内分泌和激素信号通路

内分泌系统通过激素(类固醇、氨基酸衍生物、肽类/蛋白质)与靶细胞受体耦联,调控代谢、生长、生殖、应激与电解质平衡。核受体介导基因组程序;膜受体(酪氨酸激酶、GPCR 等)启动激酶级联并与代谢通路、免疫与肿瘤激素依赖性表型广泛交叉。

1. 相关靶点

核受体与性激素轴

  • ESR1 / ESR2

    雌激素受体;乳腺、子宫等组织中驱动增殖与转录程序,是激素治疗与耐药研究核心。

  • AR

    雄激素受体;前列腺、部分乳腺癌等情境依赖剪接体(AR-Vs)与耐药相关。

  • PGR / NR3C1

    孕激素与糖皮质激素受体;生殖周期、应激反应与免疫–代谢耦联。

代谢与生长轴(膜受体)

  • INSR、IGF1R、IRS1/2
  • GH–IGF1 轴:GHR、JAK2/STAT5 下游
  • 与 PI3K/Akt、mTOR、MAPK 广泛交叉

甲状腺与垂体–下丘脑

  • TSHR、THRA/THRB(甲状腺激素核受体)
  • TRH、TSH、GnRH、FSH/LH、PRL 等肽类激素与对应 GPCR/糖蛋白受体

补充:内分泌与激素相关靶点(基因符号)

在上方概述基础上,按核受体、类固醇合成酶、甲状腺–甲状旁腺、下丘脑–垂体、代谢与脂肪因子、生殖与泌乳、儿茶酚胺、膜受体、结合蛋白/转运体、褪黑素与昼夜节律等模块列出 HGNC 基因符号;与免疫、代谢通路的交叉靶点选录。个别符号存在组织特异剪接与假基因同源,请以 HGNC / UniProt 为准。

核受体

核受体超家族(主要成员)

配体包括类固醇、甲状腺激素、视黄酸、维生素 D、胆汁酸、氧甾醇等;剪接异构体与组织表达差异大。

NR0B1, NR0B2, THRA, THRB, RARA, RARB, RARG, RXRA, RXRB, RXRG, PPARA, PPARD, PPARG, NR1D1, NR1D2, NR1H2, NR1H3, NR1H4, NR1I2, NR1I3, VDR, RORA, RORB, RORC, HNF4A, HNF4G, NR2C1, NR2C2, NR2E1, NR2E3, NR2F1, NR2F2, NR2F6, ESR1, ESR2, ESRRG, ESRRB, ESRRA, PGR, AR, NR3C1, NR3C2, NR4A1, NR4A2, NR4A3, NR5A1, NR5A2, NR6A1

甲状腺、甲状旁腺与钙稳态

甲状腺轴(激素、受体、转运与脱碘酶)

TG, TPO, TSHB, TSHR, SLC5A5, SLC16A2, THRA, THRB, DIO1, DIO2, DIO3, IYD, DUOX1, DUOX2

甲状旁腺激素、降钙素与钙感应

PTH, PTHLH, PTH1R, PTH2R, CALCA, CALCB, CALCR, CALCRL, RAMP1, RAMP2, RAMP3, CASR, GCM2

下丘脑–垂体激素

下丘脑释放/抑制激素与相关肽

GNRH1, CRH, TRH, SST, GHRH, POMC, NPY, AGRP, CARTPT, KISS1, TAC1, TAC3, HCRT, PDYN, PENK, PMCH

垂体前叶/中叶激素亚基

GH1, GH2, PRL, TSHB, LHB, FSHB, CGA, POMC, CSH1, CSH2

神经垂体激素

AVP, OXT

代谢激素与脂肪因子

胰岛素–胰高血糖素–肠促胰素轴

INS, IGF1, IGF2, INSR, IGF1R, INSRR, IRS1, IRS2, IRS4, GCG, GIP, GIPR, GLP1R, GLP2R, GCGR, PCSK1, PCSK2, FURIN

脂肪因子与能量感应(内分泌交叉)

LEP, LEPR, ADIPOQ, ADIPOR1, ADIPOR2, RETN, RBP4, NAMPT, FGF21, FGF19, FGFR4, KLB, FGFR1

生殖轴与泌乳

生殖轴相关(激素与膜受体,选录)

INHA, INHBA, INHBB, INHBC, AMH, AMHR2, BMP15, GDF9, ESR1, ESR2, PGR, AR

泌乳与生长激素轴衔接

PRL, PRLR, GH1, GH2, GHR, JAK2, STAT5A, STAT5B, STAT3, IGF1, IGFBP1, IGFBP2, IGFBP3, IGFBP4, IGFBP5, IGFBP6, IGFBP7

肾上腺髓质与儿茶酚胺

肾上腺髓质儿茶酚胺合成与代谢

TH, DDC, DBH, PNMT, COMT, MAOA, MAOB, SLC6A2, SLC6A3, SLC6A4, ADRA1A, ADRA1B, ADRA1D, ADRA2A, ADRA2B, ADRA2C, ADRB1, ADRB2, ADRB3, DRD1, DRD2, DRD3, DRD4, DRD5

膜受体(糖蛋白激素、GPCR 等)

其他肽类激素膜受体(选录)

PTH1R, PTH2R, CALCR, CALCRL, GLP1R, GLP2R, GIPR, GCGR, VIPR1, VIPR2, ADCYAP1R1, SCTR, NPY1R, NPY2R, NPY4R, NPY5R, AGTR1, AGTR2, BDKRB1, BDKRB2, EDNRA, EDNRB

结合蛋白与转运体

激素结合蛋白与载体

SHBG, SERPINA6, ALB, IGFBP1, IGFBP2, IGFBP3, IGFBP4, IGFBP5, IGFBP6, IGFBP7, GC, SERPINA7

激素与代谢物转运体(选录)

SLC2A1, SLC2A2, SLC2A3, SLC2A4, SLC16A1, SLC16A2, SLC16A7, SLC16A8, SLCO1A2, SLCO1B1, SLCO1B3, SLCO2B1, ABCB1, ABCG2

褪黑素与昼夜节律

褪黑素受体与合成酶

MTNR1A, MTNR1B, AANAT, ASMT

昼夜节律与核受体交叉(选录)

CLOCK, ARNTL, NPAS2, PER1, PER2, PER3, CRY1, CRY2, NR1D1, NR1D2, RORA, RORB, RORC

2. 推荐实验读出

核受体研究注意亚细胞定位、辅因子与染色质背景;磷酸化读出需配刺激/拮抗与总蛋白对照。

  • ERα/AR/PGR/NR3C1 核转位与靶基因(TFF1、KLK3、GRE 报告基因等,依模型)
  • INSR/IGF1R 与 IRS1 Tyr 磷酸化;Akt、S6K、4E-BP1(mTOR 轴联读)
  • STAT5(催乳素/生长激素轴)、STAT3(情境依赖)
  • 甲状腺激素应答基因(DIO2、UCP 等)与 THRA/THRB 亚型表达
  • 类固醇合成酶(CYP11A1、HSD3B 等)与肾上腺/性腺组织切片 IHC

3. 核受体与膜受体激素信号对照

激素类型(示例)主要受体起始信号备注
类固醇(雌/孕/雄/糖皮质)ESR / PGR / AR / NR3C1…配体–受体入核,调控转录时间尺度较慢;与辅激活/抑制因子、染色质可及性密切相关。
肽类/蛋白质(胰岛素、IGF、GH)INSR、IGF1R、GHR…RTK → IRS / JAK–STAT…与代谢酶、翻译机器快速耦联;注意种属与培养条件。
下丘脑释放激素、儿茶酚胺等GPCR 家族G 蛋白 → AC / PLC / β-arrestin…与 Ca²⁺、cAMP、MAPK 交叉;垂体前叶分泌级联的起点。

4. 临床与药物语境(示意)

  • 激素依赖性肿瘤:乳腺癌 ER/PR、前列腺癌 AR 是分层与一线内分泌治疗基础;读出需结合突变、共表达与微环境。
  • 代谢综合征与糖尿病:胰岛素抵抗、IGF 轴与肥胖相关炎症耦联;常与 PI3K/Akt、mTOR 研究并行。
  • 甲状腺与自身免疫:TSHR 抗体、激素替代与抗甲状腺药物机制不同;实验模型需区分甲亢/甲减表型。

内分泌和激素相关抗体(精选)

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5. 产品线说明与站内检索

一抗与修饰抗体

ERα/ERβ、PR、AR、NR3C1、INSR、IGF1R、IRS1、STAT5、TSHR、甲状腺球蛋白/过氧化物酶等;WB、IHC、IF、流式依说明书与样本类型选择。

重组蛋白 / 标准品

胰岛素、IGF1、GH、各类激素受体胞外域/Fc 融合(视库存)用于结合或中和实验。

ELISA / 多因子检测

胰岛素、C 肽、皮质醇、性激素结合球蛋白等体液指标;请遵循伦理与生物安全规范。

6. 抑制剂与工具化合物(汇总)

科研用途;临床药物在细胞模型中的浓度与特异性需对照说明书与文献。

Tamoxifen / 4-OHT

选择性 ER 调节;体外常用羟基他莫昔芬。

Fulvestrant

ER 降解剂;耐药与联合治疗研究。

Enzalutamide / ARN-509

AR 信号拮抗;注意 AR-V 语境。

Letrozole / Anastrozole

芳香化酶抑制;降低雌激素合成。

Mifepristone (RU486)

糖皮质激素/孕激素受体拮抗工具。

Ruxolitinib

JAK1/2 抑制;GH/PRL 轴 JAK–STAT 读出对照。

BMS-754807

IGF1R/InsR 酪氨酸激酶抑制(工具)。

Canagliflozin / Metformin

代谢干预对照(非经典“激素抑制剂”,课题依赖)。

7. 通路示意图

内分泌与激素信号概览
内分泌和激素信号通路示意图
通路图说明
  1. 下丘脑–垂体–靶腺轴分泌级联
  2. 类固醇经核受体调控转录
  3. 肽类激素经膜受体启动激酶/第二信使
  4. 与代谢、免疫及肿瘤微环境交叉

8. 通路生物学简介

内分泌信号强调时间(昼夜/脉冲)、剂量与靶器官特异性;同一激素在不同发育阶段或疾病分期可产生相反表型。实验上应同时记录受体亚型、辅因子、共培养细胞类型与全身代谢读出。

  • 应激–免疫:糖皮质激素与淋巴细胞凋亡/炎症抑制
  • 生长–癌症:IGF 轴与 PI3K/Akt 促存活程序

11. 参考文献

核受体机制

  • • Mangelsdorf DJ, et al. (1995). Cell. 83(6):841-50.
  • • Heldring N, et al. (2007). Physiol Rev. 87(3):905-31.

代谢激素与疾病

  • • Saltiel AR, Kahn CR. (2001). Nature. 414(6865):799-806.
  • • LeRoith D. (2007). Nat Rev Cancer. 7(12):915-28.