血管紧张素-(1-7)血管紧张素Ⅱ和p38丝裂原活化蛋白激酶关系的研究进展

血管紧张素-(1-7)、血管紧张素Ⅱ和p38丝裂原活化蛋白激酶关系的研究进展发布时间：2009-10-915:15:20编辑：cqlihua字体：大中小我要投稿摘要:血管紧张素-(1-7)是肾素-血管紧张素系统家族中新发现的终末活性产物,与血管紧张素Ⅱ的多种作用相拮抗;血管紧张素Ⅱ可激活p38丝裂原活化蛋白激酶通路,介导炎症反应。现就血管紧张素-(1-7)、血管紧张素Ⅱ和p38丝裂原活化蛋白激酶信号转导通路的关系进行简要综述。血管紧张素-(1-7)[Ang-(1-7)]是肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensinsystem,RAS)家族中新发现的终末活性产物,是由血管紧张素I(AngⅠ)和血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)在多种组织肽酶作用下转化而成的7肽生物活性物质。现发现Ang-(1-7)对AngⅡ的多种作用有拮抗作用,而AngⅡ可通过血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1)受体激活p38丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activatedproteinkinase,MAPK)通路,从而诱导多种细胞分泌多种炎症因子,介导炎症反应,参与动脉粥样硬化形成。现就血管紧张素-(1-7)、血管紧张素Ⅱ和p38MAPK信号转导通路的关系进行简要综述。1Ang-(1-7)的生成和降解Ang-(1-7)是由天冬氨酸、精氨酸、缬氨酸、酪氨酸、异亮氨酸、组氨酸、脯氨酸组成的7肽,是RAS家族中的新成员。目前研究认为,在体内生成Ang-(1-7)的途径至少有3条:(1)10肽的AngⅠ被中性肽链内切酶(NEP)或脯氨酰肽链内切酶(PE)作用于7号位脯氨酸与8号位苯丙氨酸的肽键,去掉3个氨基酸残基,形成7肽的Ang-(1-7);(2)8肽的AngⅡ在血管紧张素转化酶-(ACE2)、PE或脯氨酰羧肽酶(PCP)的作用下,去掉一个氨基酸残基,也可生成Ang-(1-7);(3)AngⅠ在ACE2的作用下先生成无活性的Ang-(1-9),再由血管紧张素转换酶(angiotensin-convertingenzyme,ACE)或NEP分解生成Ang-(1-7)。Ang-(1-7)的降解代谢主要在肺基底膜和肾皮质进行。Allred等[1]用放射性标记的Ang-(1-7)研究发现,在肺脏,Ang-(1-7)在ACE作用下被水解为Ang-(1-5),且其羧基端是水解活性位点,血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)能抑制Ang2(127)降解为Ang-(1-5)或者其他更小的片段。在肾脏,Ang-(1-7)可在氨基肽酶作用下被快速水解为Ang-(1-4)及单肽双肽片段,ACEI对肾脏Ang-(1-7)的水解无影响。2Ang-(1-7)的生物学作用及其受体2.1Ang-(1-7)的生物学作用Ang-(1-7)对血压的中枢调节作用已在遗传性高血压模型中得到证实。Moriguchi等[2]将纯化的Ang-(1-7)抗体注入清醒的mRen2(27)肾素转基因鼠的脑室,可引起转基因鼠血压和心率增加,且呈量效依赖关系。心脏是Ang-(1-7)生成和降解的主要场所,是其作用的重要靶器官。Ferreira等[3]证实,在离体的灌注大鼠心脏,当Ang-(1-7)浓度为220pM时可降低缺血再灌注心律失常的发生率和持续时间,此保护作用亦可被Ang-(1-7)特异性受体阻断剂A-779和环氧合酶阻断剂吲哚美辛所阻断。在同样的低浓度下,Ang-(1-7)能改善局部缺血心肌的收缩功能,其机制与Mas受体、缓激肽(BK)和前列腺素的释放有关。值得注意的是,高浓度的Ang-(1-7)(27nM)却产生相反的效果。有报道,在心脏过分表达ACE2的转基因小鼠由于心律失常而猝死[4],说明局部高浓度的Ang-(1-7)对心脏有危害作用。ucharewicz等[5]给静脉血栓的大鼠静脉注射Ang-(1-7),发现可使静脉血栓重量下降50%～70%,呈剂量依赖性,A-779、吲哚美辛及一氧化氮合酶(NOS)抑制剂均可阻断Ang-(1-7)的效应。该研究提示Ang-(1-7)具有抗血栓作用,并且是通过特异性受体介导的。另外,Ang-(1-7)呈剂量依赖性地逆转AngⅡ对近曲小管Na-ATP酶活性的刺激作用,影响着对水电解质的调节。2.2Ang-(1-7)作用的受体Ang-(1-7)与体内其他活性物质一样,要与其特异性受体结合后才能发挥其生理活性作用。Santos等[6]报道,Ang-(1-7)是G蛋白耦联受体Mas的内在配体。在Mas原癌基因遗传缺失的小鼠中,125I-Ang-(1-7)与肾脏的特异性结合消失。此外,125I-Ang-(1-7)可与Mas受体转染后的COS细胞结合,并使其释放花生四烯酸。此过程可被A-779阻断。Tallant等[7]证实Ang-(1-7)可激活Mas受体而促进心肌细胞增殖。Castro等[8]观察Mas受体缺失的离体大鼠心脏发现,其心率明显减慢,冠脉阻力显著增加。而Mas受体缺陷时,Ang-(1-7)诱导的主动脉内皮依赖性舒张作用亦消失[7,9]。Ang-(1-7)在抗血管平滑肌增殖时也有Mas受体参与[10]。以上研究说明,Mas受体在Ang-(1-7)发挥作用时起着重要的作用,目前认为ACE2-Ang(1-7)-Mas轴在RAS中起负向调控作用[11]。Ang-(1-7)受体存在广泛,已发现在下丘脑、心肌、平滑肌、肾皮质以及胰腺都有其特异性受体的存在。最近,Silva等[12]在SD大鼠动脉上研究发现了Ang-(1-7)受体亚型存在的证据。关于Ang-(1-7)与受体结合后的传导通路及效应机制目前未见明确报道。3AngⅡ的致炎作用AngⅡ是RAS中主要的功能性成分,AngⅡ不仅存在于循环中,局部组织及细胞中也含有大量的AngⅡ,ACE是AngⅠ生成AngⅡ的关键酶。局部斑块组织的单核-巨噬细胞中ACE存在高度活性[13],在人类斑块组织中ACE是形成AngⅡ最重要的途径。AngⅡ的致炎作用可能是其促动脉粥样硬化形成的重要因素之一。体外培养人类的血管内皮细胞、血管平滑肌细胞在AngⅡ的刺激下,IL-6、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、E-选择素等因子的表达增加[14,15];同样,AngⅡ注入大鼠体内可使血管细胞黏附分子(VCAM-1)、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)等因子的表达增加,动脉血管壁和心肌组织单核细胞浸润[16]。AngⅡ可通过下调过氧化物酶体增殖蛋白活化受体,激活核因子кB(NF-кB)刺激apoE缺陷小鼠MCP-1、E-选择素、VCAM-1、ICAM-1、巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)等因子的表达增加[17];而通过对血管平滑肌细胞、单核/巨噬细胞模拟高血压的周期性牵拉可得到与AngⅡ直接作用相同的结果[18],说明AngⅡ也通过造成高血压而间接发挥致炎作用。AngⅡ直接注入人体,无论是否存在高血压,都会造成ICAM-1显著升高,白细胞计数升高。分别给予口服氯沙坦、氨酰心安、安慰剂治疗后,只有氯沙坦可降低ICAM-1的水平,再次注射AngⅡ后氯沙坦服用组的ICAM-1和白细胞计数不再升高[15],说明AngⅡ与炎症具有高度相关性。4p38MAPK信号转导通路p38MAPK是生物体内重要的信号转导系统之一,能被多种炎性刺激所激活,对炎症的发生、发展起重要调控作用。4.1p38MAPK的组成及活性调节p38MAPK是1993年Brewster等[19]发现,由360个氨基酸组成的分子量为38000的蛋白,属应激激活的蛋白激酶。目前已发现的p38MAPK有4个异构体,分别为p38α、p38β、p38γ和p38δ,不同亚型的分布具有组织特异性。p38MAPK信号转导途径的激活是保守的三级酶促级联反应MEKKs/TAK-MKK6/MKK3-p38MAPK。此通路可被应激刺激、炎性因子、脂多糖(LPS)而激活[20-22],激活后作用于转录因子,控制多种转录因子的基因表达活性,如MAX、NF2кB、热休克转录因子-1(HSF-1)和SAP-1等[23]。其中,有些转录因子是p38直接底物,而有些是p38间接底物。p38MAPK家族中的激酶可通过磷酸化酶(MKPs)的去磷酸化作用恢复基态。4.2p38MAPK的抑制剂p38MAPK的特异性抑制剂是吡咯咪唑类复合物,如SB203580、SB216995、SB220025和VK199,这些抑制剂可阻断p38MAPK的激活作用,不同的抑制剂可特异抑制p38MAPK家族中不同的成员[24]。在Smith的研究中发现吡咯异咪哒唑衍生物SB203580是p38MAPK激酶的抑制剂,SB203580能够特异性地与两种序列非常相近的蛋白质结合并抑制其活性,从而有效地抑制单核细胞产生细胞因子IL-1和TNF-α。4.3p38MAPK与炎症因子生成的调控关系Jiang等[25,26]研究发现LPS可激活RAW264.3细胞p38,使其移位入核;p38激活入核后参与了LPS诱导的TNF-α基因转录表达的调控。同时,p38通路也能被TNF-α强烈激活,通过对转录因子的作用而影响TNF-α的产生和生物学效应[27]。Guan等[28]最近报道,IL-1β能通过激活p38而上调前列腺素E-和下调NO的合成,IL-1在炎症中的主要作用包括刺激其它炎症介质,如TNF-α、IL-6、IL-8、PM和前列腺素(PGs)等的释放、激活T和B淋巴细胞,增加黏附分子的表达。Read等[29]观察到p38通过增加E2选择素的启动子转录活性而促进E2选择素的大量表达,而内皮细胞表达E-选择素对于炎症反应中白细胞的聚集至关重要。Guan等[30]发现p38通路激活后能上调IL-1β诱导的COX表达(COX是PG合成的限速酶),使前列腺素E2合成增加,利用p38抑制剂SC68376能完全抑制这种作用。而炎症反应所生成的炎症介质可通过激活p38MAPK通路增加细胞表面多种黏附分子的表达,促进细胞间黏附和炎症的进展。5Ang-(1-7)、AngⅡ、p38MAPK的关系5.1Ang-(1-7)对AngⅡ的拮抗作用5.1.1拮抗AngⅡ升压作用:Ang-(1-7)的降压作用除了其自身对血压的调节,也包括因拮抗AngⅡ升压作用而使血压下降。给表达小鼠mRen-2d-7基因的转基因大鼠脑室内注射Ang-(1-7)抗体,引起血压升高、心率增快,与AngⅡ抗体的作用相反;给自发性高血压大鼠静脉输注Ang-(1-7)后对AngⅡ、去甲肾上腺素升压效应减弱,提示Ang-(1-7)与AngⅡ的中枢及外周作用相互拮抗。Clark等[31]研究发现Ang-(1-7)拮抗AngⅡ升压作用可能与减少主动脉血管平滑肌细胞AT1表达,从而减低AngⅡ刺激的磷酸激酶C活性有关。Kostenis等[32]报道Mas可以使AngⅡAT1受体异构体化而阻断AngⅡ的作用。5.1.2抑制血管平滑肌增殖和心肌细胞肥大作用:从Ang-(1-7)的抑制平滑肌细胞生长作用的研究中证实,Ang-(1-7)可释放前列腺素E2、前列腺素I2、前列腺素E1,而前列腺素E2、前列腺素I2、前列腺素E1抑制血管平滑肌细胞的增殖。因此,Ang-(1-7)可能是这些因素抗增殖作用的始动因子。William等[33]研究发现,外源性Ang-(1-7)能抑制兔主动脉球囊损伤后血管平滑肌的生长,抑制血管再狭窄的形成。曾武涛等[34]通过测定3H-胸腺嘧啶掺人SD乳鼠心肌细胞的方法发现AngⅡ可促进乳鼠心肌细胞的蛋白质合成速率(即3H-胸腺嘧啶掺人)、增加细胞蛋白质含量和细胞表面积。但在联合作用Ang-(1-7)和AngⅡ时,AngⅡ的促心肌细胞肥大中的蛋白质合成速率、蛋白质含量以及细胞表面积均明显受到抑制,而Ang-(1-7)10-9～10-6mol/L浓度时,呈剂量依赖性抑制AngⅡ的促心肌细胞的蛋白质合成速率。5.1.3对心脏神经电生理的影响作用:Ang-(1-7)和AngⅡ均能刺激离体培养大鼠心房去甲肾上腺素释放增加,表明Ang-(1-7)和AngⅡ参与心房神经的调节。李晓东等[35]研究发现Ang-(1-7)