FKBP12与μ阿片受体互作在吗啡激动蛋白激酶C信号通路中的调控作用研究

吗啡激动μ阿片受体激活蛋白激酶C（PKC）信号通路，而诱导受体磷酸化和受体内吞程度较轻，这些作用与其更易于产生镇痛耐受有关。我们前期研究发现FK506结合蛋白FKBP12与μ受体存在相互作用，并且介导了吗啡激活PKCε以及μ受体与PKCε复合物的形成，而且减弱吗啡诱导μ受体磷酸化的程度，在此基础上，我们拟进一步研究（1）FKBP12与μ受体互作对吗啡激活PKCα、γ、ε的影响和机制；（2）FKBP12与μ受体互作对受体磷酸化的影响和机制；（3）FKBP12基因沉默或在μ受体基因敲除小鼠中表达与FKBP12互作缺陷的μ受体突变体对吗啡镇痛耐受的影响。本课题为吗啡活化PKC机制的研究提供了新思路，研究成果将有助于进一步揭示吗啡镇痛耐受现象的本质，有望在吗啡镇痛耐受研究领域获得新突破。

吗啡激动μ阿片受体激活蛋白激酶C（PKC）信号通路，而诱导受体磷酸化和受体内吞程度较轻，这些作用与其更易于产生镇痛耐受有关，近期发现mTOR的激活也在吗啡的镇痛耐受中起作用。我们通过酵母双杂交系统发现FK506 结合蛋白FKBP12 与μ受体碳末端存在特异性相互作用，我们进一步研究了FKBP12 与μ受体相互作用位点以及在吗啡诱导受体磷酸化、激活PKC和mTOR等方面的作用。FKBP12 与μ受体碳末端Pro353位点特异性结合。在表达μ受体的HEK293细胞中，FKBP12 与μ受体互作减弱吗啡和埃托啡诱导μ受体在Ser375位点的磷酸化程度，并且FKBP12基因沉默或用μ受体Pro353位点突变为Ala的突变受体，吗啡激活PKCε以及促进μ受体与PKCε复合物形成的作用被抑制，并且PKC依赖的下游信号也被抑制。而过表达FKBP12则可赋予埃托啡激活PKCε的能力。深入研究发现吗啡可促进FKBP12和钙调磷酸酶进入受体复合物中，而钙调磷酸酶就可使受体去磷酸化，同时FKBP12的肽基脯氨酰顺反异构酶活性也在降低受体磷酸化中起作用，上述结果首次阐明了FKBP12与μ受体互作对PKC活性和受体磷酸化的影响和机制。我们还发现在表达μ受体Pro353突变体的细胞或用FK506处理的表达野生型μ受体的细胞中吗啡可增加受体内吞和腺苷酸环化酶的脱敏，基因沉默FKBP12也产生相似作用，表明FKBP12与μ受体互作在吗啡作用下受体较难内吞和脱敏中起作用。此外，虽然μ受体可通过PI3K/Akt信号通路激活雷帕霉素靶蛋白（mTOR），我们发现PI3K抑制剂只抑制晚期的mTOR激活，而μ受体Pro353突变体则可完全抑制mTOR的激活。FKBP12基因沉默也能产生相似作用，免疫共沉淀表明吗啡激动后可导致受体与激活态mTOR形成复合物，而这作用在FKBP12基因沉默或在μ受体Pro353突变体中都不存在，因此FKBP12与μ受体互作在μ受体激活mTOR中也起关键作用。上述结果系统阐明FKBP12与μ受体互作对受体磷酸化、吗啡激活PKCε、受体内吞和脱敏以及mTOR的激活起重要作用，揭示了吗啡的镇痛耐受作用相关机制。研究成果揭示了吗啡镇痛耐受现象的本质，是在吗啡镇痛耐受研究领域获得的新突破。