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粘附类 G 蛋白偶联受体（adhesion G protein-coupled receptors,aGPCRs）是 G 蛋白偶联受体（G protein-coupledreceptors,GPCRs）超家族中的第二大家族,有33个成员,分为1-9个亚家族。aGPCRs在生物体内许多重要生理过程中起到关键分子开关的作用,包括免疫反应、大脑发育、血管生成、骨骼生长、生殖及细胞命运决定等。尽管aGPCRs调控多种生理功能,然而大多数aGPCRs已知的配体信息非常有限,这极大地限制了对aGPCRs介导的生物学效应的研究,因此发现粘附类受体的内源性配体将成为研究aGPCRs功能的关键一环。近期我们实验室的研究发现糖皮质激素是粘附类受体ADGRG3的内源性配体,通过激活受体下游Gi通路发挥调控作用。其他研究小组发现固醇类似物3-α-乙酰氧基二氢脱氧葛杜宁（3-α-acetoxydihydrodeoxygedunin,3-α-DOG）是ADGRG1和ADGRG5的部分激动剂。值得注意的是,这些粘附类受体的配体结合口袋在同属一个亚家族的粘附类受体中相对保守。因此类固醇激素作为粘附类受体的配体是否具有普遍性,不同的亚家族受体是否有不同的类固醇激素配体,是值得人们深入探讨的科学问题。我们对ADGRG1、ADGRG3、ADGRG5所属的ADGRG亚家族成员进行了系统性筛选,发现ADGRG2和ADGRG6也能够被类固醇激素激活,并鉴定出它们的配体分别是脱氢表雄酮（Dehydroepiandrosterone,DHEA）/硫酸脱氢表雄酮（Dehydroepiandrosterone sulfate,DHEAS）和孕酮（Progesterone）/17 羟基孕酮（17α-Hydroxyprogesterone,170HP）。有趣的是,我们发现DHEA、DHEAS、孕酮和170HP都是性激素,与生殖系统的功能息息相关。比如DHEA和DHEAS能提高睾丸和附睾中雄激素的水平,也可以改善卵巢储备功能下降患者的卵巢环境,增加怀孕几率;孕酮和170HP在调控排卵,启动和维持妊娠过程以及促进乳房发育等方面发挥重要作用。因此ADGRG2和ADGRG6作为这些激素的膜受体,是否参与调控相应的生物学功能,值得进一步探究。此外,我们发现类固醇激素和粘附类受体之间的配对存在正交现象,糖皮质激素、孕酮等类固醇激素只对特定的粘附类受体起作用,因此这些粘附类受体特异性识别不同类固醇激素的分子机制也有待阐明。ADGRG2是一种与男性生殖密切相关的受体,前期研究发现ADGRG2与囊性纤维化跨膜电导调节因子（Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator,CFTR）偶联,调控男性输出小管中的氯离子电流和水盐代谢平衡。在这里首先我们发现DHEA和DHEAS激活ADGRG2下游Gs信号,不激活Gq和β-arrestin-1/2信号,提示我们DHEA和DHEAS可能对ADGRG2和CFTR的偶联与功能有调节作用。其次,我们分离了雄性小鼠输出小管非纤毛细胞以及在HEK293细胞中过表达ADGRG2和CFTR,用电生理实验证明了 DHEA激活ADGRG2,促进受体与CFTR的偶联,快速调节CFTR电流。此外,我们还发现去氧皮质酮（Deoxycorticosterone,DOC）是ADGRG2的中性拮抗剂,抑制DHEA诱导的cAMP积累,并且电生理实验表明在雄性小鼠输出小管非纤毛细胞上DOC可拮抗DHEA调控的CFTR电流。最后,我们解析了 Apo-ADGRG2-Gs、DHEA-ADGRG2-βT-Gs、DHEA-ADGRG2-FL-Gs三个高分辨率结构,同时用分子动力学模拟手段预测了拮抗剂DOC和ADGRG2的相互作用模式,揭示了 ADGRG2识别不同类固醇配体的分子机制。以上发现将为探索ADGRG2在生殖系统中的功能提供有力工具,也为治疗男性不育开辟了新思路。作为同一个ADGRG亚家族的成员ADGRG6能被孕酮激活,而在恶性肿瘤中,孕酮促进子宫癌和乳腺癌发展。ADGRG6作为孕酮和170HP的膜受体是否会参与乳腺癌的进展尚不明确。因此我们建立了三阴性乳腺癌模型,来研究孕酮和170HP作用于膜受体的信号转导机制以及功能。首先,我们探究了孕酮和170HP对ADGRG6下游不同G蛋白信号通路的激活能力,发现孕酮和170HP在低浓度时激活Gi通路,而170HP在高浓度时激活Gs通路。进一步的功能研究发现在三阴性乳腺癌细胞系中敲低ADGRG6,可以阻断孕酮对细胞的促增殖作用,使裸鼠异种移植瘤生长减缓。此外,我们发现了孕酮主要通过激活ADGRG6-Gi-SRC通路起促癌作用。最后,我们还发现了孕酮和170HP与ADGRG6的七次跨膜（Seven-transmembrane,7TM）结合,其中第二个胞外环的两个氨基酸K1001和F1012是特异性识别170HP而非孕酮的关键因素。综上所述,我们的研究鉴定出ADGRG2的类固醇激素配体:DHEA、DHEAS和DOC,同时也发现DHEA、DHEAS和DOC作用于ADGRG2可以调控输出小管的氯离子稳态,揭示了 ADGRG2特异性识别DHEA和DOC的分子机制,这为靶向ADGRG2的药物开发提供理论依据,也为治疗男性不育提出新的思路。另外,我们的研究还鉴定出ADGRG6的类固醇激素配体:孕酮和17羟基孕酮,并且发现孕酮和17羟基孕酮作用于ADGRG6可以促进三阴性乳腺癌的发展,阐明了 ADGRG6特异性识别孕酮和17羟基孕酮的分子机制。这为设计靶向ADGRG6的药物提供理论参考,也为治疗三阴性乳腺癌提供新的见解。