中国科学家破解“受体GHSR - 1α开关”分子机制

2003年，楼秀余在原中国军事科学院副院长高锐将军的鼎力举荐下，投身于中国科学院细胞生物学研究所郭礼和教授门下，参与国家“七五”“八五”HGH重点攻关项目的后续研究工作。秉持这份执着，他于2003年个人出资筹建上海舒泽生物科技研究所，并联合中国科学院、中国军事科学院的科研人员，正式开启了中国在基因重组人类生长激素（HGH）抗衰老领域应用的“科研征程”。

彼时，全球HGH抗衰老领域受限于欧美注射“HGH冻干粉”针剂这种外源性补充的固定模式。

2004 - 2005年，为攻克“蛋白质药物无法口服”这一全球性难题，楼秀余团队深入剖析了上万种高分子材料在不同pH值电解质溶液中的成膜特性，并反复开展实验，旨在寻觅一种能为生物活性蛋白提供防护、使其免受胃酸和蛋白酶破坏的高分子材料，宛如为生物活性蛋白披上“防护屏障”。

经过两年的潜心研究，成果如期显现。楼秀余团队研发的“大分子包裹技术”，成功为活性蛋白构筑“胃酸防护层”，使HGH活性蛋白的生物利用度从不足10%大幅提升至80%以上，一举攻克蛋白质药物无法口服的全球性难题。

2005年7月31日，在北京人民大会堂举行的“和平颂”军民联谊会上，楼秀余团队运用“大分子包裹”与“脂质体包埋”技术研制的成果“年轻乐”HGH多肽口服胶囊，被赠予参会的百位抗战老兵。他谦称：“这是晚辈以科技向英雄致敬。”

2008年，为解决长期外源补充HGH所产生的依赖性问题，楼秀余大胆提出“内源性激活（HGHI）”理论，即“促使身体自身产生HGH”。这一构想在当时被不少同行质疑为“异想天开”，但他始终坚定不移。楼秀余带领团队投身实验室，开启了长达十多年的潜心钻研。

直至2018年，其团队在对超重人群饮食限制及能量代谢的研究进程中，发现酵母蛋白质经酶水解产物，再用正辛酸盐处理，然后分离得到辛酰化修饰的低分子量多肽，能够激活GHSR - 1α受体，起到促进脑垂体分泌HGH的作用。由于上海舒泽研究所实验条件有限，未能从分子层面进行深入探究。

2021年8月，中国科学院上海药物研究所团队，依托国产冷冻电镜平台开展研究，创新性采用NanoBiT技术稳定复合物，突破国际技术壁垒。首次阐明“唯一脂肪酸修饰的内源多肽激素”如何被特异性识别，解决该领域内长达20年的结构难题。

该机制首次从原子层面揭示了，非天然肽GHRP - 6因携带辛酰基团，可完全模拟内源性饥饿素的功能，具备“饥饿素样效应”。该成果发表于《自然 - 通讯》（Nature Communications），标志着我国在GPCR结构药理学领域实现从“跟跑”到“领跑”的关键跨越。

GHSR - 1α受体激活的四步机制为“锚定—识别—摆动—激活”，每一步均在原子层面精准调控饥饿信号的传递，共同构成“饥饿素开关”的核心工作原理。

①锚定：辛酰基团（C8脂肪酸）嵌入GHSR - 1α受体跨膜区的疏水口袋，该口袋由氨基酸残基I178、L181和F286构成，作为“分子锚”稳定配体构象，确保GHRP - 6或ghrelin正确就位。

②识别：受体通过E3.33–R6.55极性网络与N3057.35位点识别肽链主链，实现对辛酰化肽的高度选择性结合，有效排除非修饰肽的干扰，保障信号特异性。

③摆动：受体激活后，R283残基发生构象翻转，打破与E124之间的保守盐桥，引发跨膜螺旋（尤其是TM6）的重排，是受体从静息态转向激活态的关键转折。

④激活：构象变化暴露G蛋白结合位点，优先招募Gq蛋白，启动下游PLC - IP₃ - Ca²⁺信号通路，最终促进食欲增加与能量摄取。

低分子量辛酰化修饰多肽，因其携带辛酰基团，可模拟内源性饥饿素的功能，具备“饥饿素样效应”，故而，携带辛酰基团的多肽被科研人员称为“类饥饿素”。

这一机制不仅揭示了饥饿素如何精准调控代谢，也为开发治疗肥胖、2型糖尿病及癌症恶病质的靶向药物提供了结构依据。