細(xì)胞膜受體是指細(xì)胞表面上能夠識(shí)別、結(jié)合特定生物活性物質(zhì)（配體）的分子，這些分子能夠觸發(fā)一系列物理化學(xué)變化，從而導(dǎo)致特定的生物效應(yīng)。細(xì)胞膜受體在細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境變化的情況下，能夠影響細(xì)胞內(nèi)部的生理過程。
結(jié)構(gòu)與組成
細(xì)胞膜受體通常是嵌入在膜脂質(zhì)雙分子層中的膜蛋白質(zhì)。這些蛋白質(zhì)通常由兩個(gè)亞單位組成：一個(gè)是暴露在細(xì)胞膜外部的調(diào)節(jié)亞單位，負(fù)責(zé)識(shí)別和結(jié)合環(huán)境中的特異化學(xué)物質(zhì)；另一個(gè)是暴露在細(xì)胞內(nèi)部的催化亞單位，常見的例子是無活性的腺苷酸環(huán)化酶（AC）。受體與配體的結(jié)合具有高度特異性。當(dāng)配體與靶細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合時(shí)，調(diào)節(jié)亞單位會(huì)發(fā)生構(gòu)型變化，激活膜上的AC，促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)一系列生物化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生，進(jìn)而引起靶細(xì)胞生理功能的改變。然而，也有一些膜受體與配體結(jié)合后不會(huì)立即引發(fā)細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)，而是通過改變細(xì)胞膜對(duì)離子的通透性來產(chǎn)生生理效應(yīng)。“受體”這一術(shù)語最初是在19世紀(jì)末20世紀(jì)初出現(xiàn)的，最初指的是藥物與靶細(xì)胞上互補(bǔ)的分子結(jié)合后發(fā)揮作用的情況。隨著研究的發(fā)展，受體的概念已擴(kuò)展到包括藥物之外的信息分子與細(xì)胞的相互作用。
分布與數(shù)量
細(xì)胞膜可能包含多種不同的受體，例如脂肪細(xì)胞膜上就有鹽酸腎上腺素、胰高血糖素、胰島素等多種激素受體。這些受體的數(shù)量因種類而異，且在同一受體的不同細(xì)胞膜上的數(shù)量也可能不同。一般來說，受體的密度約為10^3~10^4個(gè)/細(xì)胞，但在電鰩電器官上的乙酰膽堿受體密度和數(shù)量相對(duì)較大，可達(dá)10^4~10^5微米2或1011個(gè)/細(xì)胞。受體的數(shù)量在正常生理?xiàng)l件下保持穩(wěn)定，但也受到細(xì)胞生理狀態(tài)和外界環(huán)境變化的影響。受體在膜上的分布不均勻，常以聚集體的形式存在。
調(diào)節(jié)機(jī)制
受體的調(diào)節(jié)涉及多個(gè)因素和途徑。在正常生理狀態(tài)下，受體的數(shù)量會(huì)隨微環(huán)境的變化而上下波動(dòng)，這是所謂的上調(diào)或下調(diào)調(diào)節(jié)。配體濃度對(duì)受體調(diào)節(jié)起重要作用，例如，當(dāng)人體血液中胰島素濃度較高時(shí)，靶細(xì)胞上的胰島素受體濃度就會(huì)下降。此外，受體間的相互作用可以通過“負(fù)協(xié)同效應(yīng)”進(jìn)行調(diào)節(jié)，即受體與配體結(jié)合后，受體會(huì)與周圍的其他受體相互作用，導(dǎo)致受體親和力下降，從而使配體從受體上解離出來。
自身抗體
在機(jī)體中發(fā)現(xiàn)了針對(duì)某些受體的自身抗體。例如，1975年在美國(guó)發(fā)現(xiàn)了一種β型嚴(yán)重胰島素抵抗癥患者中有胰島素受體的自身抗體。這些抗體與受體結(jié)合后，雖然能模擬胰島素的一些作用，如抑制脂肪分解和促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和利用，但隨著時(shí)間推移，細(xì)胞對(duì)受體結(jié)合后的生物化學(xué)反應(yīng)變得不敏感。同時(shí)，抗體的存在還會(huì)降低受體對(duì)胰島素的親和力，導(dǎo)致臨床上出現(xiàn)嚴(yán)重的胰島素抵抗癥狀。除了胰島素受體外，兒茶酚胺受體、乙酰膽堿受體、促甲狀腺素受體等在病理性狀況下也都發(fā)現(xiàn)了相關(guān)的自身抗體。
信息傳遞機(jī)制
激素受體
20世紀(jì)60年代提出了第二信使假說，認(rèn)為激素分子與細(xì)胞膜受體結(jié)合后并不會(huì)直接進(jìn)入細(xì)胞。結(jié)合激素的受體能夠激活膜上的腺苷酸環(huán)化酶（AC），使得ATP轉(zhuǎn)化為環(huán)磷酸腺苷（cAMP），后者被稱為第二信使，能夠引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列生化反應(yīng)，最終產(chǎn)生生物效應(yīng)。例如，鹽酸腎上腺素與肝細(xì)胞表面受體結(jié)合后，能夠激活A(yù)C，促進(jìn)cAMP的合成，進(jìn)而激活蛋白激酶等一系列酶蛋白，最終導(dǎo)致糖原分解為葡萄糖，提高血糖水平。其他激素如促腎上腺皮質(zhì)激素（ACTH）、促卵泡激素（FSH）、胰高血糖素和兒茶酚胺激素等，也都是通過與各自的靶細(xì)胞受體結(jié)合，激活A(yù)C產(chǎn)生cAMP。盡管這些激素在細(xì)胞膜上有各自的專一受體，但AC則是共享的。激素分子與膜受體結(jié)合形成復(fù)合體后，會(huì)在膜上進(jìn)行側(cè)向移動(dòng)，直到遇到AC并偶聯(lián)才會(huì)導(dǎo)致AC的構(gòu)象變化和激活。一旦激素稀釋或解離，受體和AC又會(huì)經(jīng)過移動(dòng)恢復(fù)到非偶聯(lián)狀態(tài)，這就是所謂的“受體流動(dòng)假說”。
神經(jīng)遞質(zhì)受體
神經(jīng)遞質(zhì)有很多種，每種都有對(duì)應(yīng)的受體。對(duì)于乙酰膽堿來說，在脊椎動(dòng)物中至少有兩種受體，分別是尼古丁膽堿能受體和蕈毒膽堿能受體。前者分布在自主神經(jīng)節(jié)、中樞、電鰻的電器官等的細(xì)胞膜中，與煙堿結(jié)合后快速激活離子通道，開放時(shí)間短暫。后者存在于副交感神經(jīng)、平滑肌等組織中，與蕈毒結(jié)合后緩慢激活離子通道，開放時(shí)間較長(zhǎng)。這兩種受體之所以能夠與乙酰膽堿結(jié)合，是因?yàn)樗鼈兙哂信c乙酰膽堿不同的基團(tuán)相匹配的結(jié)構(gòu)。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，前一神經(jīng)元的軸突末梢興奮時(shí)，突觸處細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的乙酰膽堿儲(chǔ)存在囊泡中，通過與突觸前膜融合釋放至突觸間隙，隨后與突觸后膜上的受體結(jié)合，使突觸后的神經(jīng)元興奮，繼續(xù)傳遞神經(jīng)沖動(dòng)。釋放的乙酰膽堿如果作用于效應(yīng)器，如肌肉，則會(huì)引起肌肉收縮。乙酰膽堿與肌細(xì)胞受體結(jié)合后，會(huì)引起受體構(gòu)象變化，打開離子通道，使膜對(duì)鈉離子和鉀離子的通透性瞬間增加，導(dǎo)致膜電位去極化，引起肌肉收縮。一個(gè)與乙酰膽堿結(jié)合的受體能夠?qū)е麓罅康碾x子通過，顯示出受體的放大作用。
毒素受體
許多毒素也是通過與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后產(chǎn)生效應(yīng)的。例如，霍亂毒素是霍亂弧菌產(chǎn)生的外毒素，由A、B兩種亞單位組成。A亞單位分為A1和A2兩部分，由二硫鍵連接。B亞單位與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，A1亞單位具有激活A(yù)C的功能。霍亂毒素的受體是一種神經(jīng)節(jié)苷脂，毒素與受體結(jié)合后可能會(huì)引發(fā)一系列反應(yīng)，如受體構(gòu)象變化，A1亞單位激活A(yù)C的過程中將輔酶I（NAD）中的腺二磷核糖轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜中的一種蛋白質(zhì)上。正常情況下，鳥三磷通過與這種蛋白質(zhì)結(jié)合激活A(yù)C，但鳥三磷不易被水解，延長(zhǎng)了AC的作用時(shí)間和生物效應(yīng)的持續(xù)時(shí)間。
凝集素受體
凝集素是一類能夠與動(dòng)植物細(xì)胞表面受體特異性結(jié)合并產(chǎn)生生理效應(yīng)的特殊蛋白質(zhì)。它們通過與細(xì)胞表面低聚糖結(jié)構(gòu)決定簇的交互作用導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生凝集，因此也被稱為凝集素。凝集素與受體的結(jié)合部位不僅限于末端的糖殘基，還包括多糖核心部位。不同的凝集素可以有不同的專一受體，也可以有共同的受體。總體來說，凝集素受體的專一性不如抗原抗體的專一性強(qiáng)。凝集素能夠引發(fā)多種生理效應(yīng)，如細(xì)胞凝集、淋巴細(xì)胞分裂、膜透性變化、受精卵過程、吞噬和細(xì)胞增殖等。
參考資料 >
細(xì)胞膜受體(關(guān)于細(xì)胞膜受體簡(jiǎn)述).愛問.2024-10-30
細(xì)胞膜受體可分為來自幾種類型?各有何結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)?.中國(guó)化工企業(yè)聯(lián)盟.2024-10-30
細(xì)胞膜受體的抗體的介紹-資訊.分析測(cè)試百科網(wǎng)wiki版.2024-10-30