Cơ chế hoạt động của hormone steroid sinh dục và thụ thể nhân

Hormone steroid sinh dục — androgen, estrogen và progestogen — là các hormone tan trong lipid, hoạt động chủ yếu bằng cách đi vào tế bào đích và liên kết với các thụ thể nhân nội bào. Phức hợp hormone-thụ thể điều hòa quá trình phiên mã gen, do đó một steroid lưu hành sẽ được chuyển đổi thành những thay đổi đặc hiệu theo mô trong việc biểu hiện gen của tế bào.

Definition

Cơ chế hoạt động của steroid sinh dục là quá trình mà các hormone steroid sinh dục, chủ yếu thông qua việc liên kết với các thụ thể hormone nhân, điều hòa quá trình phiên mã gen trong các tế bào đích, tạo ra các hiệu ứng sinh lý đặc hiệu theo mô.

Scope

Chủ đề này bao gồm cách các hormone steroid sinh dục tác động: họ thụ thể steroid nhân, cơ chế gen cổ điển của điều hòa phiên mã, sự tồn tại của nhiều hơn một thụ thể estrogen, và khái niệm điều hòa thụ thể chọn lọc theo mô. Đây là một tài liệu tham khảo về sinh lý học phân tử, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Key concepts

• Siêu họ thụ thể hormone nhân
• Các yếu tố phiên mã được hoạt hóa bởi phối tử
• Các yếu tố đáp ứng hormone trong DNA
• Các chất đồng hoạt hóa và đồng ức chế
• Thụ thể estrogen alpha và beta
• Thụ thể androgen và progesterone
• Điều hòa thụ thể chọn lọc theo mô (SERMs)

Key theories

Mô hình gen (thụ thể nhân) về hoạt động của steroid

Các hormone steroid liên kết với các thụ thể nhân nội bào hoạt động như các yếu tố phiên mã được hoạt hóa bởi phối tử, liên kết với các yếu tố đáp ứng hormone trong DNA và tuyển dụng các yếu tố điều hòa để bật hoặc tắt các gen đích.

Mechanisms

Vì có tính ưa lipid, các steroid sinh dục đi qua màng tế bào và liên kết với các thụ thể thuộc siêu họ thụ thể hormone nhân. Như đã được Beato và các cộng sự tổng quan, thụ thể được hoạt hóa hoạt động như một yếu tố phiên mã: nó liên kết với các yếu tố đáp ứng hormone đặc hiệu trong DNA và tuyển dụng các protein đồng hoạt hóa hoặc đồng ức chế làm tăng hoặc giảm phiên mã của các gen đích. Tín hiệu estrogen phức tạp hơn một thụ thể duy nhất, bởi vì Kuiper và các cộng sự đã nhân bản được một thụ thể estrogen thứ hai (ER-beta) bên cạnh ER-alpha đã được biết đến từ lâu, và hai thụ thể này khác nhau về phân bố mô và tác dụng, như đã được tổng hợp trong các tổng quan sau đó về hoạt động của estrogen. Sự cân bằng phụ thuộc vào mô của các phân nhóm thụ thể và các yếu tố điều hòa giải thích cách các chất điều hòa thụ thể estrogen chọn lọc có thể hoạt động như chất chủ vận ở một số mô và chất đối kháng ở các mô khác. Một số tác dụng nhanh của steroid liên quan đến tín hiệu liên kết màng bổ sung cho con đường gen.

Clinical relevance

Cơ chế thụ thể nhân giải thích tại sao một steroid sinh dục lưu hành duy nhất lại tạo ra các tác dụng khác nhau ở các mô khác nhau và tại sao các tác nhân dược lý có thể được thiết kế để có tính chọn lọc theo mô. Việc hiểu các phân nhóm thụ thể và các yếu tố điều hòa là trọng tâm để giải thích cách các steroid sinh dục định hình sinh lý học. Mục này mô tả sinh lý học phân tử và cơ sở bằng chứng, và không phải là cơ sở cho các quyết định chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Việc nhận ra rằng các hormone steroid hoạt động thông qua các thụ thể nội bào điều hòa phiên mã gen là một tiến bộ lớn của nội tiết học phân tử cuối thế kỷ XX, được củng cố trong khái niệm siêu họ thụ thể nhân. Việc nhân bản thụ thể estrogen thứ hai, ER-beta, vào năm 1996 đã sửa đổi quan điểm lâu đời về hoạt động của estrogen chỉ có một thụ thể và thúc đẩy việc đánh giá lại cách estrogen và các chất điều hòa chọn lọc hoạt động ở các mô khác nhau.

Key figures

• Miguel Beato
• Jan-Ake Gustafsson
• George Kuiper
• Pierre Chambon

Seminal works

• beato-1995
• kuiper-1996
• nilsson-2001

Frequently asked questions

Các hormone steroid sinh dục thay đổi hành vi tế bào như thế nào?

Chúng đi vào các tế bào đích và liên kết với các thụ thể nhân hoạt động như các yếu tố phiên mã, bật hoặc tắt các gen cụ thể, tạo ra phản ứng của tế bào.

Tại sao có hai thụ thể estrogen?

Sau khi thụ thể estrogen ban đầu (ER-alpha) được biết đến, một thụ thể thứ hai, ER-beta, đã được nhân bản vào năm 1996; hai thụ thể này có sự phân bố mô và vai trò khác nhau, điều này giúp giải thích các tác dụng đa dạng của estrogen.