尾加壓素Ⅱ及其與動脈粥樣硬化關(guān)系的研究進展

(承德醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)教研室，河北承德067000)

尾加壓素Ⅱ(UⅡ)最早是從魚的脊髓尾部下垂體中分離出的生長抑素樣環(huán)肽，是目前已知最強的縮血管活性肽。人體中一種孤立的受體G蛋白偶聯(lián)受體14(GPR14)是UⅡ的特異性受體，主要分布于心血管系統(tǒng)。UⅡ與其受體GPR14結(jié)合構(gòu)成UⅡ/UT系統(tǒng)，可引起一系列生物學(xué)效應(yīng)。近年來國內(nèi)外大量研究表明，UⅡ?qū)ρh(huán)血流動力學(xué)的效應(yīng)以及對血管壁及其細胞的作用可能是促進動脈粥樣硬化(AS)發(fā)生、發(fā)展的一個重要因素之一?，F(xiàn)將UⅡ在AS發(fā)生、發(fā)展的作用進展綜述如下。

1 UⅡ的結(jié)構(gòu)、分布及生物學(xué)效應(yīng)

1.1 UⅡ的結(jié)構(gòu) 尾加壓素最早分為4種，即UⅠ、UⅡ、UⅢ和UⅣ，但后來證實UⅢ實際上是UⅠ和UⅡ的混合物，UⅣ為精氨酸加壓素。其中UⅠ為41個氨基酸殘基組成的多肽，屬腎上腺皮質(zhì)激素家族。UⅡ典型的結(jié)構(gòu)特點如下:①分子結(jié)構(gòu)中有一對半胱氨酸殘基構(gòu)成的二硫鍵(Cys-Cys)，起穩(wěn)定肽鏈作用;②六肽環(huán)狀結(jié)構(gòu)前有一酸性氨基酸殘基(谷氨酸或天冬氨酸);③羧基末端有一個疏水的氨基酸殘基(纈氨酸或異亮氨酸)［1］。不同物種UⅡ的結(jié)構(gòu)不同，人尾加壓素Ⅱ(hUⅡ)在1998年首次從人體中被克隆出來，由11個氨基酸殘基組成;而魚和蛙的UⅡ分別由12和13個氨基酸殘基組成。其差別主要在氨基端的前5～7個氨基酸，但UⅡ羧基末端環(huán)狀六肽結(jié)構(gòu)序列(半胱氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—賴氨酸—酪氨酸—半胱氨酸)則具有高度保守性，是UⅡ的生物活性中心［2］。

1.2 UⅡ的分布 UⅡ分布具有種屬普遍性，從軟體動物到哺乳動物均有存在。在魚類廣泛分布于尾部神經(jīng)分泌系統(tǒng)。在蛙類主要分布于延髓和尾部腦垂體的運動神經(jīng)元［3］。UⅡ在胚胎期大鼠骶骨水平運動神經(jīng)元高度表達、在頸部和胸部水平僅有微量表達，在幼鼠全身各水平運動神經(jīng)元表達均增加，成年后主要表達于腦干和脊髓。在人類，hUⅡ主要分布于脊髓，其次為腦，腎、脾、小腸、胸腺、前列腺亦有少量分布。研究證實，在冠狀A(yù)S斑塊、富含脂質(zhì)沉積的血管平滑肌細胞(VSMC)和巨噬細胞均有hUⅡ高表達［4］。

1.3 UⅡ的生物學(xué)效應(yīng) ①收縮血管用:UⅡ?qū)θ祟惡蛣游锏难鼙憩F(xiàn)出強大的收縮效應(yīng)，其血管收縮作用是內(nèi)皮素-1(ET-1)的10倍以上。UⅡ的收縮作用存在明顯“種屬差異”和“解剖差異”，如可引起大鼠胸主動脈收縮，而不能引起腹主動脈、股動脈及腎動脈收縮;對小鼠主動脈無明顯收縮作用;對狗有致冠狀動脈選擇性痙攣作用;在靈長類動物可引起動脈血管廣泛收縮，但對靜脈血管效應(yīng)較差［5，6］。上述差異的原因可能與UⅡ受體GPR14不同表達或細微差別有關(guān)，亦或與GPR14亞型不同有關(guān)。UⅡ的縮血管作用不需要內(nèi)皮介導(dǎo)，并與其他血管活性物質(zhì)有協(xié)同作用。②舒張血管:UⅡ引起血管舒張的確切機制尚不明確，可能與其受體主要表達于內(nèi)皮細胞或與受體結(jié)合后刺激NO產(chǎn)生有關(guān)。無收縮反應(yīng)的血管在去除內(nèi)皮和應(yīng)用一氧化氮合酶(NOS)抑制劑后呈現(xiàn)血管收縮反應(yīng)，提示UⅡ的血管舒張作用具有內(nèi)皮依賴性。③促進絲裂:大量研究證實，UⅡ是一種內(nèi)源性絲裂原，能促進細胞增殖。同劑量UⅡ?qū)Σ煌毎淖饔脧娙醪煌?，其促進增殖效應(yīng)依次為心肌成纖維細胞＞氣道平滑肌細胞＞腎系膜細胞＞VSMC，高濃度UⅡ?qū)π募〕衫w維細胞增殖的刺激作用明顯減弱［7］。UⅡ的促絲裂作用與其他絲裂原有協(xié)同作用，且可為G-蛋白滅活劑GDP-β-S所抑制，提示其促絲裂作用可能由GPR14介導(dǎo)。

2 UⅡ與AS

AS是與多種危險因素包括高血壓、糖尿病、吸煙及脂蛋白異常等有關(guān)的動脈慢性炎癥性疾病，多種因素在AS發(fā)生機制中起關(guān)鍵作用。大量證據(jù)表明，UⅡ可能直接或間接參與AS發(fā)生、發(fā)展。

2.1 UⅡ在AS組織中的表達 Douglas等［8］采用免疫擴散法觀察到人心肌組織、冠狀A(yù)S斑塊及脂質(zhì)沉積的平滑肌細胞和巨噬細胞豐富區(qū)域富含UⅡ。張麗芳等［9］發(fā)現(xiàn)，嚴重冠脈病變患者血漿UⅡ水平顯著升高，并且與冠脈病變程度呈明顯正相關(guān)。李康等［10］發(fā)現(xiàn)，大鼠胸主動脈損傷后局部UⅡ表達增強;外源性UⅡ可促進新生內(nèi)膜平滑肌細胞增殖和膠原表達，加重血管狹窄，提示UⅡ參與損傷后修復(fù)過程。Bousette等［11］發(fā)現(xiàn)，在AS斑塊周圍的炎性細胞、VSMC和內(nèi)皮細胞中UⅡ均呈高表達，其中淋巴細胞主要表達UⅡmR-NA，而單核細胞和巨噬細胞則主要表達GPR14 mRNA。

2.2 UⅡ促進AS發(fā)生、發(fā)展的細胞信號通路 UⅡ可通過激活多種信號通路發(fā)揮生物學(xué)作用參與AS的發(fā)生［12］。

2.2.1 收縮血管細胞信號通路 ① RhoA/Rho激酶依賴性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路:UⅡ可激活動脈平滑肌中的Rho激酶，誘導(dǎo)動脈平滑肌收縮反應(yīng)，此反應(yīng)可被RhoA抑制劑TATC3及Rho激酶抑制劑所阻斷［12］。RhoA/Rho激酶依賴通路可能作用機制是誘導(dǎo)肌纖蛋白輕鏈磷酸酶的磷酸化。②Ca2+介導(dǎo)的通路:UⅡ與GPR14結(jié)合后主要通過電壓依賴性和電壓非依賴性Ca2+通道促進Ca2+內(nèi)流，引起胞質(zhì)內(nèi)Ca2+升高而發(fā)揮收縮效應(yīng)。研究證實，UⅡ能以劑量依賴性方式促進大鼠主動脈環(huán)收縮增強，且Ca2+通道阻斷劑維拉帕米可阻斷此效應(yīng)。

2.2.2 舒張血管細胞信號通路 ①NOS/NO途徑:NOS/NO是調(diào)節(jié)血管舒張的主要通路，而NO是其主要的舒張因子。研究發(fā)現(xiàn)，小劑量UⅡ能以劑量依賴性方式直接激活NOS(以cNOS為主)，表現(xiàn)為增加血管組織 NO生成和組織cGMP含量，此作用可為NOS特異性抑制劑左旋硝基精氨酸LNNA所拮抗。

2.2.3 促絲裂信號通路 ① 蛋白激酶C(PKC)和絲裂素活化蛋白激酶途徑:在大鼠主動脈VSMC中加入PKC阻斷劑H7及絲裂素活化蛋白激酶阻斷劑PD98059，結(jié)果發(fā)現(xiàn)UⅡ?qū)SMC的促絲裂效應(yīng)被阻斷。推測UⅡ的促絲裂作用可能由PKC和絲裂素活化蛋白激酶途徑介導(dǎo)。②黏著斑激酶(fFAK)途徑:fFAK是一種非受體型酪氨酸激酶，主要參與整合素介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，對細胞遷移和增殖具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，UⅡ在10－8～10－6mol/L濃度均可激活 FAK、促進VSMC增殖，且這種作用不依賴于細胞骨架蛋白的完整性，可能與FAK介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有密切聯(lián)系。

2.3 UⅡ與其他因素在AS發(fā)生中的協(xié)同作用 UⅡ能與致AS危險因素中的過氧化氫、溶血磷酯酰膽堿、氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)及5-羥色胺等發(fā)生協(xié)同作用，誘導(dǎo)主動脈VSMC增殖［13］。已有報道，低濃度ox-LDL能夠上調(diào)VSMC內(nèi)GPR14 mRNA表達，用10 nmol/L UⅡ和100μg/L ox-LDL可協(xié)同促進兔VSMC DNA合成。最近還發(fā)現(xiàn)，UⅡ與5-羥色胺可經(jīng)過酪氨酸激酶-MAPK途徑協(xié)同促進VSMC增殖;UⅡ與促血管生成素Ⅱ(AngⅡ)同時孵育去除內(nèi)膜的大鼠主動脈肌條，其縮血管效應(yīng)較單用UⅡ或AngⅡ孵育明顯增強。

2.4 UⅡ受體拮抗劑Urantide與AS Urantide是在h UⅡ基礎(chǔ)上衍生的、被認為目前最有效的肽類UⅡ受體拮抗劑。Urantide保留了h UⅡ中4～11氨基酸序列的最小活性單位，并進行三元取代，結(jié)構(gòu)簡式為［Pen5-DTrp7-Orn8］。其作用特點:①與重組人、猴、鼠等多種動物的UⅡ受體均具有相當高的親和力;②為強有力的UⅡ受體競爭性拮抗劑，拮抗效應(yīng)較其他化合物高50～100倍;③ 拮抗作用具有高度選擇性，只對抗UⅡ產(chǎn)生的縮血管效應(yīng)，而不影響去甲腎上腺素、ET-1等的致痙攣作用［14］。在離體大鼠主動脈實驗中，Urantide能競爭性拮抗UⅡ?qū)Υ笫笮刂鲃用}的收縮作用，顯著抑制UⅡ誘導(dǎo)的人單核細胞源性巨噬細胞膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶-1活性上調(diào)，從而阻止其形成泡沫細胞。

3 結(jié)語

隨著對特異性、高親和力UⅡ受體拮抗劑研發(fā)的深入，UⅡ及其受體在心血管系統(tǒng)疾病，尤其是AS病理生理過程中的作用將得到進一步闡明;UⅡ受體拮抗劑作為臨床抗AS藥物亦將展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。

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