低于7.2时被质子激活，导致环磷酸腺苷（cAMP）增加和ras同源基因家族成员A (RhoA) 激活^[6]。到目前为止，GPR65已显示出显著的多种生物学特性，并已被确定为几种病理生理状态和疾病的潜在靶标，其激动剂和拮抗剂都可能潜在地减少或改善多种疾病状态。

GPR65 在炎症和慢性炎性疼痛过程中的作用

在酸性pH刺激下，GPR65可通过cAMP依赖性机制导致脂多糖 (LPS) 刺激后腹腔巨噬细胞中IL-6和肿瘤坏死因子-α (TNFα) 产生减少^[7]。同样，GPR65的激活会减少T细胞中IL-6和TNFα的产生，并导致 IL-10产生增加^[8]；而GPR65的缺乏会增加结肠炎症期间中性粒细胞和巨噬细胞的浸润^[9]。这表明，在炎症背景下和酸性pH刺激下，GPR65活化具有相当好的抗炎作用。

GPR65 在疼痛过程中的作用

在疼痛的情况下，GPR65的抑制减少了小鼠对痛觉过敏的启动，并延迟了炎症性疼痛的发生^[10]，并且GPR65可能参与类风湿性关节炎进展和相关疼痛过程中的巨噬细胞极化^[11]。此外，GPR65在体内骨癌诱导的疼痛期间显示出在脊髓中的表达增加，并以PKA依赖的方式增加了癌诱导的疼痛^[12]。总之，GPR65在炎症和癌症诱导的疼痛中具有重要但不明确的作用，是炎症性和癌症引起的疼痛的靶标，其拮抗剂可能是治疗炎症性和神经性疼痛的有希望的新疗法。

GPR65 在肿瘤发生过程中的作用

研究发现在 Lewis 肺癌中GPR65的过表达可以通过 PKA 和细胞外信号调节激酶 (ERK)，进而促进肿瘤生长^[13]。而且，与GPR4类似，GPR65在人类结肠、卵巢和肾脏肿瘤组织中过表达^[14]。Pathios近期开发的GPR65小分子抑制剂PTT-3213使得MC38小鼠共生癌模型的肿瘤生长明显减少，能够显著增加肿瘤微环境中CD8+T细胞和自然杀伤T细胞的数量，能够协同PD-1抗体在小鼠MC38肿瘤模型中产生更好的药效。另一方面，酸中毒引起的GPR65激活介导Gα13/Rho信号导致人类淋巴瘤细胞中强癌基因c-Myc表达降低^[15]。基于GPR65在淋巴组织中的强表达，它被认为是一种背景肿瘤抑制因子，其激活可能代表一种潜在的抗肿瘤发生方法，特别是在血液恶性肿瘤（包括白血病、淋巴瘤和多发性骨髓瘤）中。总之，GPR65具有多种促癌和抗癌作用，这取决于癌症类型和环境。

GPR65 在脑功能过程中的作用

体外暴露于高碳酸血症的小鼠实验表明，小胶质细胞中GPR65可检测到穹窿下器官的低pH值，从而诱导细胞因子IL1β的释放，刺激穹窿下器官的神经元^[16]，进而诱导如恐惧、焦虑和恐慌性等行为。与对照组相比，惊恐障碍患者的外周血单个核细胞中GPR65表达水平（适度）升高^[17]。此外，敲除GPR65的小鼠在强迫游泳测试后似乎焦虑和抑郁都能够得到缓解^[18]。GPR65的激活也被提议作为脑缺血中的神经保护剂，GPR65 激动剂 BTB09089 减少了缺血小鼠的梗死面积，并在再灌注后 24 小时减少了炎症标志物的表达^[19]。

GPR65在胃肠道过程中的作用

GPR65是炎症性肠病的易感基因。近期，刘占举教授团队发现，GPR65通过cAMP-PKA-C-Raf-ERK1/2-LKB1介导的信号通路抑制Nuak2表达，进而促使Th1和Th17细胞分化，最终影响了肠道的炎症疾病，并提出靶向CD4＋T细胞中的GPR65以及Nuak2有望改善肠道炎症，为IBD的治疗提供了新思路^[20]。

GPR65在脱敏及骨生长过程中的作用

GPR65已被证明可通过 cAMP 途径增加酸性 pH 中嗜酸性粒细胞的活力，这是延长和加重哮喘炎症的一个标志性机制^[21]。

pH 是成骨细胞和破骨细胞活性的关键调节剂。在去卵巢的小鼠中，在GPR65缺失的情况下，骨吸收增强，破骨细胞数量增加，破骨细胞活性增加，导致过度的骨吸收^[22]。此外，有研究发现GPR65 保护缺血后的脑损伤，可能与GPR65的激活抑制破骨细胞中钙吸收，从而提高骨密度有关^[23-24]。

目前已知的只有少数物质可以调节GPR65的活性。除了质子和精神丙胺外，一种变构调节剂BTB09089已被描述为TDAG8的激活剂，在缺血性中风大鼠模型中显示出神经保护作用。此外，与多种化合物的对接研究已确定化合物 ZINC13684400为TDAG8的正变构调节剂，ZINC62678696 为 TDAG8的负变构调节剂，为进一步明确GPR65的生理功能与作用奠定了重要的研究基础。

 ^{表：迄今为止已知的 GPR65的激动剂、正变构调节剂和负变构调节剂[25]}

虽然人们对GPR65在生理和病理生理学中的作用进行了广泛的研究，但在研究其基本特性，如分子水平和下游信号传导的调控方面研究较少。

GPR65通过与Gαs结合激活腺苷酸环化酶（adenylate cyclase，AC），促进环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate，cAMP）升高，进而激活蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）/环磷酸腺苷反应元件结合蛋白（cAMP response element binding protein，CREB），CREB是一种转录因子，可与启动子或增强子区域的DNA序列结合，从而增加或减少下游基因的转录。

图：Gαs耦合GPCRs和下游事件^[26]

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参考文献

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