基于AhR信號(hào)通路的抗雌激素效應(yīng)及其機(jī)制研究進(jìn)展

謝昕岑，于淼，汝少國,*

1. 中國海洋大學(xué)海洋生命學(xué)院，青島 266003 2. 廊坊師范學(xué)院，廊坊 065000

隨著環(huán)境污染的日益加劇，外源化合物對(duì)生物體生殖健康的危害逐漸受到人們的關(guān)注。相較于具有雌激素活性的污染物，抗雌激素類物質(zhì)的研究目前還處于起步階段，且大多集中于雌激素(E2)結(jié)構(gòu)類似物上。這些物質(zhì)由于在化學(xué)結(jié)構(gòu)上與E2具有一定的相似性，因此能夠與E2競爭雌激素受體(ER)的配體結(jié)合域。但是，這類物質(zhì)與ER結(jié)合后卻無法發(fā)揮正常的雌激素效應(yīng)，例如ICI 182780與ER結(jié)合后，會(huì)阻礙ER二聚體化，加速其降解；他莫昔芬(TAM)與ER結(jié)合后導(dǎo)致ER構(gòu)象改變無法結(jié)合轉(zhuǎn)錄共激活因子，從而無法啟動(dòng)E2效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。而對(duì)于那些化學(xué)結(jié)構(gòu)與E2截然不同的具有抗雌激素活性的化合物，現(xiàn)有的報(bào)道多從下丘腦-垂體-性腺(HPG)軸的角度研究其對(duì)E2水平的影響，而缺乏對(duì)其觸發(fā)分子起始事件的探究。由于生物體內(nèi)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)綜復(fù)雜，ER信號(hào)通路在體內(nèi)并不是孤立存在的，許多調(diào)控因子或信號(hào)通路都可以與其產(chǎn)生交互作用，削弱或激活ER通路的作用效果。近期的研究發(fā)現(xiàn)，在外源化合物代謝過程中起著重要作用的芳香烴受體(AhR)途徑若被激活，其將會(huì)通過多種途徑干擾ER通路，表現(xiàn)出抗雌激素效應(yīng)，這為我們研究外源污染物的抗雌激素效應(yīng)機(jī)制提供了一個(gè)新的思路。本文通過查閱國內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)，從AhR信號(hào)通路被外源配體激活后降低雌性個(gè)體E2水平及拮抗ER功能兩方面系統(tǒng)論述AhR通路干擾ER通路的分子機(jī)制，以期為進(jìn)行相關(guān)物質(zhì)抗雌激素效應(yīng)機(jī)制的研究提供借鑒與參考。

1 AhR-ER交互作用中相關(guān)的信號(hào)通路(Signaling pathways involved in AhR-ER crosstalk)

1.1 ER信號(hào)通路(ER signaling pathway)

ER屬于類固醇/甲狀腺激素核受體超家族，主要由3個(gè)功能性結(jié)構(gòu)域組成(圖1)：NH2-末端結(jié)構(gòu)域包含非配體依賴性的轉(zhuǎn)錄激活域(AF-1)[1-2]，該結(jié)構(gòu)域介導(dǎo)蛋白之間的相互作用[3-4]和目的基因轉(zhuǎn)錄激活；C結(jié)構(gòu)域在受體二聚化及其與特異DNA序列結(jié)合過程中發(fā)揮著至關(guān)重要作用[5-6]；D/E/F結(jié)構(gòu)域則主要負(fù)責(zé)介導(dǎo)配體結(jié)合、受體二聚化、核轉(zhuǎn)運(yùn)以及靶基因的反式激活等分子事件[7-8]，位于D/E/F結(jié)構(gòu)域的配體結(jié)合域還包含著一個(gè)轉(zhuǎn)錄激活域(AF-2)，與AF-1不同的是，AF-2結(jié)構(gòu)和功能受到配體調(diào)控[9-11]。

圖1 雌激素受體(ER)的二級(jí)結(jié)構(gòu)(a)、ER的DNA結(jié)合域結(jié)合至靶基因啟動(dòng)子上雌激素受體響應(yīng)元件(ERE)的 三維結(jié)構(gòu)(b)和ER的配體結(jié)合域三維結(jié)構(gòu)(c)Fig. 1 The secondary structure of estrogen receptor (ER) (a), three-dimensional structure of DNA binding domain of ER binding to estrogen receptor response element (ERE) on the target gene promoter (b) and three-dimensional structure of ligand binding domain of ER (c)

在沒有配體的情況下，ER以非活化形式存在于細(xì)胞核中，此時(shí)“潛伏狀態(tài)”的ER與共抑制因子熱激蛋白90(HSP90)相互作用，ER轉(zhuǎn)錄活性被抑制[12]。在經(jīng)典ER信號(hào)通路中ER由E2激活后，ER與抑制因子解離，并與p160類輔激活因子產(chǎn)生相互作用，目前已證明激活因子會(huì)通過組蛋白乙酰化作用增加染色質(zhì)與ER及其他轉(zhuǎn)錄因子的作用，并增強(qiáng)受體上AF-1/AF-2的協(xié)同作用[13-14]，隨后形成的E2-ER復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞核，并形成同源二聚體與靶基因DNA啟動(dòng)子區(qū)的雌激素受體響應(yīng)元件(ERE)相結(jié)合，然后招募多種共調(diào)控因子和蛋白，啟動(dòng)或抑制下游基因的表達(dá)(圖2A)[15-16]。除此之外，E2還可以通過非經(jīng)典基因組模式(圖2B)、膜受體介導(dǎo)的基因組模式(圖2C)以及跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制產(chǎn)生的快速基因組效應(yīng)(圖2D)發(fā)揮其生理功能[17-19]。

1.2 AhR信號(hào)通路(AhR signaling pathway)

AhR(圖3)是一種配體依賴型轉(zhuǎn)錄因子，屬于堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)/Per-Arnt-Sim同源域(PAS)家族[20]，在許多生物體內(nèi)調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。常見的AhR配體包括環(huán)境污染物如鹵代芳烴及其類似物、生物體內(nèi)的色氨酸及其代謝產(chǎn)物[21-24]。在未與配體結(jié)合的情況下，大部分AhR位于細(xì)胞質(zhì)中，與HSP90二聚體及乙型肝炎病毒X蛋白結(jié)合蛋白2(XAP2)[25]結(jié)合，形成復(fù)合物。HSP90參與新合成AhR的折疊，能夠穩(wěn)定AhR的構(gòu)象，使AhR維持在一種非活化的、可與配體結(jié)合的狀態(tài)；XAP2一方面將AhR錨定在細(xì)胞骨架上，阻止AhR被入核蛋白importinβ識(shí)別，從而將其定位于細(xì)胞質(zhì)中，另一方面這些分子伴侶能夠抑制AhR的泛素化降解，從而使胞質(zhì)中AhR的數(shù)量維持在一定水平[26]。當(dāng)AhR配體進(jìn)入細(xì)胞與AhR結(jié)合后，被激活的AhR會(huì)發(fā)生構(gòu)象改變使其上的核定位序列暴露，隨后AhR與上述分子伴侶解離并移位進(jìn)入細(xì)胞核[27-28]。活化的配體-AhR將會(huì)在細(xì)胞核內(nèi)與芳香烴受體核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ARNT)(圖3)結(jié)合形成配體-AhR-ARNT復(fù)合體[29-30]，并結(jié)合至特定的DNA識(shí)別位點(diǎn)cyp1a1及其他AhR效應(yīng)基因上游啟動(dòng)子區(qū)的二噁英/外源物質(zhì)反應(yīng)元件(DREs/XREs)(核心五核苷酸序列：5’-GCGTG-3’)，進(jìn)而激活相關(guān)效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄(圖4)[31-32]。

AhR在生物體內(nèi)發(fā)揮著重要作用，其最為人們熟知的功能是AhR效應(yīng)基因所編碼的蛋白在外源物質(zhì)(如2,3,7,8-四氯-二苯并-對(duì)-二噁英，簡稱TCDD)的體內(nèi)代謝過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[33]。近期的研究表明，在無外源配體的情況下，AhR本身也參與調(diào)控生物體的諸多生理過程，如雌性個(gè)體的生殖。有證據(jù)表明，與正常小鼠相比，ahr缺陷型小鼠的繁殖效率顯著降低，子代數(shù)量明顯減少[34]。而當(dāng)AhR通路被外源配體激活后，也將通過多種途徑干擾ER通路，發(fā)揮抗雌激素效應(yīng)。

圖2 雌激素(E2)在細(xì)胞內(nèi)的作用模式注：TF為轉(zhuǎn)錄因子；cAMP為環(huán)磷酸腺苷；PKA為蛋白激酶A；PLC為磷脂酶C；IP3為1,4,5-三磷酸肌醇；DAG為二酰甘油；PKC為蛋白激酶C。Fig. 2 Mechanisms involved in the cellular actions of estrogen (E2)Note: TF is transcription factor; cAMP is cyclic adenosine monophosphate; PKA is protein kinase A; PLC is phospholipase C; IP3 is inositol 1,4,5-triphosphate; DAG is diacylglycerol; PKC is protein kinase C.

圖3 芳香烴受體(AhR)和芳香烴受體核轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(ARNT)的二級(jí)結(jié)構(gòu)注：bHLH為堿性螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)，PAS A和PAS B為Per-Arnt-Sim同源域。Fig. 3 The secondary structure of aryl hydrocarbon receptor (AhR) and aryl hydrocarbon receptor nuclear translocator (ARNT)Note: bHLH is basic helix-loop-helix domain, PAS A and PAS B are Per-Arnt-Sim domains.

圖4 AhR信號(hào)通路注：DREs為二噁英/外源物質(zhì)反應(yīng)元件，HSP90為熱激蛋白90，XAP2為乙型肝炎病毒X蛋白結(jié)合蛋白2。Fig. 4 AhR signaling pathwayNote: DREs are dioxin response elements; HSP90 is heat shock protein 90; XAP2 is hepatitis B virus X protein-associated protein 2.

2 基于AhR信號(hào)通路的抗雌激素效應(yīng)分子機(jī)制(Molecular mechanisms of anti-estrogenic effects based on AhR signaling pathway)

目前已有多項(xiàng)研究證實(shí)AhR激動(dòng)劑在不同生物學(xué)層次上均發(fā)揮著抗雌激素效應(yīng)。首先E2效應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄水平的變化是檢測外源污染物抗雌激素效應(yīng)最為快速且綜合的指標(biāo)，如Bemanian等[35]發(fā)現(xiàn)TCDD能夠抑制E2對(duì)大西洋鮭(Salmosalar)esr1和vtg轉(zhuǎn)錄的激活效應(yīng)；AhR的另一激動(dòng)劑2-苯基色原酮也能夠顯著降低MCF-7細(xì)胞中E2效應(yīng)基因pr和pS2的轉(zhuǎn)錄水平[36]；Wang等[37]利用報(bào)告基因體外轉(zhuǎn)染MCF-7細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)E2能顯著上調(diào)含有vtgA2、pS2和組織蛋白酶D(cathepsin D)啟動(dòng)子區(qū)域的報(bào)告基因的mRNA表達(dá)水平，而TCDD則能夠使E2的對(duì)上述基因的轉(zhuǎn)錄激活作用消失，類似結(jié)果也出在T47D細(xì)胞系中。除E2效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄水平受到影響外，其蛋白水平也可被AhR激動(dòng)劑改變。如TCDD、多氯聯(lián)苯126、β-萘黃酮、苯并芘和二吲哚甲烷均能夠顯著降低鯉魚(Cyprinuscarpio)肝臟細(xì)胞中卵黃原蛋白(VTG)的表達(dá)水平[38]，VTG是卵細(xì)胞成熟的關(guān)鍵物質(zhì)，其蛋白水平降低將影響雌魚生殖。Oenga等[39]的研究還證實(shí)TCDD和多氯聯(lián)苯(PCBs)能夠削弱E2對(duì)MCF-7細(xì)胞體外增殖的誘導(dǎo)作用，TCDD和E2聯(lián)合染毒切除卵巢的小鼠，發(fā)現(xiàn)TCDD能夠抑制外源性E2誘導(dǎo)的子宮濕質(zhì)量增加[40-41]；有機(jī)氯殺蟲劑甲氧氯可通過激活A(yù)hR通路抑制體外小鼠卵巢竇卵泡的生長并誘導(dǎo)閉鎖卵泡生成，當(dāng)敲除ahr后該抑制作用則不復(fù)存在[42]。上述眾多研究從基因轉(zhuǎn)錄水平、蛋白水平、細(xì)胞水平以及組織水平證實(shí)了AhR激動(dòng)劑的抗雌激素效應(yīng)，而這種效應(yīng)的產(chǎn)生源于被激活的AhR通路與ER通路之間的種種交互作用。盡管二者之間詳細(xì)的分子機(jī)制還有待進(jìn)一步研究，從目前的研究結(jié)果來看，可將其歸納為以下5個(gè)方面(圖5)。

2.1 降低E2水平(Reducing the level of E2)

2.1.1 抑制E2合成(Inhibition of E2synthesis)

在性成熟的雌性個(gè)體中，膽固醇在一系列酶的作用下合成E2，這些酶包括膽固醇側(cè)鏈裂解酶(CYP11A)、3β-羥類固醇脫氫酶(3β-HSD)、17α羥化酶/C17,20-裂解酶(CYP17)、17β-羥類固醇脫氫酶(17β-HSD)和芳香化酶(CYP19)等(圖6)，其表達(dá)水平或活性的變化會(huì)直接影響雌性生物體內(nèi)的E2水平。

圖5 AhR信號(hào)通路干擾ER信號(hào)通路的機(jī)制注：iDRE為二噁英/外源物質(zhì)反應(yīng)元件類似序列，p300、HSP90和RIP140為轉(zhuǎn)錄因子。Fig. 5 Mechanisms of AhR signaling pathway interfering with ER signaling pathwayNote: iDRE is similar sequence of dioxin response element; p300, HSP90, RIP140 are transcription factors.

圖6 E2合成途徑Fig. 6 E2 synthesis pathway

在E2生物合成的最后一步，cyp19編碼的芳香化酶將睪酮(T)轉(zhuǎn)化成E2，被認(rèn)為是該生物學(xué)過程的限速步驟，芳香化酶CYP19表達(dá)量和活性的變化可顯著改變E2的合成量。在硬骨魚大腦中，cyp19b是編碼芳香化酶的主要基因[43-45]，同時(shí)其本身還是經(jīng)典的E2效應(yīng)基因[46]，Cheshenko等[47]研究發(fā)現(xiàn)TCDD暴露會(huì)降低斑馬魚體內(nèi)cyp19b的表達(dá)水平。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示TCDD還會(huì)抑制zfcyp19b熒光素酶報(bào)告基因?qū)2響應(yīng)的靈敏度，而加入AhR拮抗劑可以部分(體內(nèi))或完全(體外)緩解這種效應(yīng)，證實(shí)了TCDD對(duì)cyp19b表達(dá)的抑制依賴于AhR。

2.1.2 促進(jìn)E2代謝(Enhanced metabolism of E2)

AhR激動(dòng)劑還可通過上調(diào)E2代謝相關(guān)酶的活性，促進(jìn)E2代謝，進(jìn)而降低內(nèi)源E2水平。E2的代謝主要發(fā)生在肝臟中，第一步是肝臟細(xì)胞色素(CYP)P450催化，NADPH參與的氧化代謝[48]。由AhR通路的效應(yīng)基因所編碼的CYP1家族在哺乳動(dòng)物內(nèi)源E2的代謝過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，CYP1和CYP3A催化E2產(chǎn)生2-OHE2、少量的4-OHE2及其他羥基代E2[49]，2-OHE2和4-OHE2由兒茶酚-O-甲基轉(zhuǎn)移酶(COMT)進(jìn)一步代謝成2-MeOE2和4-MeOE2[50]。TCDD等一些AhR激動(dòng)劑能夠誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞MCF-7、T47D、MDA-MB-231中cyp1a1和cyp1b1的表達(dá)，增強(qiáng)E2代謝，進(jìn)而降低E2在細(xì)胞內(nèi)的水平并抑制細(xì)胞增殖[51-54]；Lu等[55]的研究采用高效液相色譜(HPLC)檢測了TCDD對(duì)MCF-10F細(xì)胞中E2及其代謝物產(chǎn)物水平的影響，結(jié)果顯示E2水平降低，4-OHE2含量增多，表明TCDD促進(jìn)了細(xì)胞中E2的代謝。

2.2 拮抗ER功能(Antagonizing the functions of ER)

E2水平降低勢必會(huì)表現(xiàn)出抗雌激素效應(yīng)，然而有些AhR激動(dòng)劑并不能影響生物體或細(xì)胞內(nèi)E2合成或代謝途徑，卻仍削弱E2的生理功能。例如Helle等[56]研究發(fā)現(xiàn)3-甲基膽蒽(3-MC)能夠抑制雌性小鼠子宮內(nèi)E2效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄水平，然而作者利用3-MC體外暴露雌性大鼠肝臟微粒體，發(fā)現(xiàn)微粒體E2水平與對(duì)照組無明顯差異，E2代謝物水平也沒有發(fā)生變化。可見3-MC并非通過降低E2水平發(fā)揮其抗雌激素效應(yīng)，拮抗ER功能可能是其產(chǎn)生抗雌激素效應(yīng)的重要途徑。

2.2.1 直接抑制雌激素效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄(Direct inhibition of estrogen-regulated gene transcription)

受體被激活后往往通過與靶基因啟動(dòng)子區(qū)特定的序列結(jié)合，激活基因表達(dá)。同屬核受體轉(zhuǎn)錄因子家族的AhR和ER有各自特定的識(shí)別序列——DRE和ERE。然而研究發(fā)現(xiàn)，在一些E2效應(yīng)基因啟動(dòng)子區(qū)ERE附近存在著DRE或DRE類似序列(iDRE)，當(dāng)AhR受到配體激活后，活化的AhR復(fù)合體可能會(huì)與此處的DRE/iDRE結(jié)合，這將會(huì)占據(jù)ER復(fù)合體的結(jié)合空間，阻礙ER復(fù)合體與ERE結(jié)合，從而抑制雌激素效應(yīng)基因的轉(zhuǎn)錄。目前已在cathepsinD[57-59]、ps2[60]、hsp27[61]和c-fos[61]等雌激素效應(yīng)基因的啟動(dòng)子區(qū)發(fā)現(xiàn)了功能性iDRE(圖7)，但其作用機(jī)制存在顯著差異。例如cathepsinD啟動(dòng)子的近端調(diào)控區(qū)(轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)前250 bp附近)含有多個(gè)ERE，包括可與ERα/Sp1結(jié)合的GC(N)19ERE(ERE1/2)功能域，可與ERα/Sp1結(jié)合的高GC功能域以及可與USF1/2-ERα復(fù)合物結(jié)合的E-box功能域，在體外構(gòu)建GC(N)19ERE1/2介導(dǎo)的報(bào)告基因體系，發(fā)現(xiàn)E2能夠誘導(dǎo)該報(bào)告基因的表達(dá)，而TCDD能夠抵消這種誘導(dǎo)作用[57]。對(duì)GC(N)19ERE1/2功能域附近(-195至-165)進(jìn)行序列分析可知，cathepsinD啟動(dòng)子區(qū)的-177到-181為GCGTG，是AhR復(fù)合體識(shí)別DRE的核心五核苷酸，將該處iDRE突變后，TCDD對(duì)E2的拮抗效應(yīng)隨之消失，后續(xù)的凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)表明AhR復(fù)合物能夠與該iDRE相結(jié)合，繼而阻止ERα/Sp1與GC(N)19ERE1/2的正常結(jié)合，抑制了E2介導(dǎo)的反式激活[57-59]。

圖7 cathepsin D、c-fos、hsp27和ps2基因啟動(dòng)子區(qū)功能性外源物質(zhì)反應(yīng)元件類似序列(iDRE)的示意圖[89]Fig. 7 Functional xenobiotic response elements (iDRE) in promoters of the cathepsin D, c-fos, hsp27, and ps2 genes [89]

2.2.2 與ER信號(hào)通路競爭共調(diào)控因子(Competition for cofactors)

受體調(diào)控靶基因表達(dá)除了需要配體外，還需要多種共調(diào)控因子(cofactors)的共同參與。ER上AF-1和AF-2的轉(zhuǎn)錄活性依賴于共調(diào)控因子的相互作用，這些共調(diào)控因子分為共激活因子(coactivators)和共抑制因子(corepressors)[62]。

AhR信號(hào)通路與ER信號(hào)通路同為核受體通路，被激活時(shí)將會(huì)競爭共用的轉(zhuǎn)錄因子，互相產(chǎn)生干擾。如Ricci等[63]將包含人類cyp1a1基因啟動(dòng)子序列(-1612/+292，含至少3個(gè)功能性DRE)的報(bào)告基因?qū)隕CC-1細(xì)胞中，并用E2和TCDD聯(lián)合暴露該轉(zhuǎn)染細(xì)胞，結(jié)果顯示聯(lián)合暴露組中的熒光素酶活性較TCDD單獨(dú)暴露組降低了74%，表明E2抑制了TCDD對(duì)cyp1a1的轉(zhuǎn)錄激活作用，但E2對(duì)TCDD誘導(dǎo)的cyp1b1的轉(zhuǎn)錄水平無顯著影響。作者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，cyp1a1的轉(zhuǎn)錄受轉(zhuǎn)錄因子NF-1的調(diào)控，而NF-1不調(diào)控cyp1b1的表達(dá)[63]；同時(shí)NF-1是E2效應(yīng)基因轉(zhuǎn)錄中必不可少的轉(zhuǎn)錄因子，因此推測2條通路間的拮抗關(guān)系可能源于它們競爭細(xì)胞內(nèi)有限數(shù)量的NF-1。作者進(jìn)一步向該轉(zhuǎn)染細(xì)胞中導(dǎo)入過量NF-1表達(dá)質(zhì)粒后，緩解了E2對(duì)cyp1a1的轉(zhuǎn)錄抑制作用，證實(shí)了上述推論。此外，AhR信號(hào)通路中關(guān)鍵因子ARNT也在ERα和ERβ誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄激活中發(fā)揮著激活因子的作用[64]，當(dāng)AhR通路被激活后大量的ARNT將被招募至AhR通路中，從而減少ER通路中可利用的ARNT，產(chǎn)生抗雌激素效應(yīng)。例如Rüegg等[65]的研究顯示含3xERE熒光素酶報(bào)告基因的HC11細(xì)胞(HC11-ERE)暴露于TCDD，形成大量AhR/ARNT復(fù)合物，導(dǎo)致熒光強(qiáng)度減弱。

2.2.3 促進(jìn)ER降解(Enhanced metabolism of ER)

在細(xì)胞中，蛋白質(zhì)降解主要有2種途徑：溶酶體途徑和泛素-蛋白酶體途徑。其中泛素化在蛋白質(zhì)特異性降解過程中發(fā)揮至關(guān)重要的作用[66]。在泛素-蛋白酶體途徑調(diào)控的蛋白質(zhì)降解中，E3泛素連接酶決定了降解目標(biāo)的特異性[67-69]。有研究表明，AhR除了具有轉(zhuǎn)錄因子活性外，其被相應(yīng)的配體激活后還是一種E3泛素連接酶，能夠?qū)Rα進(jìn)行泛素化修飾，從而促進(jìn)ERα的降解。(1)在體外實(shí)驗(yàn)中，配體-AhR復(fù)合體以一種依賴于泛素激活酶E1/泛素結(jié)合酶E2的方式表現(xiàn)出了自身泛素化的活性。(2)被3-MC活化的AhR能夠識(shí)別ER，然后誘導(dǎo)ER的泛素化[70]。(3)ER的降解會(huì)加速AhR自身的降解，這是E3泛素連接酶自身泛素化的一個(gè)典型特征[71]。上述結(jié)果均表明，AhR在E3泛素連接酶復(fù)合體中可能作為特異性識(shí)別底物的接頭蛋白，其功能與SCF復(fù)合體中F-box蛋白的功能相似[68, 71]。Yanagisawa等[72]已在Hela細(xì)胞中純化出了含有AhR的泛素連接酶復(fù)合體，該復(fù)合物由受損DNA結(jié)合蛋白1(DDB1)、AhR、ARNT、轉(zhuǎn)導(dǎo)素-β樣蛋白3(TBL3)、滯蛋白(CUL4B，泛素連接酶的核心成分)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)蛋白1(Rbx1)組成。另一項(xiàng)研究表明，AhR配體能夠誘導(dǎo)小鼠子宮中ERα蛋白的降解，然而在ahr缺陷型小鼠中，用AhR配體處理則不會(huì)改變ERα的蛋白表達(dá)水平[73-74]；在ERα陽性乳腺癌細(xì)胞MCF-7、T47D和ZR75-1中，AhR在其配體TCDD的參與下與ERα結(jié)合，并以不依賴激素的方式促進(jìn)ERα通過泛素-蛋白酶體途徑降解[75]。

3 展望(Expectation)

AhR作為一種配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，在人體中發(fā)揮著重要作用，它既能夠與有毒物質(zhì)結(jié)合參與生物體解毒過程，也能夠調(diào)節(jié)雌性生物體的生殖[76]。

AhR激動(dòng)劑廣泛存在于環(huán)境中，例如近年來針對(duì)我國三峽水庫的化學(xué)分析研究顯示，水庫沉積物被持久性有機(jī)污染物(POPs)所污染，包括PCBs、有機(jī)氯殺蟲劑(OCPs)以及多環(huán)芳烴(PAHs)[77-79]，其中許多化合物都能激活A(yù)hR，將對(duì)水生生物乃至人類造成嚴(yán)重危害；韓國始華湖[80]及蔚山灣[81]沉積物中也有各類AhR激動(dòng)劑檢出。各類化合物的聯(lián)合作用誘導(dǎo)AhR的效力極大增加，因此鑒定并識(shí)別出混合物中AhR激動(dòng)劑的不同組分及含量，能夠更好地為環(huán)境污染物優(yōu)先級(jí)的評(píng)定及管制辦法的制定提供參考。目前已開發(fā)出許多離體方法，如信號(hào)通路分析、報(bào)告基因等用于分析外源化合物的潛在影響，但在處理數(shù)以萬計(jì)化合物時(shí)成本高昂且耗時(shí)費(fèi)力[82]。出于上述原因，計(jì)算機(jī)技術(shù)正在迅速發(fā)展。基于定量構(gòu)效關(guān)系(QSAR)建模預(yù)測化合物的毒理學(xué)效應(yīng)，具有耗時(shí)少、成本低的優(yōu)勢[83]，因此可以作為監(jiān)測未來環(huán)境中AhR激動(dòng)劑的重要手段。如Xiao等[84]就首先進(jìn)行毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)鑒定出三峽水庫沉積物中潛在的AhR激動(dòng)劑，接著在此基礎(chǔ)上使用QSAR建立數(shù)學(xué)模型，根據(jù)化合物分子結(jié)構(gòu)性質(zhì)數(shù)據(jù)模擬以預(yù)測篩選出的AhR激動(dòng)劑的生物活性，確定了沉積物中新的潛在AhR激動(dòng)劑——苯并噻唑和2-巰基苯并噻唑。

此外，AhR通路作為當(dāng)前抗雌激素效應(yīng)研究熱點(diǎn)，探明其發(fā)揮抗雌激素效應(yīng)的機(jī)制不僅有助于AhR激動(dòng)劑的毒性效應(yīng)預(yù)測，更能夠以此作為激素依賴性腫瘤的治療靶點(diǎn)。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)意外暴露于TCDD的婦女，其乳腺癌和子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率較低[85]；AhR的配體二吲哚甲烷(DIM)類似物[86]是吲哚-3-甲醇(I3C)在酸催化下形成的二聚產(chǎn)物，相對(duì)于TCDD等化合物毒性較低，DIM(1 mg kg-1)暴露24 h對(duì)雌性大鼠腫瘤生長有顯著抑制作用[87]；AhR內(nèi)源性配體2-(1’-吲哚-3’-羰基)-噻唑-4-羧酸甲酯(ITE)能抑制離體子宮內(nèi)膜癌(EC)細(xì)胞的增殖和遷移，在小鼠體內(nèi)也能抑制EC細(xì)胞的異種移植生長[88]。上述結(jié)果均提示AhR通路可能是開發(fā)治療乳腺癌和子宮內(nèi)膜癌藥物的重要靶點(diǎn)，因此開發(fā)或合成具有較低毒性、較高抗雌激素和抗腫瘤活性的AhR外源性配體，還可將AhR作為激素依賴性腫瘤治療的關(guān)鍵中間物質(zhì)，應(yīng)用于乳腺癌的預(yù)防和治療。