多巴胺D5受體與高血壓研究進(jìn)展

楊 劍 曾春雨

(第三軍醫(yī)大學(xué)大坪醫(yī)院營(yíng)養(yǎng)科，重慶 400042)

多巴胺是促尿鈉排泄的重要體液因子，與其受體結(jié)合后，可通過(guò)對(duì)尿鈉重吸收的調(diào)節(jié)作用，進(jìn)而調(diào)控血壓水平〔1〕。多巴胺受體分為D1類(D1和D5受體)和D2類(D2、D3和D4受體)，主要通過(guò)D1類受體發(fā)揮作用。近年來(lái)，D5受體在血壓調(diào)控中的作用日益受到關(guān)注。本文就D5受體與高血壓的研究進(jìn)展作一綜述。

1 多巴胺D5受體的特點(diǎn)

D5受體和其他多巴胺受體均屬于視紫紅質(zhì)類家族，為細(xì)胞表面七跨膜G蛋白耦聯(lián)受體。D5受體在腎臟內(nèi)表達(dá)較豐富，尤其在腎近曲小管(RPT)、腎皮質(zhì)和髓質(zhì)部的集合管、髓質(zhì)Henle環(huán)升支和腎動(dòng)脈中膜等部位表達(dá)明顯。同時(shí)，D5受體在心臟、冠狀動(dòng)脈、腸系膜動(dòng)脈等心血管組織中也有良好表達(dá)〔2〕。

近年來(lái)，D5受體在血壓調(diào)控中的作用受到大量關(guān)注。在5種亞型中，D5受體對(duì)多巴胺的親和力最強(qiáng)，在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)方式與其他亞型有明顯區(qū)別〔3〕。D5受體具有內(nèi)源性激活能力，即使沒(méi)有多巴胺激動(dòng)，仍可發(fā)揮一定功能〔4〕。更為重要的是，D5受體基因敲除(D5-/-)小鼠明確了D5受體在尿鈉排泄與血壓調(diào)控中的重要作用：D5-/-小鼠血壓明顯升高，并伴有尿鈉排泄障礙〔5〕。研究證實(shí)D5受體在腎臟能夠拮抗其他因素的尿鈉潴留效應(yīng)，在高血壓狀態(tài)下其拮抗作用喪失〔6，7〕，提示D5受體在尿鈉排泄中具有重要作用，其功能障礙是高血壓發(fā)生的重要機(jī)制之一。

2 多巴胺D5受體的生理功能

2.1D5受體介導(dǎo)的尿鈉排泄功能 多巴胺D1類受體在腎臟中發(fā)揮了重要的尿鈉排泄作用。但是，由于缺乏特異性的D1或D5受體激動(dòng)劑，以往無(wú)法明確D5受體在D1類受體介導(dǎo)的尿鈉排泄中發(fā)揮的作用。隨著對(duì)D5受體研究的不斷深入，其在尿鈉排泄中的作用逐漸明朗。D5-/-小鼠與野生型小鼠對(duì)比，在麻醉狀態(tài)和清醒狀態(tài)下收縮壓、舒張壓、平均動(dòng)脈壓明顯升高，心臟重量增加，心肌肥厚，而且鹽敏感性也增加。在高鹽飲食下，D5-/-小鼠血壓進(jìn)一步升高，提示D5-/-小鼠腎臟功能障礙在其血壓升高的機(jī)制中發(fā)揮了重要作用〔5〕。

Asico等〔8〕發(fā)現(xiàn)將野生型小鼠腎臟移植到D5-/-小鼠后，后者血壓降低；將D5-/-小鼠腎臟移植到野生型小鼠后，血壓增高；在高鹽飲食中，D5-/-小鼠均排泄出更少的鹽，提示D5受體具有調(diào)控血壓的作用。研究發(fā)現(xiàn)在控制鈉鹽飲食中，氯化鈉協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NCC)、上皮鈉通道(ENaC)等多個(gè)鈉轉(zhuǎn)運(yùn)體蛋白表達(dá)在D5-/-小鼠均高于D5+/+。增加鹽攝入后進(jìn)一步提高了D5-/-小鼠血壓水平，且伴隨了NCC、ENaC、鈉氫交換器3(NHE3)以及鈉磷協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2(NaPi2)的表達(dá)進(jìn)一步增加，提示D5-/-小鼠鹽敏感性增加與其腎臟鈉轉(zhuǎn)運(yùn)體失調(diào)有關(guān)〔9〕。研究〔6〕發(fā)現(xiàn)在D5受體轉(zhuǎn)染的人胚腎(HEK)細(xì)胞中，激動(dòng)D5受體后可以有效抑制鈉-鉀-ATP酶(NKA)活性，抑制尿鈉重吸收效應(yīng)。

2.2D5受體與腎臟腎素-血管緊張素-醛固酮(RAS)系統(tǒng)的相互作用 RAS是機(jī)體重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)。血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)是RAS系統(tǒng)的重要活性肽，其促尿鈉潴留等生物學(xué)效應(yīng)主要通過(guò)AT1受體介導(dǎo)〔10〕。研究證實(shí)多巴胺系統(tǒng)與RAS系統(tǒng)在腎臟中具有相互作用：阻斷腎臟RPT細(xì)胞AT1受體可以增強(qiáng)D1類受體的尿鈉排泄功能〔11〕；激動(dòng)D1類受體能夠降低大鼠RPT和血管平滑肌細(xì)胞(VSMC)中的AT1受體表達(dá)，該效應(yīng)能被D1類受體拮抗劑阻斷〔12〕。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)D5受體在上述效應(yīng)中可能扮演了重要角色。

Gildea等〔13〕在RPT細(xì)胞中利用反義寡核苷酸分別阻斷D1和D5受體，發(fā)現(xiàn)是D5受體促進(jìn)了AT1受體蛋白降解，進(jìn)而降低AT1受體表達(dá)。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)D5-/-小鼠血壓增加，伴隨著腎臟AT1受體表達(dá)增強(qiáng)，同時(shí)其增高的血壓水平能被AT1受體拮抗劑所逆轉(zhuǎn)。同時(shí)，在HEK293細(xì)胞中共轉(zhuǎn)染D5和AT1受體，激活D5受體可通過(guò)泛素/蛋白酶體途徑降低AT1受體表達(dá)〔14〕。AngⅡ激動(dòng)AT1受體后，在RPT細(xì)胞中降低D5受體蛋白表達(dá)；兩種受體在細(xì)胞膜中具有共區(qū)域化。在AT1受體敲除小鼠中D5受體表達(dá)上調(diào)，在D5受體敲除小鼠中AT1受體表達(dá)增加〔7〕。 Asico等〔8〕將野生型小鼠腎臟移植到D5-/-小鼠后，除了血壓降低之外，腎臟AT1受體表達(dá)也同時(shí)下降。這證實(shí)D5受體與RAS系統(tǒng)在腎臟中具有相互作用，該作用在尿鈉代謝與血壓調(diào)控中發(fā)揮了重要作用。

2.3D5受體對(duì)腎臟其他尿鈉排泄調(diào)控因素的作用 胰島素是水鈉代謝的重要調(diào)節(jié)因子，通過(guò)增加NHE和NKA活性直接刺激尿鈉重吸收，引起水鈉潴留；抑制腎臟多巴胺系統(tǒng)功能，減弱多巴胺受體介導(dǎo)的利鈉作用；在肥胖大鼠中，胰島素導(dǎo)致多巴胺受體功能的下調(diào)，降低胰島素水平可以使其功能恢復(fù)〔15〕。研究發(fā)現(xiàn)胰島素可增加正常血壓Wistar-Kyoto(WKY)大鼠RPT細(xì)胞的D5受體表達(dá)，但卻降低自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)D5受體表達(dá)〔6〕。這表明在正常血壓的胰島素作用下，D5受體表達(dá)與功能增強(qiáng)為腎臟的一種代償性變化；在高血壓狀態(tài)下，胰島素對(duì)D5受體的調(diào)節(jié)能力喪失，將降低其對(duì)水鈉排泄的調(diào)節(jié)效應(yīng)，促進(jìn)體內(nèi)水鈉潴留。與多巴胺受體耦聯(lián)的G蛋白在細(xì)胞膜受體與效應(yīng)蛋白之間的信息傳遞中起重要作用。研究報(bào)道G12與G13通過(guò)刺激NHE3活性，導(dǎo)致水鈉排泄減少，調(diào)節(jié)其與多巴胺受體的連接程度在尿鈉代謝調(diào)節(jié)中具有重要意義〔16〕。激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)D5受體與G12和G13在大鼠腎臟刷狀緣膜、RPT細(xì)胞以及D5受體轉(zhuǎn)染的HEK293細(xì)胞中均有良好表達(dá)，且均存在共區(qū)域化現(xiàn)象。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)激動(dòng)D5受體可增強(qiáng)D5/G12及D5/G13之間的連接程度，導(dǎo)致G12和G13與NHE3結(jié)合減少，抑制G12和G13對(duì)NHE3的激動(dòng)效應(yīng)，有利于腎臟水鈉排泄〔17〕。這提示D5受體可自身調(diào)節(jié)腎臟其他尿鈉排泄調(diào)控因素，從而發(fā)揮相應(yīng)作用。

2.4D5受體的抗氧化效應(yīng) 氧化應(yīng)激在高血壓發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。研究〔8，18～21〕發(fā)現(xiàn)D5受體在腎臟和血管的氧化應(yīng)激中均發(fā)揮了抗氧化作用。Yang等〔18〕發(fā)現(xiàn)D5受體激動(dòng)后可抑制磷酯酶D(PLD)活性，后者與煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的激活密切關(guān)聯(lián)，推測(cè)D5受體能夠有效抑制NADPH氧化酶活性。腎臟NADPH氧化酶活性、NADPH氧化酶4(NOX4)蛋白以及活性氧(ROS)產(chǎn)量在D5-/-小鼠中明顯升高，且ROS增強(qiáng)與其血壓增加密切關(guān)聯(lián)。給予抗氧化藥物能夠使血壓正常，同時(shí)降低了NADPH氧化酶活性，提示D5受體激活后通過(guò)預(yù)防過(guò)量ROS產(chǎn)生從而促進(jìn)血壓正常。該結(jié)果在體外實(shí)驗(yàn)中也得到證實(shí)。在轉(zhuǎn)染D5受體的HEK293細(xì)胞中，激活D5受體可干預(yù)NOX的分布和聚集，降低其表達(dá)與活性，抑制ROS產(chǎn)生〔19〕。其他的研究也發(fā)現(xiàn)了D5受體與腎臟氧化應(yīng)激的關(guān)聯(lián)。 Stoelting等〔20〕發(fā)現(xiàn)在D5-/-小鼠中氧化應(yīng)激增強(qiáng)和血壓增高與Aβ水解酶-1(AβHD-1)的表達(dá)增加有關(guān)。Asico等〔8〕將野生型小鼠腎臟移植到D5-/-小鼠后，也將降低腎臟NOX2表達(dá)，增強(qiáng)其抗氧化應(yīng)激能力〔8〕。另外在血管中，D1類受體可以通過(guò)激活蛋白激酶A(PKA)以及抑制PLD和PKC途徑抑制VSMC氧化應(yīng)激，從而發(fā)揮其抗動(dòng)脈粥樣硬化效應(yīng)。利用反義寡核苷酸分別阻斷D1或D5受體后均不能拮抗該效應(yīng)，這提示D5受體在抑制血管氧化應(yīng)激中也發(fā)揮了重要作用〔21〕。

2.5D5受體的血管舒張和抗增殖效應(yīng) 在血管舒張方面，D1類受體激活后通過(guò)激活PKA可以舒張血管，降低血壓〔22〕。以往由于缺乏特異性D1或D5受體激動(dòng)劑，因此無(wú)法明確是D1還是D5受體的作用。最近的研究發(fā)現(xiàn)了D5受體直接舒張血管的直接證據(jù)。Natarajan等〔23〕發(fā)現(xiàn)激活多巴胺D1類受體后將導(dǎo)致冠狀動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞中大電導(dǎo)鈣依賴的鉀通道(BKCa)激活，從而引起血管舒張。利用反義寡核苷酸阻斷后發(fā)現(xiàn)是D5受體，通過(guò)PKG信號(hào)激活了BKCa通道，調(diào)節(jié)血管平滑肌功能，從而引發(fā)血管舒張反應(yīng)。

VSMC增殖在高血壓的發(fā)生中具有重要意義，其受到眾多促增殖因素的影響。研究發(fā)現(xiàn)D1類受體可顯著抑制血小板源性生長(zhǎng)因子(PDGF)誘導(dǎo)的VSMC增殖。通過(guò)分別阻斷D1和D5受體后發(fā)現(xiàn)D1和D5受體均參與了該效應(yīng)。進(jìn)一步分子機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)多巴胺D1類受體通過(guò)激活PKA以及抑制PLD、PKC和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)活性從而抑制VSMC增殖。同時(shí)，由于D5受體在激活PKA與抑制PLD活性中作用明顯，因此推測(cè)D5受體在抗增殖效應(yīng)中發(fā)揮的作用應(yīng)該高于D1受體。

3 D5受體的基因定位和多態(tài)性

D5受體自身基因定位于染色體4p15.1～16.1，D5受體假基因定位于染色體1q21.1 和2p11.1～p11.2，這些染色體定位均與人類原發(fā)性高血壓的發(fā)生密切關(guān)聯(lián)〔24〕。目前還發(fā)現(xiàn)D5受體具有多種基因多態(tài)性，其引發(fā)的錯(cuò)義或無(wú)義密碼子將導(dǎo)致受體蛋白質(zhì)氨基酸編碼改變，可能使D5受體與配體結(jié)合力大大降低，使其喪失功能。近來(lái)發(fā)現(xiàn)D5受體單核苷酸多態(tài)性與血壓升高與靶器官病變密切關(guān)聯(lián)。D5F173L轉(zhuǎn)基因小鼠的收縮壓、舒張壓和平均動(dòng)脈血壓均明顯高于野生型轉(zhuǎn)基因小鼠。D5F173L轉(zhuǎn)基因小鼠的舒張期與收縮期左心室容積與左心室內(nèi)徑均明顯小于野生型轉(zhuǎn)基因小鼠及陰性對(duì)照小鼠,其舒張期與收縮期左心室前后壁厚度及左心室質(zhì)量明顯高于野生型轉(zhuǎn)基因小鼠及陰性對(duì)照小鼠。在心臟特異表達(dá)人多巴胺D5F173L的轉(zhuǎn)基因小鼠中出現(xiàn)典型擴(kuò)張型心肌病的表型〔25〕。這些研究對(duì)于深入探討D5受體與高血壓的發(fā)生、發(fā)展提出了新思路。

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