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TGF-β家族受体 / TARGET PROFILE

ActRII(IIA/IIB)

ACVR2A / ACVR2B

多种TGF-β家族配体共享的II型受体,关联肌肉与体组成。

分别考虑ActRIIA/ACVR2A和ActRIIB/ACVR2B;不把受体抗体与配体陷阱混为同药。

CONCEPTUAL ILLUSTRATION · 机制意象
bimagrumab阻断ActRIIA/B;肌肉增长、脂肪减少与肌力提高应独立测量。
01

靶点生物学

BIOLOGY
标准基因/分子
ACVR2A / ACVR2B
英文名称
Activin type II receptors A and B
分子类别
TGF-β家族受体
研究范围
分别考虑ActRIIA/ACVR2A和ActRIIB/ACVR2B;不把受体抗体与配体陷阱混为同药。

ActRII 是 ACVR2A(ActRIIA)与 ACVR2B(ActRIIB)这两个Ⅱ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体的合称。它们通过选择不同配体和Ⅰ型受体,把胞外信号接入肌肉量、生殖内分泌、红细胞成熟及血管稳态;同一个受体名称并不预设同一种组织效应。

生物学内容更新 2026-11-05 · 机制研究与一手来源整合
MECHANISM MAP

ActRII 的三个并列理解维度

各分支是阅读主题,不表示六个节点按固定顺序形成同一条生理级联。

ActRIIA / ActRIIBACVR2A / ACVR2B · Ⅱ型受体节点

配体与组装

共享配体,选择性组合Activin/GDF8/11+不同Ⅰ型伙伴
胞外限制与反馈Follistatin;inhibin+共受体

正常组织任务

肌肉量与红系成熟配体贡献、细胞阶段和背景不同
生殖与血管稳态FSH;内膜与内皮 BMP 支路

干预与证据解释

干预层次决定覆盖受体抗体/单配体中和/工程陷阱
模型与终点分别判断GDF11 造血分歧;肌肉量≠功能
ActRII 连接多种组织任务;配体、Ⅰ型受体和细胞状态共同决定信号与表型。
原创机制示意 · 箭头表示所列关系与作用方向,不代表定量强弱或完整分子网络。GDF15 属于 GFRAL–RET 轴;图中并列主题不代表这些配体具有完全相同功能,或每个实验终点都由单一配体决定。 依据 [6][9][11][12][13][15][17][18][19][20][21][22]
01

两个Ⅱ型激酶受体通过伙伴组装传递信号

ActRIIA 与 ActRIIB 分别由 ACVR2A、ACVR2B 编码,都是具有富含半胱氨酸胞外域、单次跨膜段和胞内丝氨酸/苏氨酸激酶域的受体。它们本身不是完整的单链信号开关:配体二聚体连接Ⅱ型与Ⅰ型受体,Ⅱ型激酶磷酸化Ⅰ型的调控区,再由Ⅰ型选择下游 SMAD。GDF11–ActRIIB–ALK5 结构显示,两类受体占据配体不同表面,提供选择性组装的空间基础。A、B 亚型虽可共享配体,却有不同亲和力和组织分工;ACVR1/ALK2 则是另一种Ⅰ型受体,不能因为名称相似并入这一对亚型。[5][6]

02

配体谱重叠,Ⅰ型伙伴和分子表面进一步分流

Activin A、B、AB 以及肌生成抑制素 GDF8 和近缘 GDF11 都可使用 ActRII 系统,但组合并不相同。Activin A 主要接入 ALK4;Activin B、AB 在相应细胞中还可经 ALK7,GDF8/11 则常与 ALK4/5 配合。两种 GDF 的成熟区高度相近,结构和报告细胞研究仍检出不同效力,且差异随受体背景与浓度改变。因此,共用受体不等于正常生理完全互换,也不能只凭体外效力赋予 GDF11 统一“返老还童”作用。GDF15 虽同属更大的 TGFβ 超家族,已确立的受体却是 GFRAL–RET,必须另列。[8][7][21]

03

胞内转录输出与胞外配体缓冲共同决定响应

在经典 activin/GDF 复合物中,活化的Ⅰ型受体促使 SMAD2/3 磷酸化,并与 SMAD4 等伙伴协同改变核内转录。输出取决于细胞已有的转录程序,所以相同输入可以影响肌管大小,也可以参与垂体激素合成,不能统一解释为“抑制生长”。胞外还存在天然缓冲:follistatin 与 activin A 的复合物结构显示,两个拮抗蛋白包围配体,同时遮挡Ⅰ型和Ⅱ型受体结合面,在受体组装前限制信号。ActRII 参与 BMP 复合物时又可接入 SMAD1/5;这说明读数的分支必须由配体和Ⅰ型伙伴共同确认。[6][9][13]

04

抑制素借助共受体构成性腺—垂体负反馈

性腺分泌的 inhibin 通过限制 activin 对垂体促性腺细胞的作用,帮助调节 FSH 合成。它可占据Ⅱ型受体,却不像 activin 那样有效招募 ALK4,因此这种拮抗依赖配体竞争和细胞表面的协助。Betaglycan/TGFBR3 能增强 inhibin 结合,使原本不敏感的细胞获得响应;较新的原始研究又鉴定出促性腺细胞富集的 TGFBR3L,支持 inhibin B 的识别。小鼠删除后出现 FSH、卵泡及生育表型,双共受体缺失更严重。共受体把相似配体分配到不同反馈入口,而不是所有组织都只靠同一个 inhibin 开关。[10][11]

05

生殖内分泌与子宫容受性使用不同受体分工

促性腺细胞需要 activin 输入维持 FSH:小鼠条件删除实验中,失去 ACVR2A 的影响通常大于失去 ACVR2B,两者共同删除造成严重 FSH 缺乏与性腺功能受损。这体现部分代偿,但并非全身所有细胞的固定主次。子宫又采用另一种组合:着床窗口内,BMP 经 ACVR2A–ALK3–SMAD1/5 支持上皮极性重塑和内膜容受性;相应条件删除导致着床障碍,而该阶段 ACVR2B 并非必需。同一Ⅱ型受体既能参与内分泌调节,也能协助局部组织准备,区别由配体、Ⅰ型伙伴、细胞位置和生理时序共同形成。[12][13]

06

肌肉量受到多种 ActRII 配体的持续限制

GDF8/myostatin 是骨骼肌生长的正常负调节因子,最初小鼠基因删除研究观察到肌纤维增生和肥大,确立了这一生理制动。ActRII 上还有其他输入:人原代肌细胞实验中,activin A 或 myostatin 激活 SMAD2/3,并影响分化及肌管完整性,受体阻断可缓解这些变化。2014年抗体研究还在 myostatin 缺陷小鼠中观察到额外增肌,支持多个配体共同限制肌肉量,而非受体只有一个上游。肌肉量、收缩力、耐力和脂肪变化仍是不同终点;这种受体网络的正常任务比单纯“增肌减脂靶点”更广。[15][16]

07

红细胞成熟调节存在阶段性与配体因果差异

红细胞生成既需要早期祖细胞扩增,也需要晚期成熟,ActRII 配体陷阱的作用不能直接等同促红细胞生成素。2014年 ACE-536/RAP-536 原始研究显示晚期红系成熟改善,并提出 GDF11–SMAD2/3 机制;2019年β地中海贫血小鼠中删除 Gdf11 却未改善贫血,RAP-536 仍有效。2025年人源 MDS 和红系细胞研究又把 GDF11–SMAD2 与 GATA1 外显子跳跃、短异构体增加联系起来,并观察到陷阱逆转。它们支持特定环境中的候选机制,同时提示正常造血、不同贫血与外加配体模型不能合并为唯一因果链。[17][18][19]

08

血管稳态需要区分 BMP 支路与过强的 activin/GDF 输入

血管中的 TGFβ 家族信号是多组复合物共同工作的网络。BMP9–ALK1–ActRIIB 结构证明 ActRIIB 可参与这一类组装,而生理内皮还会使用其他Ⅱ型伙伴,不能把结构所选亚型当成唯一入口。BMP 支路常接入 SMAD1/5,与 activin/GDF 偏向 SMAD2/3 的输入相互关联。肺动脉高压研究在患者病灶发现 activin A、GDF8/11 增加,并在血管细胞及啮齿动物模型中观察到 ACTRIIA-Fc 减少增殖和重塑。该证据强调异常网络平衡及细胞背景,配体陷阱的抗重塑机制也有别于单纯即时舒张血管。[14][20]

09

受体抗体、单配体中和与配体陷阱覆盖不同层次

阻断膜上 ActRIIA/B 的抗体,可以同时影响能够利用这些受体及相应表位的多种输入;单配体中和则保留其他上游信号。可溶性受体胞外域–Fc 属于另一类机制:它先捕获配体,不靠细胞内激酶传递信号,其谱系还会受突变、二聚亲合力和构型影响。ActRIIB–ALK4–Fc 与 activin A、GDF11 的结构研究显示,加入低亲和力Ⅰ型结合面也能改变捕获选择性。因此,A/B 受体、天然配体、工程化陷阱与具体组织之间应分别建立关联;肌肉、红系和血管实验有助于解释覆盖范围,不能用一种干预的结果概括整个 ActRII 系统。[16][22][20]

继续阅读实验评价

先区分受体亚型、配体与Ⅰ型伙伴,再理解 SMAD 输出和组织任务。受体阻断、单配体中和及可溶性配体陷阱覆盖不同层次,实验需同时注明配体、受体组合、细胞背景与终点;GDF15 则属于另一个 GFRAL–RET 受体轴。

查看对应的实验问题与读数
bimagrumab阻断ActRIIA/B;肌肉增长、脂肪减少与肌力提高应独立测量。
02

药物与作用机制

1 条关联药物

直接靶向本页分子或通路的代表药物,也收录以其为作用端之一的双抗及多受体药物。每项分别注明地区与来源范围;同一药物可关联多个靶点页。

药物 / 品牌完整作用对象与模态作用机制 / 本页重点地区 / 状态
比玛卢单抗Bimagrumab—Novartis(所引历史研究);不据此判定当前权益ActRIIA(ACVR2A)和ActRIIB(ACVR2B)
受体阻断单抗
阻止多种配体驱动受体信号[1]2014机制研究与2021体组成随机试验历史研发案例(2014/2021);当前临床阶段未核实研究
03

关键实验与评价方法

6 项评价任务

方法按具体机制与研发问题收录,不以上市药使用为前提。core与mechanism是使用场景分组;机制方法也可成为核心评价。实验设计建议需建立并验证模型,不是已确认通用SOP;研究方法不作为在售产品证明。

/

常用核心评价结合、主要功能与项目常用的细胞终点

01

IIA/IIB分开结合

IIA/IIB分开结合

对两个受体的覆盖如何?

模型与方法
分别测ACVR2A/B蛋白与细胞结合及配体竞争。
检测读数
各亚型KD/IC50
支持的判断
区分广谱和选择性受体阻断

解释边界 融合蛋白价态影响比较。

实验设计建议依据 [1]
02

配体矩阵信号

配体矩阵信号

能否抑制myostatin、activin等驱动?

模型与方法
受体组成明确细胞,分别加GDF8/activin A及相关配体。
检测读数
pSMAD2/3、SMAD报告
支持的判断
界定配体/受体覆盖

解释边界 SMAD变化需匹配I型受体,不能用单配体代表全谱。

原始研究依据 [1]
03

人肌管功能

人肌管功能

是否改善萎缩或肌管大小?

模型与方法
分化人肌管,配体诱导萎缩与受体抗体,校正分化和活性。
检测读数
肌管直径、肌球蛋白、蛋白合成
支持的判断
连接信号到肌肉表型

解释边界 体外肌管增大不代表人体肌力提高。

原始研究依据 [1]

机制拓展评价信号调节、运输、时间特征与多作用端机制

04

受体亚型因果

受体亚型因果

两种受体贡献是否相同?

模型与方法
ACVR2A/B单/双敲除和回补,保持I型受体背景。
检测读数
配体响应与拮抗效力
支持的判断
拆分亚型冗余

解释边界 回补密度不应远高于内源。

实验设计建议依据 [3]
05

体组成与功能

体组成与功能

瘦体重增加是否伴功能获益?

模型与方法
DXA/MRI配握力/步行或项目适用功能测定。
检测读数
脂肪、瘦体重、肌力
支持的判断
避免以体重概括减脂保肌

解释边界 DXA瘦体重包括非肌肉组织及体液。

药物研发案例依据 [2]
06

与GLP-1策略联用

与GLP-1策略联用

组合如何影响摄食和体组成?

模型与方法
单药/组合及配对摄食,追踪组成与功能而非只称重。
检测读数
摄食、脂肪、肌肉及代谢
支持的判断
检验互补机制

解释边界 本项为方案建议;2021单药研究不证明特定组合有效。

实验设计建议依据 [2]
04

可用产品与技术资料

RESOURCES

按检测体系、材料、平台/服务与技术文档分别标注。货号、模型、读数及适用边界见每项说明;具体包装、供货和项目适配需以厂商确认为准。

本页资源范围细胞功能检测

不能单独归因于ActRIIA或ActRIIB;不是肌量或肌力终点。Early Access供货及配套试剂需确认。

资源整理日期 2026-10-23 · 每项具体配置及核对状态见下方
细胞功能检测Promega

Early Access Myostatin Bioassay

CS354805 / CS354807;传代配置CS354802
来源资料
在线补充 · 官方资料 · 来源核对 2026-10-23官方资料已核对;供货、许可、包装及项目适用性需确认
形式 / 任务
Early Access细胞报告体系
Myostatin/Activin信号及候选物效价研究
模型 / 受体背景
ActRIIA/B配体–SMAD响应;宿主背景以项目资料确认为准
读数
NanoLuc报告发光
不能单独归因于ActRIIA或ActRIIB;不是肌量或肌力终点。Early Access供货及配套试剂需确认。[4]

来源与进一步阅读 / 22 项

  1. 01
    An antibody blocking activin type II receptors induces skeletal muscle hypertrophy 原始研究,2014 · 来源核对 2026-10-20
    ActRII受体阻断、SMAD2/3与肌管
  2. 02
    Effect of Bimagrumab vs Placebo on Body Fat Mass Heymsfield等,JAMA Network Open 2021 · 来源核对 2026-10-20
    历史随机试验及体组成终点
  3. 03
    Bimagrumab in sporadic inclusion body myositis 原始研究,2014 · 来源核对 2026-10-20
    IIA/IIB和I型受体协作背景
  4. 04
    Early Access Myostatin Bioassay Promega · 来源核对 2026-10-23
    CS354805 / CS354807;传代配置CS354802;ActRIIA/B配体–SMAD响应;宿主背景以项目资料确认为准;NanoLuc报告发光。支持所述资源及配置边界。
  5. 05
    ACVR2A / ACVR2B — NCBI Gene molecular annotations NCBI Gene / NCBI RefSeq · 来源核对 2026-11-05
    实际读取 ACVR2A Gene 92 与 ACVR2B Gene 93(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/93)的官方 Summary,支持两个不同Ⅱ型丝氨酸/苏氨酸激酶受体、胞外/跨膜/胞内结构及Ⅰ/Ⅱ型复合物;不把摘要中某配体亲和力比较推广至全部配体。
  6. 06
    Structural characterization of an activin class ternary receptor complex reveals a third paradigm for receptor specificity PNAS / Goebel et al., 2019 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要及原文结构、结合和讨论结果:GDF11–ActRIIB–ALK5 胞外域复合物、受体占据不同配体表面、ALK4/5 伙伴及亚型亲和力差异;仅将单体胞外域抑制结果用于相应构建,不推出膜受体或 Fc 构建绝对不响应。DOI 10.1073/pnas.1906253116。
  7. 07
    Structural basis for potency differences between GDF8 and GDF11 BMC Biology / Walker et al., 2017 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要、结构和多种报告细胞结果及讨论,支持 GDF8/11 分子表面差异、ALK4/5/7 条件下效力差异及受细胞/浓度影响;不支持由体外效力直接推定人体抗衰老效应。DOI 10.1186/s12915-017-0350-1。
  8. 08
    Activin isoforms signal through type I receptor serine/threonine kinase ALK7 Molecular and Cellular Endocrinology / Tsuchida et al., 2004 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要及原始论文可见方法/结果摘录:activin A 与 ActRII–ALK4、activin B/AB 与 ALK7 的组合及 MIN6 细胞背景;各 activin 也可使用 ALK4,不能把 ALK7 写成 B/AB 在任何组织的唯一Ⅰ型入口。DOI 10.1016/j.mce.2004.03.009。
  9. 09
    The structure of the follistatin:activin complex reveals antagonism of both type I and type II receptor binding Developmental Cell / Thompson et al., 2005 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要:两个 follistatin 分子包围 activin、遮挡Ⅰ型和Ⅱ型受体结合面,支持胞外配体隔离机制;未用该摘要证明全部 follistatin 亚型及全部 GDF 的体内效力。DOI 10.1016/j.devcel.2005.09.008。
  10. 10
    Betaglycan binds inhibin and can mediate functional antagonism of activin signalling Nature / Lewis et al., 2000 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要:inhibin 结合Ⅱ型受体但不能有效招募 ALK4,betaglycan 结合并增强细胞 inhibin 敏感性;支持共受体依赖的竞争拮抗,不主张所有细胞只依靠 betaglycan。DOI 10.1038/35006129。
  11. 11
    TGFBR3L is an inhibin B co-receptor that regulates female fertility Science Advances / Brûlé et al., 2021 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要与结合、细胞增减表达和小鼠删除结果:促性腺细胞富集、inhibin B 共受体功能、FSH/卵泡/生育表型及与 betaglycan 双缺失;只把实验筛选的配体范围写入支持,不将其泛称完整家族穷尽筛查。DOI 10.1126/sciadv.abl4391。
  12. 12
    Murine FSH Production Depends on the Activin Type II Receptors ACVR2A and ACVR2B Endocrinology, 2020 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要及促性腺细胞特异单/双受体条件删除结果与讨论:ACVR2A 较大贡献、ACVR2B 部分补偿、双删除 FSH 缺乏和生殖缺陷;保留鼠、性别及细胞背景,不将体外 BMPR2 响应替代体内结论。DOI 10.1210/endocr/bqaa056。
  13. 13
    Endometrial receptivity and implantation require uterine BMP signaling through an ACVR2A-SMAD1/SMAD5 axis Nature Communications / Monsivais et al., 2021 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要与 PR-cre 条件删除、胚胎移植、上皮重塑及讨论结果:鼠着床期 ACVR2A/ALK3/SMAD1/5 作用、ACVR2B 该阶段可缺失;人 pSMAD 定位属于观察,不能视作人体 ACVR2A 删除因果验证。DOI 10.1038/s41467-021-23571-5。
  14. 14
    Specificity and structure of a high affinity activin receptor-like kinase 1 (ALK1) signaling complex Journal of Biological Chemistry / Townson et al., 2012 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取原始摘要、SPR/结构和讨论结果:BMP9–ALK1–ActRIIB 胞外复合物及 ALK1 配体选择;作者说明结构选择 ActRIIB 基于结合强度,未证明它是体内内皮唯一Ⅱ型伙伴。DOI 10.1074/jbc.M112.377960。
  15. 15
    Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member Nature / McPherron, Lawler and Lee, 1997 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要:Gdf8 在发育及成年鼠骨骼肌表达,基因删除造成广泛肌肉量增加、肌细胞增生及肥大;用于正常负调控证据,不由此推定全部人体药理干预的肌力或脂肪效应。DOI 10.1038/387083a0。
  16. 16
    An antibody blocking activin type II receptors induces strong skeletal muscle hypertrophy and protects from atrophy Molecular and Cellular Biology / Lach-Trifilieff et al., 2014 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要、人原代肌细胞分化/肌管与 SMAD2/3 结果、鼠 myostatin 缺陷及糖皮质激素萎缩图注:BYM338 阻断多个受体输入并增加肌肉量;不据该基础研究更新临床阶段,也不把质量、力量及体脂指标合并。DOI 10.1128/MCB.01307-13。
  17. 17
    Transforming growth factor-β superfamily ligand trap ACE-536 corrects anemia by promoting late-stage erythropoiesis Nature Medicine / Suragani et al., 2014 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要:工程化 ActRIIB 胞外域配体陷阱、ACE-536/RAP-536 与晚期红系成熟及相对早期 EPO 的作用阶段;GDF11 机制以该文提出的实验解释呈现,并与后续遗传研究对读。DOI 10.1038/nm.3512。
  18. 18
    Lack of Gdf11 does not improve anemia or prevent the activity of RAP-536 in a mouse model of β-thalassemia Blood / Guerra et al., 2019 · 来源核对 2026-11-05
    该文 PubMed 无正式摘要;实际读取原文图示与讨论:红系/造血或诱导广泛 Gdf11 删除未改善相应鼠模型贫血,RAP-536 仍有效,支持非唯一配体解释。该结果不排除其他物种、病理背景或外源 GDF11 刺激的作用。DOI 10.1182/blood.2019001057。
  19. 19
    Splicing of erythroid transcription factor is associated with therapeutic response in myelodysplastic syndromes Journal of Clinical Investigation / Aluri et al., 2025 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取摘要、人 MDS 样本和 CD34+ 红系细胞 GDF11–SMAD2/GATA1 剪接及 CRISPR 结果:外加 GDF11 下 exon 2 跳跃/短异构体增加,luspatercept 可逆转。部分实验用100 ng/ml外加配体,不推定所有 MDS 内源因果;原文倍增时间叙述与图示方向不一致,本稿不引用该方向。DOI 10.1172/JCI189266。
  20. 20
    ACTRIIA-Fc rebalances activin/GDF versus BMP signaling in pulmonary hypertension Science Translational Medicine / Yung et al., 2020 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要、肺血管细胞与 SU-Hx 等啮齿动物结果:患者病灶配体增加、陷阱抑制 SMAD2/3/细胞增殖及动物血管重塑;其多配体机制不等于逐一证明 GDF8/11/activin 的独立必要性,不引用历史诊断阈值或推定当前药物状态。DOI 10.1126/scitranslmed.aaz5660。
  21. 21
    GFRAL is the receptor for GDF15 and the ligand promotes weight loss in mice and nonhuman primates Nature Medicine / Mullican et al., 2017 · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要:GDF15 结合 GFRAL、受体分布于后脑特定神经元、RET 共受体必需及鼠遗传功能验证;用于将 GDF15–GFRAL–RET 与 ActRII 配体系统分开,不作为本页减重临床指导。DOI 10.1038/nm.4392。
  22. 22
    Structures of activin ligand traps using natural sets of type I and type II TGFβ receptors iScience / Goebel et al., 2021 online; 2022 collection · 来源核对 2026-11-05
    实际读取完整摘要及原文可见结构概要:ActRIIB–ALK4–Fc 与 activin A、GDF11 的复合物显示低亲和力Ⅰ型接触改变捕获选择性;用于工程化双受体陷阱,不声称所有 Fc 陷阱具有同一结合谱。DOI 10.1016/j.isci.2021.103590。

本页收录边界 受体亚型已分清; 产品核对范围与未确认事项见本节资源说明;材料或平台条目不等于完整功能检测。