泌尿系統疾病的關鍵治療靶點之V2R的介紹及相關實驗_abio生物試劑品牌網
精氨酸血管升壓素2受體（Arginine vasopressin receptor 2，V2R）屬于A類G蛋白偶聯受體（GPCR），主要在腎集合管的主要細胞中表達，參與調節腎臟對水的重吸收。近年來，隨著研究深入，V2R在多系統中的重要作用逐漸被揭示。V2R不僅在調節腎臟的水鹽平衡中發揮著關鍵作用，還廣泛參與循環、內分泌、 免疫和神經系統等多個生理過程的調控。因此，V2R被視為治療泌尿系統疾病、心血管疾病等多種疾病的潛在靶點。
V2R信號通路
人類V2R是一種經典的GPCR，由X染色體上的AVPR2基因編碼，含371個氨基酸殘基。V2R的配體為精氨酸血管升壓素(arginine vasopressin, AVP)，也稱抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH)。
AVP-V2R信號可以在機體血漿滲透壓升高、細胞外液容量降低等情況下迅速響應，通過調節腎臟對水的重吸收及尿液濃縮過程，在維持機體內環境的穩定過程中發揮核心作用。
在正常情況下，AVP與V2R結合，促進水通道蛋白2 (aquaporin 2, AQP2)向膜轉位，增加集合管對小管液水分的重吸收，從而降低血漿滲透壓并反饋性抑制AVP的合成與釋放。
V2R通過經典信號通路Gs-cAMP-PKA調節AQP2的轉運與轉錄，還通過β-arrestin與ERK2形成穩定復合物，增強ERK2的自身磷酸化和對下游底物的磷酸化，Gs與β-arrestin各自介導的信號通路之間還存在相互抑制，這些信號通路對維持機體的水平衡具有重要意義。下圖A為V2R信號通路示意圖。
A：AVP激活V2R后，Gs-cAMP-PKA和β-arrestin-Raf-MEK-ERK信號通路參與調節腎臟的水鹽代謝。
B：AVPR2基因突變導致V2R功能喪失，導致水通道蛋白2（AQP2）對水的重吸收受損、AVP抵抗。
C：AVPR2基因突變也可能導致V2R功能異常上調，從而增強AQP2對水重吸收并引起腎性抗利尿不適當綜合征（NSIAD）。
V2R的生理功能
V2R在腎臟的主要功能是調節水和離子的轉運，影響血漿滲透壓和細胞外液容量。研究表明，V2R激動劑對抗利尿的效果存在性別差異。在治療成人夜尿癥時，女性在減少夜尿次數和改善睡眠方面效果更為顯著，可能是因為女性腎臟中V2R表達較多，使其對AVP更敏感。
在心血管中，AVP通常通過激活血管平滑肌中的V1aR引起血管收縮和升高血壓。但研究發現，血管內皮細胞中的V2R激活可促進一氧化氮釋放，舒張血管，部分拮抗V1aR的作用。此外，V2R還可增加血液中血友病因子、凝血因子VIII和組織纖溶酶原激活物的水平，具有促凝作用。
盡管V2R在中樞神經系統中的分布低于V1aR和V1bR，但研究發現V2R激動劑能調節神經元興奮性和突觸傳遞，對情緒穩定、認知功能和行為表現至關重要。
V2R在腦發育過程中動態變化，早期主要分布于大腦皮層、海馬、脈絡叢和小腦顆粒層；后期在大腦皮層和海馬中的表達減少或消失，但在脈絡叢和小腦顆粒層仍強烈表達，意味著V2R可能在神經發育、血腦屏障維持和小腦功能中發揮重要作用。
V2R在其他器官中的作用逐漸被揭示。已知V2R在肺血管內皮細胞和平滑肌細胞中發揮作用，參與肺血管收縮和重構；在胰腺中，V2R的表達與胰島素釋放和能量代謝相關；在胃腸道中，V2R可能影響蠕動和水電解質吸收與排泄。此外，V2R在成骨細胞和破骨細胞中表達，激活V2R促進破骨細胞生成，拮抗V2R可增加成骨細胞生成，促進骨骼生長。
V2R相關藥物
V2R參與多系統疾病的調控及相關靶向治療：
V2R在人體多個系統中發揮著關鍵的調控作用，其異常激活或功能障礙與泌尿、循環、內分泌和神經系統疾病的發生、發展密切相關。下圖為V2R分布與相關疾病。
V2R激動劑因其抗利尿作用常用于治療尿崩癥和夜尿癥等泌尿系統疾病。V2R選擇性拮抗劑則可抑制ADPKD進展，并改善高血壓和心力衰竭等心血管疾病。
下圖為常用的V2R激動劑和拮抗劑。
格寧生物相關實驗
V2R：β-Arrestin / Gs cAMP 檢測
參考文獻
V2R信號通路
人類V2R是一種經典的GPCR，由X染色體上的AVPR2基因編碼，含371個氨基酸殘基。V2R的配體為精氨酸血管升壓素(arginine vasopressin, AVP)，也稱抗利尿激素(antidiuretic hormone, ADH)。
AVP-V2R信號可以在機體血漿滲透壓升高、細胞外液容量降低等情況下迅速響應，通過調節腎臟對水的重吸收及尿液濃縮過程，在維持機體內環境的穩定過程中發揮核心作用。
在正常情況下，AVP與V2R結合，促進水通道蛋白2 (aquaporin 2, AQP2)向膜轉位，增加集合管對小管液水分的重吸收，從而降低血漿滲透壓并反饋性抑制AVP的合成與釋放。
V2R通過經典信號通路Gs-cAMP-PKA調節AQP2的轉運與轉錄，還通過β-arrestin與ERK2形成穩定復合物，增強ERK2的自身磷酸化和對下游底物的磷酸化，Gs與β-arrestin各自介導的信號通路之間還存在相互抑制，這些信號通路對維持機體的水平衡具有重要意義。下圖A為V2R信號通路示意圖。
A：AVP激活V2R后，Gs-cAMP-PKA和β-arrestin-Raf-MEK-ERK信號通路參與調節腎臟的水鹽代謝。B：AVPR2基因突變導致V2R功能喪失，導致水通道蛋白2（AQP2）對水的重吸收受損、AVP抵抗。
C：AVPR2基因突變也可能導致V2R功能異常上調，從而增強AQP2對水重吸收并引起腎性抗利尿不適當綜合征（NSIAD）。
V2R的生理功能
V2R在腎臟的主要功能是調節水和離子的轉運，影響血漿滲透壓和細胞外液容量。研究表明，V2R激動劑對抗利尿的效果存在性別差異。在治療成人夜尿癥時，女性在減少夜尿次數和改善睡眠方面效果更為顯著，可能是因為女性腎臟中V2R表達較多，使其對AVP更敏感。
在心血管中，AVP通常通過激活血管平滑肌中的V1aR引起血管收縮和升高血壓。但研究發現，血管內皮細胞中的V2R激活可促進一氧化氮釋放，舒張血管，部分拮抗V1aR的作用。此外，V2R還可增加血液中血友病因子、凝血因子VIII和組織纖溶酶原激活物的水平，具有促凝作用。
盡管V2R在中樞神經系統中的分布低于V1aR和V1bR，但研究發現V2R激動劑能調節神經元興奮性和突觸傳遞，對情緒穩定、認知功能和行為表現至關重要。
V2R在腦發育過程中動態變化，早期主要分布于大腦皮層、海馬、脈絡叢和小腦顆粒層；后期在大腦皮層和海馬中的表達減少或消失，但在脈絡叢和小腦顆粒層仍強烈表達，意味著V2R可能在神經發育、血腦屏障維持和小腦功能中發揮重要作用。
V2R在其他器官中的作用逐漸被揭示。已知V2R在肺血管內皮細胞和平滑肌細胞中發揮作用，參與肺血管收縮和重構；在胰腺中，V2R的表達與胰島素釋放和能量代謝相關；在胃腸道中，V2R可能影響蠕動和水電解質吸收與排泄。此外，V2R在成骨細胞和破骨細胞中表達，激活V2R促進破骨細胞生成，拮抗V2R可增加成骨細胞生成，促進骨骼生長。
V2R相關藥物
V2R參與多系統疾病的調控及相關靶向治療：
V2R在人體多個系統中發揮著關鍵的調控作用，其異常激活或功能障礙與泌尿、循環、內分泌和神經系統疾病的發生、發展密切相關。下圖為V2R分布與相關疾病。
V2R激動劑因其抗利尿作用常用于治療尿崩癥和夜尿癥等泌尿系統疾病。V2R選擇性拮抗劑則可抑制ADPKD進展，并改善高血壓和心力衰竭等心血管疾病。
下圖為常用的V2R激動劑和拮抗劑。
格寧生物相關實驗
V2R：β-Arrestin / Gs cAMP 檢測
參考文獻
- 李蒙,王蔚東,李春凌.血管升壓素V2受體再認識[J].生理學報[2025-04-14].
- Juul KV, Bichet DG, Nielsen S, N?rgaard JP. The physiological and pathophysiological functions of renal and extrarenal vasopressin V2 receptors. Am J Physiol Renal Physiol. 2014 May 1;306(9):F931-40. doi: 10.1152/ajprenal.00604.2013. Epub 2014 Mar 5. PMID: 24598801.
- Chen L, Jung HJ, Datta A, Park E, Poll BG, Kikuchi H, Leo KT, Mehta Y, Lewis S, Khundmiri SJ, Khan S, Chou CL, Raghuram V, Yang CR, Knepper MA. Systems Biology of the Vasopressin V2 Receptor: New Tools for Discovery of Molecular Actions of a GPCR. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2022 Jan 6;62:595-616. doi: 10.1146/annurev-pharmtox-052120-011012. Epub 2021 Sep 27. PMID: 34579536; PMCID: PMC10676752.
- Makita N, Sato T, Yajima-Shoji Y, Sato J, Manaka K, Eda-Hashimoto M, Ootaki M, Matsumoto N, Nangaku M, Iiri T. Analysis of the V2 Vasopressin Receptor (V2R) Mutations Causing Partial Nephrogenic Diabetes InsiPIdus Highlights a SustAInable Signaling by a Non-peptide V2R Agonist. J Biol Chem. 2016 Oct 21;291(43):22460-22471. doi: 10.1074/jbc.M116.733220. Epub 2016 Sep 6. PMID: 27601473; PMCID: PMC5077185.
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