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前列腺素的作用与功效前列腺素 (Prostaglandins，PGE)是一类天然存在于动植物细胞膜和组织中的生物活性物质，也是一类广泛存在于机体各个组织和器官的生物活性脂类。
前列腺素具有多种作用和功效，对生理和病理过程发挥着重要的调节作用。
一、前列腺素的生物合成前列腺素是通过脂氧合酶 (Cyclooxygenase, COX) 催化后的反应合成的。
脂氧合酶存在于几乎所有组织和器官中，其在合成前列腺素过程中发挥重要作用。
目前已知有两种COX同功型酶，COX-1和COX-2。
COX-1酶在机体中广泛表达，其在维持正常生理功能中具有重要作用；COX-2酶主要参与炎症反应、细胞增殖和血管生成等病理过程。
通过调节脂氧合酶活性可以影响前列腺素的生物合成。
在脂氧合酶作用下，将膜磷脂酸 (Arachidonic Acid，AA) 转化为前列腺素H2(PGH2)，然后经过特定的合酶催化反应，将其转化成不同种类的前列腺素。
具体合酶催化反应包括PGD合酶合成PGD2，PGE合酶合成PGE2，PGF合酶合成PGF2α，PGI合酶合成PGI2 (也称为前列腺环素)等。
这些前列腺素具有不同的生物活性和生理效应。
二、前列腺素的作用和功效1. 前列腺素的作用机制前列腺素通过结合特定的受体 (Prostaglandin Receptors) 在细胞膜上发挥作用。
目前已知有多种前列腺素受体，包括EP1、EP2、EP3、EP4、FP、IP、DP等。
这些受体的分布和功能各异，通过与前列腺素结合发挥不同的生物学效应。
2. 前列腺素的调节血管舒缩作用前列腺素是一类强烈调节血管舒缩的物质。
PGI2和PGE2具有舒张血管的作用，能够通过激活血管内皮细胞上的IP受体和EP4受体，促使平滑肌松弛，导致血管扩张。
PGF2α和TXA2具有收缩血管和促使血小板聚集的作用，能够通过激活平滑肌细胞上的FP受体和TP受体。
3. 前列腺素的抗炎作用前列腺素具有重要的抗炎作用。
新高二生物暑假精品课（人教版2019选择性必修1）免疫失调【学习目标】1．举例说明特异性免疫中免疫系统对病原体的识别作用。
2．概述体液免疫和细胞免疫的过程和特点。
3．阐明特异性免疫是通过体液免疫和细胞免疫两种方式，针对特定病原体发生的免疫应答。
【问题探讨】①什么是过敏反应？已免疫的机体，在再次接触相同的过敏原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
②过敏反应的主要特点有哪些？有快慢之分，过敏者可能在接触过敏原后数分钟内出现反应，也可能24h后才有症状；有明显的遗传倾向和个体差异；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织损伤。
③预防过敏反应发生的主要措施是什么？找出过敏原，并尽量避免再次接触该过敏原。
④过敏反应与体液免疫的有什么关系？过敏反应是异常的体液免疫。
⑤什么是免疫缺陷病？机体免疫功能不足或缺乏而引起的疾病。
⑥艾滋病的主要传播途径有哪些？性接触传播、血液传播和母婴传播。
【课前预习】一、过敏反应①概念：已免疫的机体，在再次接触相同的过敏原时，有时会发生引发组织损伤或功能紊乱的免疫反应。
②过程：接触过敏原→B细胞活化产生抗体→抗体吸附皮肤、呼吸道黏膜、消化道黏膜、血液中某些细胞（如肥大细胞）表面。
当相同过敏原再次进入机体时，就会与吸附在细胞表面的抗体结合，使这些细胞释放组织胺等物质，引起毛细血管扩张、血管壁通透性增强、平滑肌收缩和腺体分泌增多，最终导致过敏者出现皮肤红肿、发疹、流涕、打喷嚏、哮喘、呼吸困难等症状。
③特点：过敏反应有快慢之分；有明显的遗传倾向和个体差异。
二、自身免疫病①概念：免疫系统对自身成分发生反应，对组织和器官造成损伤并出现症状，就称为自免疫病。
②发病原因：有的是因为抗原的结构与机体正常细胞、组织或器官表面物质结构十分相似，抗体消灭抗原时，也会损伤正常细胞、组织或器官，如风湿性心脏病；有的病因至今尚未完全研究清楚，与遗传、免疫失调、内分泌异常以及环境等多因素有关，如系统性红斑狼疮。
前列腺素及其受体在胚胎着床中的作用前列腺素（PGs）是一族具有生理活性的二十碳不饱和脂肪酸和羟基脂肪酸，广泛存在于机体的组织和体液中，在局部以自分泌和旁分泌的形式对生殖生理、内分泌功能、精神行为、心血管、呼吸、消化、泌尿、血凝系统的功能及脂肪、碳水化合物的代谢起着各种调节作用。
前列腺素类物质包括PGE2、PGD2、PGI2及PGF2α等，它们的结构相似而又有差别，功能上有差别。
环氧化酶（COX）是前列腺素合成的限速酶，可催化细胞膜释放出的花生四烯酸转变成PGH2，PGH2在相应各前列腺素合成酶作用下合成各种功能不同的前列腺素。
种类不同前列腺素又与相应的受体相结合发挥生理作用。
随着胚胎着床机制研究的深入，人们发现PG对啮齿类动物子宫中胚泡的均匀分布、着床和蜕膜反应等过程十分重要[1]，它们在介导雌性生殖功能中具有促进血管增殖、促有丝分裂及促分化特性，广泛参与着床过程中子宫上皮细胞分化、与胚泡滋养层的相互作用、着床位点基质细胞的增殖和分化、子宫血管通透性增加以及胎盘形成所必需的血管发生等过程[2]。
PGs在植入前短暂的升高以增加子宫内膜血管通透性和参与发动子宫蜕膜化形成以及胎盘血管生成是必不可少的，前列腺素H合成酶抑制剂的使用可以造成胚胎着床障碍的动物模型[3]。
现就前列腺素及其受体在胚胎着床中的作用做一综述。
1 前列腺素I2前列腺素I2（PGI2）是血管内皮素细胞及其他一些细胞花生四烯酸代谢的一种生物活性物质，1976年由Moncada首先发现并命名为前列环素（prostacyclin）。
所有血管组织以及肾间质细胞、胃粘膜上皮细胞、白细胞和皮肤成纤维细胞均可通过旁分泌的方式产生PGI2，它具有强烈的抑制血小板聚集、舒张血管和细胞保护作用，化学性质不稳定，在生理pH值条件下，循环血液中的半衰期为2～3 min，降解为稳定的代谢产物6-酮-PGF1α[4]。
PGI2参与胎盘形成中血管发生[4]，是早期怀孕小鼠子宫中表达最丰富的前列腺素，其在着床位点的表达远高于非着床位点[5]。
前列腺素D2（PGD2）及其受体的生物学功能前列腺素（prostaglandin，PG）是存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组成的、具有多种生理作用的活性物质。
最早发现它存在于人的精液中，当时以为这一物质是由前列腺释放的，因而定名为前列腺素。
现已明了精液中的前列腺素主要是来自精囊腺，全身许多组织细胞都能产生前列腺素。
按其结构的不同，前列腺素可分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等类型。
不同类型的前列腺素具有不同的生物学功能。
本文主要综述前列腺素D2及其前列腺素D2受体的结构和生理功能。
前列腺素D2（Prostaglandin D2，PGD2）是哺乳动物脑内含量最丰富的一种前列腺素。
研究表明PGD2是最强效的内源性睡眠促进物质，诱导生理性睡眠；哮喘的慢性炎症反应过程中有PGD2参与；并且发现前列腺素D2及其受体与哺乳动物的生殖密切相关。
1 PGD2的合成及代谢过程PGD2的结构是具有五元脂肪环、带有两个侧链（上侧链7个碳原子、下侧链8个碳原子）的20个碳不饱和脂肪酸衍生物。
在机体内外环境条件的刺激下，细胞膜上的磷脂被磷脂酶A转化成花生四烯酸，接着在环氧化酶的作用下，花生四烯酸被分解成不稳定的中间产物前列腺素H2，接着前列腺素H2又被三种不同的酶即前列腺素D合成酶，前列腺素E合成酶及前列腺素F合成酶转化为更稳定的PGD2，PGE2，PGF2。
COX包括COX-1和COX-2。
COX-1是所有细胞中均有的一类酶系，属于“管家基因” 的表达产物，对维持细胞基本生命活动是必需的。
COX-2是COX的可诱导型形式，在细胞活性因子、致敏原和佛波脂等引起的应答过程中被诱导表达。
PGD合成酶也有两种不同的酶系分别为脂质运载蛋白型PGD合成酶（LPGDS）和造血型PGD合成酶（ HPGDS）。
LPGDS为非谷胱甘肽依赖型，HPGDS为谷胱甘肽转移酶，是前列腺素系列的关键酶系。
HPGDS主要在人胎盘、脑、肺等组织表达，定位于肥大细胞和TH2淋巴细胞。
造血前列腺素D合酶功能及其在过敏性疾病中的作用樊易简;刘羽辰;初明【期刊名称】《中国生物化学与分子生物学报》【年(卷),期】2024(40)2【摘要】造血前列腺素D合酶(hematopoietic prostaglandin Dsynthase,HPGDS)是一种谷胱甘肽转移酶,依赖于谷胱甘肽发挥活性作用,在巨核细胞系和多种免疫细胞中多有分布,广泛存在于多种组织,在过敏性疾病中发挥重要生物学功能。
研究发现,HPGDS参与机体过敏反应的调控。
HPGDS能够催化前列腺素H2(prostaglandin H2,PGH2)转化为前列腺素D2(prostaglandinD2,PGD2),PGD2和DP2受体结合,促进炎症因子的释放和过敏反应的发生。
近年的研究发现,HPGDS在特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)、食物过敏(food allergy)、过敏性鼻炎(allergic rhinitis)、过敏性哮喘(allelgic asthma)、嗜酸性食管炎(eosinophilic esophagitis,EoE)的发病中发挥重要作用,促进过敏反应和炎症性疾病的发生。
HPGDS在不同疾病中发挥关键作用的细胞有所不同,HPGDS在特应性皮炎中的Th2细胞、过敏性哮喘中的肥大细胞、过敏性鼻炎和嗜酸性食管炎中的嗜酸性粒细胞中高表达,并在疾病的发生发展中发挥重要功能。
值得注意的是,HPGDS可以作为治疗相关疾病的重要靶点,靶向HPGDS的药物,例如HQL-79、TAS-204、TAS-205、TFC-007等能够有效缓解存在HPGDS升高现象的多种过敏性疾病的症状。
本文阐述了HPGDS的生物学功能,并综述了HPGDS在过敏性疾病中的重要作用和研究进展,以及HPGDS相关靶向药物研究,指出HPGDS在过敏性疾病发病中的重要性,为研发治疗过敏性疾病的药物提供新的思路。
【总页数】8页(P180-187)【作者】樊易简;刘羽辰;初明【作者单位】北京大学医学部基础医学院免疫学系【正文语种】中文【中图分类】Q7;R593【相关文献】1.聚合酶链反应微量残留病检测在造血干细胞移植中的作用2.脊髓水平环氧合酶和前列腺素E2在术后痛觉超敏中的作用3.前列腺素E1脂质微球联合低分子右旋糖酐对造血干细胞移植后肝静脉闭塞病的预防作用分析4.缺血性脑卒中神经功能缺损与血小板内皮聚集受体1和前列腺素内过氧化物合酶1基因多态性的关联分析5.单核巨噬细胞及前列腺素E_2在正常人粒系造血调控中的作用因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
哮喘发病机制的研究进展发表时间：2013-04-15T17:01:21.263Z 来源：《医药前沿》2013年第5期供稿作者：邸春红宋智生[导读] 在我国区域内将近有4亿多的哮喘病患者，将对人类的身体健康受到了严重的影响。
邸春红1 宋智生2 （1新疆伊犁州友谊医院二分院 835000；2新疆伊犁军分区门诊所 835000）【摘要】哮喘是一种常见的、慢性的疾病，其主要特征是气道高反应性、气道重塑、肺嗜酸性粒细胞炎症及气道神经调控的变化等。
有多种细胞因子和细胞、基因等共同参与哮喘的发生。
本文主要从炎性介质、基因、肺泡内树突状细胞（DC）、前列腺素D2(PGD2)和呼吸道合胞病毒(RSV)感染等五个方面介绍哮喘的发病机制，为更好地预防与治疗哮喘提供理论依据。
【关键词】哮喘基因前列腺素D2(PGD2) 【中图分类号】R363.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2013）05-0366-01 引言在我国区域内将近有4亿多的哮喘病患者，将对人类的身体健康受到了严重的影响。
而在美国患有哮喘发病率的将近有6%—11%的女患者和12%—16%的男患者。
我国在2003年经过调查哮喘患者流行病率的结果表明，在3年以内患有哮喘病率约是0.2%—3.4%，跟十年之前相对比，要提升63.7%，其使患者的日常生活将受到了严重的影响[1]。
在目前，我国哮喘发病的原理相当的杂乱，嗜酸性粒细胞（eosinophils，EOS）、T淋巴细胞（T lymphocyte）、肥大细胞（Mast cells）等多种细胞和细胞成分所融入在慢性气道炎症性疾病中就是目前很多学者所接受的理论哮喘，而也被称为一种外周免疫耐受机制所产生不完备的疾病。
1 炎性介质与哮喘哮喘患者一般都是因正常抗原中有个别敏感的抗原产生异常的免疫反应，CD4+T辅助细胞里面的Th2细胞引起免疫反应的主要原因。
Th2细胞是由变应原激活T淋巴细胞增殖分化而生成的，从而引发了微血管渗漏、腺体分泌增加、粘膜水肿、上皮损伤以及气道高反应性这些都是发生哮喘的反应[2]。
前列腺素D2（PGD2）及其受体的生物学功能
前列腺素（prostaglandin，PG）是存在于动物和人体中的一类不饱和脂肪酸组成的、具有多种生理作用的活性物质。
最早发现它存在于人的精液中，当时以为这一物质是由前列腺释放的，因而定名为前列腺素。
现已明了精液中的前列腺素主要是来自精囊腺，全身许多组织细胞都能产生前列腺素。
按其结构的不同，前列腺素可分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等类型。
不同类型的前列腺素具有不同的生物学功能。
本文主要综述前列腺素D2及其前列腺素D2受体的结构和生理功能。
前列腺素D2（Prostaglandin D2，PGD2）是哺乳动物脑内含量最丰富的一种前列腺素。
研究表明PGD2是最强效的内源性睡眠促进物质，诱导生理性睡眠；哮喘的慢性炎症反应过程中有PGD2参与；并且发现前列腺素D2及其受体与哺乳动物的生殖密切相关。
1 PGD2的合成及代谢过程
PGD2的结构是具有五元脂肪环、带有两个侧链（上侧链7
个碳原子、下侧链8个碳原子）的20个碳不饱和脂肪酸衍生物。
在机体内外环境条件的刺激下，细胞膜上的磷脂被磷脂酶A转化成花生四烯酸，接着在环氧化酶的作用下，花生四烯酸被分解成不稳定的中间产物前列腺素H2，接着前列腺素H2又被三种不同的酶即前列腺素D合成酶，前列腺素E合成酶及前列腺素F合成酶转化为更稳定的PGD2，PGE2，PGF2。
COX包括COX-1和COX-2。
COX-1是所有细胞中均有的一类酶系，属于“管家基因” 的表达产物，对维持细胞基本生命活动是必需的。
COX-2是COX的可诱导型形式，在细胞活性因子、致敏原和佛波脂等引起的应答过程中被诱导表达。
PGD合成酶也有两种不同的酶系分别为脂质运载蛋白型PGD合成酶（LPGDS）和造血型PGD合成酶（ HPGDS）。
LPGDS为非谷胱甘肽依赖型，HPGDS为谷胱甘肽转移酶，是前列腺素系列的关键酶系。
HPGDS主要在人胎盘、脑、肺等组织表达，定位于肥大细胞和TH2淋巴细胞。
在中枢神经系统，LPGDS主要分布于蛛网膜、侧脑室脉络丛和少突胶质细胞；HPGDS主要分布于小胶质细胞。
2 PGD2的受体及其分布
人类前列腺素D2受体（DP）是异质性三磷酸鸟苷结合蛋白复合体，视紫红质型受体，由359个氨基酸残基组成，分子质量40.276ku。
人类前列腺素D2受体蛋白有3个N-糖基化位点（Asn-10、Asn-90和Asn-297）分别位于氨基末端、细胞外第一和第三结构区域，还有2个蛋白激酶磷酸化位点（Ser-50、
Thr-145）分别位于细胞质第一、第二结构区域。
另外，在羟基末端有6个磷酸化位点（5个丝氨酸残基，1个苏氨酸残基），它们可能对受体脱敏起重要作用。
当前列腺素D2与前列腺素D2受体结合，能引起受体改变形状并与细胞内非活性状态的G蛋白结合。
这种结合使G蛋白放弃GDP，接受GTP。
GTP使G蛋白一个小的环状结构变形，G蛋白就被分解成两部分――其中携带
GTP的亚基沿膜移动直至遇到腺苷酸环化酶，小的环状结构与腺苷酸环化酶结合，促使其下游的腺苷酸环化酶被激活，然后在腺苷酸环化酶的催化作用下将细胞内ATP转变成第二信使cAMP而引发靶细胞的生物学效应。
前列腺素D2受体在体内广泛分布于内分泌、生殖系统、消化系统、呼吸系统、心血管系统、泌尿系统及神经系统，并表达于多种炎症细胞，如嗜酸性粒细胞、淋巴细胞、肥大细胞、表皮郎罕氏细胞、树突细胞，肺泡上皮细胞等。
3 前列腺素D2及其受体的生物学特性
3.1 睡眠调节作用
研究表明前列腺素D2（PGD2）是最强效的内源性睡眠促进物质，可诱导生理性睡眠。
当前列腺素D2与前列腺素D2受体结合后，能升高位于端脑和间脑腹侧的基底前脑部位的细胞外腺苷水平。
腺苷与腺苷A2A受体结合后能激活腹外侧视前区的睡眠调节中枢的神经元，并通过 -氨基丁酸（GABA）抑制下丘脑的结节乳头核觉醒调节中枢的组胺能神经元而导致睡眠。
脑脊液中的前列腺素D2的水平呈昼夜节律性波动，睡眠时浓度降低，在睡眠剥夺后明显升高。
夜间，在觉醒期大鼠第三脑室内注射前列腺素D2，可剂量依赖性增加慢波睡眠和快波睡眠，且睡眠性质与生理性睡眠相似。
给予大鼠前列腺素的选择性抑制剂SeCl4，抑制前列腺素D2合成后，大鼠睡眠量减少，并呈现时间和剂量依赖性实验结果表明，前列腺素D2在生理性睡眠调节中能够激活
睡眠，抑制觉醒。
对前列腺素D2睡眠调节作用及其调节机理进行研究，有望开发出新型的镇静催眠药物。
①
3.2 与支气管哮喘密切相关
支气管哮喘是最常见的慢性呼吸道疾病之一，是由嗜酸粒细胞、肥大细胞和 T 细胞等多种炎症细胞参与的气道慢性非特异性炎症。
一般认为前列腺素D2在支气管哮喘发病机制中发挥着重要作用。
前列腺素D2的产生是作为过敏原刺激的一种反应，由肥大细胞、Th2 淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞合成分泌的。
研究发现哮喘患者的支气管及肺泡的灌洗液中，前列腺素D2的水平较正常人的支气管及肺泡灌洗液的前列腺素D2的水平明显升高。
所以研究者认为前列腺素D2是一种促炎因子，可能在哮喘的发病中起着重要作用。
前列腺素D2主要通过 DP1 受体、CRTH2 受体和TP 受体发挥作用。
前列腺素D2可引起强烈的支气管收缩，使血管通透性增加、促进过敏性炎症反应，吸入后哮喘患者气道呈现高反应性。
最近也有研究发现，前列腺素D2在一些环境中可能有抑制炎症的作用，前列腺素DP1受体的活化可通过调节肺树突状细胞功能和诱导调节 T细胞来抑制哮喘；前列腺素D2能抑制肺内树突状细胞的迁移，这提示前列腺素D2也有可能会导致过敏性炎症的消退，因此推测前列腺素D2可能通过与不同的受体结合而产生促炎或抑制炎症的生理效应。
深入研究这一机制有利于设计新的治疗哮喘的方案和药物研发。
② 3.3 PGD2与生殖的关系
研究发现前列腺素D2不仅与精子在女性生殖道中运行有关，也可能与免疫性不育有关。
已经证明Lipocalin型前列腺素D合成酶（L-PGDS）在男性生殖系统中广泛表达，其表达程度与男性生殖器官的发育成熟有关。
用结合Southern印迹的逆转录多聚酶链反应（RT-PCR）分析小鼠不同组织中LPGDS mRNA，结果显示：L-PGDS mRNA见于脑、睾丸、附睾、肝及肾等组织，生精小管管壁的支持细胞和精原细胞及附睾均表达L-PGDS。
精子在附睾内转运期间，精子膜磷脂从膜上丢失，脱落的膜磷脂通过磷脂酶A2转化成花生四烯酸，进而被附睾液中的COX 酶系转变为PGD2。
子宫的蠕动可以使精子快速通过子宫到达输卵管，精浆中的PGD2能通过PGD2受体介导而促进子宫平滑肌的松弛，PGE2和PGF2有潜在收缩子宫的作用，有可能是精浆中的PGD2和PGE2、PGF2相互协调作用，促进子宫蠕动使精子快速通过。
PGD2可能与免疫性不育有关。
抗精子抗体经常见于全身血循环或局部生殖道内，可致不育。
最近研究显示，灌注PGD2入鼠直肠，可导致T淋巴细胞对植物血凝素的免疫应答降低。
以此推测PGD2可能在生殖道局部起免疫抑制作用，能降低抗精子抗体的产生。
③
有研究发现PGD2能抑制炎性细胞和炎性因子的黏附，并阻止血小板凝集。
王维娜等研究发现apoA-Ⅰ具有上调 THP-1 细胞源性巨噬细胞中L-PGDS mRNA 以及 PGE2和 PGD2蛋白的表达。
因此推测PGD2具有抗动脉粥样硬化（ atherosclerosis，AS）的作用。
④
随着对PGD2研究的深入进行，其生物学功能将会被逐渐发现。
了解PGD2生理功能及其生理机制，将有助于发现和研制新型药物用于相关疾病的治疗。
注释
① 李利华，库宝善.慢波睡眠的激素与细胞因子调节[J].生理科学进展，2000.31（1）：30-34.
② 余忠技.前列腺素D2与哮喘[J].江西医学院学报，2006.43（3）：195-197.
③ 陆金春.Lipocalin型前列腺素D合成酶与男性生殖[J].中华男科学，2006.6（2）：119-122.
④ 王维娜，朱海燕.载脂蛋白 A-Ⅰ（apoA-Ⅰ）促进单核细胞源性巨噬细胞产生前列腺素 E2（ PGE2）和前列腺素 D2（ PGD2）[J].复旦学报（医学版），2013.40（1）：10-14.。
