血管緊張素-(1-9)心臟保護性作用研究進展

郝瀟綜述，李樹仁審校

血管緊張素-(1-9)心臟保護性作用研究進展

郝瀟綜述，李樹仁審校

2000年，由血管緊張素轉換酶（ACE）2、血管緊張素(Ang) -(1-9)和Ang -(1-7)以及Mas受體組成的新型腎素—血管緊張素—醛固酮系統（RAAS）被發(fā)現。目前已證實ACE2/Ang-(1-7)/Mas受體軸的生理學作用與ACE/ AngⅡ/血管緊張素1型受體（AT1R）軸是相拮抗的。近來數據顯示Ang-(1-9)可以保護高血壓伴或不伴心力衰竭的患者使其心臟重構減弱?？赡転镽AAS的完整性描述提供新的依據。

綜述；腎素—血管緊張素系統

傳統的腎素—血管緊張素—醛固酮系統（RAAS）是血壓和心血管功能的主要調節(jié)因素。然而，長期的RAAS激活通過血管緊張素（Ang）Ⅱ或醛固酮導致高血壓以及左心室肥厚、炎癥、血栓形成以及致動脈粥樣硬化作用，并最終導致終末器官的損傷[1， 2]。

AngⅡ是RAAS的主要作用因子，主要通過結合到血管緊張素1型受體（AT1R，一種G蛋白偶聯受體），發(fā)揮血管收縮、促進鈉重吸收、細胞增殖以及促炎癥的作用[3]。在2000年發(fā)現了一種包含了血管緊張素轉換酶（ACE）2、Ang-（1-9）、Ang-（1-7）及其Mas受體的一種新的通路。這一新型RAAS的激活可以引起血管舒張并抑制心血管肥厚和增生。到目前為止，關于ACE2/Ang-（1-7）/Mas受體軸以及其生物學效應的研究顯示該通路具有拮抗傳統RAAS的作用[4]。

2006年后的一些實驗研究顯示Ang-（1-9）可能在高血壓或心力衰竭過程中引起的心血管重構中有降血壓和心臟、血管以及腎臟保護的作用[5-7]。Ang-（1-9）是一種血管活性肽，可以降低血壓并保護病理性心血管重構和功能不全[6，7]。本文就Ang-（1-9）的代謝及其對心臟的保護作用進行綜述。

1　Ang-（1-9） 的代謝

在正常志愿者以及大鼠血漿中Ang-（1-9）的含量大約為2～6 fmol/ml[6]。循環(huán)血中Ang-（1-9）增高的情況多見于一些病理情況（如心肌梗死后早期）[5]以及應用血管緊張素轉換酶抑制劑（ACEI）或血管緊張素II受體阻滯劑（ARB）治療[5,6]。Ang-（1-9）是一種含有天冬氨酸—精氨酸—纈氨酸—酪氨酸—異亮氨酸—組氨酸—脯氨酸—苯丙氨酸—組氨酸序列的多肽，通過多種羧肽酶類如羧肽酶A、組織蛋白酶A[8,9]以及ACE2[10]催化Ang I生成。但ACE2抑制劑對Ang-（1-9）的水平無影響，而羧肽酶A（carboxypeptidase A, CxA）抑制劑琥珀酸卞酯則可以抑制Ang-（1-9）并增加心臟Ang I的水平[11]。Chen等[12]檢測了在CHO細胞中過表達人類ACE和緩激肽2型受體（bradykinin type 2 receptor, B2R）時Ang I、Ang-（1-9）以及Ang-（1-7）的代謝。發(fā)現Ang-（1-9）的水解較Ang I速度慢18倍，較Ang-（1-7）慢30%[12]，提示Ang-（1-9）可能較其他RAAS肽類血漿半衰期更長。

Ang-（1-9）可以通過ACE降解成Ang-（1-7）[13]。因此，盡管CxA的作用尚未完全明確，Ang-（1-9）水平的增高可能是由于經ACE降解的減少以及經ACE2生成的增多引起。

2　Ang-（1-9）的心臟保護作用

首次發(fā)現Ang-（1-9）可以集合并激活AT2R是由Flores提出。在心肌細胞培養(yǎng)基中加入Ang-（1-9）可以對抗Ang II或垂體后葉素引起的心肌細胞肥大。這一作用由血管緊張素2型受體（AT2R）阻斷劑PD123319阻斷[14]。在大鼠腎性高血壓模型中[7]，長期應用Ang-（1-9）可以明顯改善高血壓心血管損傷。Ang-（1-9）聯合Mas受體拮抗劑A799不能阻斷Ang-（1-9）的該作用。然而，Ang-（1-9）聯合應用PD123319則可以阻斷其有利作用。這些發(fā)現，支持了Ang-（1-9）可以通過AT2R發(fā)揮作用。

AngⅡ主要通過結合并激活AT1R發(fā)揮其作用，而AT2R則部分地抵消AT1R的作用，但AT2R在成年組織中較AT1R表達低[15]，并且AT2R的作用以及細胞內轉導機制尚未明確。目前所知，AT2R介導了血管舒張、促凋亡以及抗炎性作用，并且抑制細胞生長[16]。因此，AT2R可以延緩心血管重構以及動脈粥樣硬化的進展。Ang-（1-9）與AT2R的結合可能具有拮抗AT1R的作用，可以起降低血壓以及減少高血壓靶器官損害的作用。

近來，為了驗證Ang-（1-9）對AT2R是否有直接作用，Ocaranza等[7]采用主動脈套扎制作心力衰竭模型，并應用腎上腺素處理，發(fā)現Ang-（1-9）可以產生劑量依賴的血管舒張作用。Ang-（1-9）的血管擴張作用可以被AT2R阻斷劑所阻斷，但Mas和AT1R阻斷劑不能阻斷，提示Ang-（1-9）的作用是通過AT2R實現的。Ang-（1-9）的血管擴張作用還可以被內皮一氧化氮合酶阻斷劑引起的內皮脫落所阻斷[7]，提示該作用是通過AT2R激活了NO/環(huán)磷酸鳥苷（cyclic guanosine monophosphate, cGMP）通路，并與緩激肽（bradykinin, BKs）和（或）內皮一氧化氮合酶活性增加有關[17]。

Ang-（1-9）可能誘導NO釋放和或增強B2R的活性。在培養(yǎng)的CHO細胞中加入Ang-（1-9），使花生四烯酸釋放、內向鈣離子流增加以及使BKs脫敏的B2R受體再敏感化[18]。而且，Jackman等[8]發(fā)現Ang-（1-9）在CHO細胞以及人類肺動脈內皮細胞中活性較Ang-（1-7）明顯增強，可能機制為與ACE的活性位點結合，引起其構造的變化形成異質二聚體；Ang-（1-9）還可以通過激肽增加花生四烯酸以及NO的釋放。

通過基因轉染的方式使CHO細胞過表達人類ACE和B2R基因，Ang-（1-9）可以使不敏感的GFP-B2R再敏感化，這與ACE抑制無關[12]。這說明Ang-（1-9）可以作為ACE-B2R復合體的內生變構劑。另外，AT2R的激活可以抵抗AngⅡ的效果，有可能是通過B2R實現的。如果Ang-（1-9）使B2R再敏感化，Ang-（1-9）可以激活AT2R通路，導致PLA2激活以及花生四烯酸釋放，而不影響B(tài)K水平。Ang-（1-9）可能通過這個機制增加ACEI的治療作用。

另外，有一些研究顯示Ang-（1-9）可能是一種內生的ACEI。在ACE受抑制的狀態(tài)下，例如長時間應用ACEI的大鼠，Ang-（1-9）水平在血漿和腎臟中明顯升高[19]。與該假設類似，有研究者觀察到了注射Ang-（1-9）可以降低心肌梗死以及高血壓引起的血清AngⅡ水平以及左心室ACE活性[5-7]。因此，有可能是ACEI阻斷了AngⅠ向AngⅡ的轉化，另外的一些酶如ACE2可能使AngⅠ轉化為Ang-（1-9），增加ACEI的作用。而在心肌梗死大鼠長期應用Ang-（1-9）可以顯著減弱血漿和左室ACE的活性以及血漿AngⅡ的水平[6]。

最近，Cha等[20]研究顯示Ang-（1-9）增加了心房鈉尿肽（atrial natriuretic peptide, ANP）的分泌以及其血漿濃度，但與心房收縮無關。在心房的低彈性狀態(tài)，Ang-（1-9）濃度為3 μM時誘導ANP的分泌增加，使其濃度由5%上升至60%。當心房由低彈性狀態(tài)轉至高彈性狀態(tài)時，ANP分泌增加；同時在將Ang-（1-9）增加1 μM時，可以出現Ang-（1-9）誘導的ANP的分泌。Ang-（1-9）對ANP的刺激作用可以被AT2R受體拮抗劑所阻斷，而不能被AT1R和Mas阻斷。另外，在應用磷脂酰肌醇激酶3（phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K）、絲氨酸—蘇氨酸蛋白激酶B（Serine/threonine protein kinase B, Akt）、內皮一氧化氮合酶（endothelial nitric oxide synthase, eNOS）以及可溶性鳥苷酸環(huán)化酶（soluble guanylate cyclase, sGC）等的抑制劑可以阻斷Ang-（1-9）誘導的ANP的分泌。在大鼠迅速給予Ang-（1-9）注射，可以增加血漿ANP水平，但對動脈血壓沒有影響[20]。這一作用可以被AT2R阻斷劑阻斷，但不能被氯沙坦或Mas受體阻斷劑阻斷[20]。這些結果顯示Ang-（1-9）可能通過AT2R/ PI3K/Akt/eNOS/sGC通路刺激ANP的分泌。ANP以及NO的增加可能是Ang-（1-9）在心血管系統起作用的主要機制。

Ang-（1-9）對心血管系統的獲益作用都是來自其直接作用，而不是通過轉變成Ang-（1-7）發(fā)揮心臟保護功能。在離體實驗中，ACE催化Ang-（1-9）生成Ang-（1-7）[6]，并且Ang-（1-7）可以抑制心血管損害[21]。因此，在體內Ang-（1-9）是否只在降解成Ang-（1-7）之后才發(fā)揮保護性作用尚不明確。

Ocaranza等[6]對上述問題進行了驗證。在大鼠心肌梗死模型中，應用Mas受體阻斷劑A779驗證Ang-（1-7）是否能夠介導Ang-（1-9）的心臟保護功能。盡管A779使Ang-（1-7）的含量升高了2.7倍，也不能阻斷Ang-（1-9）改善心肌梗死大鼠心臟肥厚的效果。Flores-Mu?oz等[14]觀察到在大鼠H9c2細胞系以及成年家兔心肌細胞中Ang-（1-9）可以阻斷AngⅡ引起的細胞肥大。并且這一作用不能被ACEI卡托普利或A779所抑制，提示Ang-（1-9）的作用是獨立于Ang-（1-7）之外的。

Flores-Mu?oz等[22]觀察到在SHRSP，Ang-（1-9）注射可以減少心臟纖維化以及膠原I的表達。Ang-（1-9）的這種抗纖維化作用被PD123319所阻斷，后者是AT2R的阻斷劑[22]。Ang-（1-9）還可以抑制成纖維細胞體外增殖，同樣也會被PD123319所阻斷[22]。這些結果顯示在Ang-（1-9）的抗纖維化作用中，AT2R發(fā)揮著重要的作用。在心肌梗死大鼠中[6]以及在高血壓大鼠[7]中Ang-（1-9）抑制肥大/纖維化的機制可能由于直接激動AT2R受體，也有可能通過降低血壓減小心臟后負荷。在原發(fā)性高血壓大鼠中，盡管血壓很高，但在AT2R過表達后依然可以抑制心臟肥厚[23]。

3　結論和展望

近來的研究證據表明Ang-（1-9）是一種天然的抗高血壓分子，可以引起血管舒張并保護心臟和血管使其減少惡性重構的損傷。Ang-（1-9）的這些獲益因素不會被Mas受體阻滯劑A779所抑制，但加入PD123319后可以減弱，提示Ang-（1-9）的獲益作用是通過AT2R激活發(fā)揮的。然而需要更多的實驗來證實Ang-（1-9）在心肌細胞、內皮細胞、血管平滑肌細胞以及腎臟細胞可以結合到AT2R引起該受體激活并引起AT2R相關的細胞信號通路。并且，需要更多的遺傳相關的研究來評價AT2R在Ang-（1-9）的高血壓和心力衰竭獲益作用中的相關性。目前的實驗數據顯示循環(huán)中Ang-（1-9）的含量可能有重要的臨床意義，有可能作為一種高血壓以及心血管損害的保護性因子或治療因子。

[1] Su JB. Different cross-talk sites between the renin-angiotensin and the kallikrein-kinin systems. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst, 2014, 15: 319-328.

[2] Cohn JN. Role of the renin-angiotensin system in cardiovascular disease. Cardiovasc Drug Ther, 2010, 24: 341-344.

[3] Balakumar P, Jaqadeesh G. A century old renin-angiotensin system still grows with endless possibilities: AT1 receptor signaling cascades in cardiovascular physiopathology. Cell Signal, 2014, 26: 2147-2160.

[4] Santos RA, Ferreira AJ, Verano-Braga T, et al. Cardiovascular actions of angiotensin-(1-7). J Endocrinol, 2013, 216: R1-R17.

[5] Ocaranza MP, Godoy I, Jalil JE, et al. Enalapril attenuates downregulation of angiotensin-converting enzyme 2 in the late phase of ventricular dysfunction in myocardial infarcted rat. Hypertension, 2006, 48: 572-578.

[6] Ocaranza MP, Lavandero S, Jalil JE, et al. Angiotensin-(1-9) regulates cardiac hypertrophy in vivo and in vitro. J Hypertens, 2010, 28: 1054-1064.

[7] Ocaranza MP, Moya J, Barrientos V, et al. Angiotensin-(1-9) reverses experimental hypertension and cardiovascular damage by inhibition of the ACE/AngII Axis. J Hypertens, 2014, 32: 771-783.

[8] Jackman HL, Massad MG, Sekosan M, et al. Angiotensin 1-9 and 1-7 release in human heart: role of cathepsin A. Hypertension, 2002, 39: 976-981.

[9] Kokkonen JO, Saarinen J, Kovanen PT. Regulation of local angiotensin II formation in the human heart in the presence of interstitial fluid. Inhibition of chymase by protease inhibitors of interstitial fluid and of angiotensin-converting enzyme by Ang-(1-9) formed by heart carboxypeptidase A-like activity. Circulation, 1997, 95: 1455-1463.

[10] Kuba K, Imai Y, Penninger JM. Multiple functions of angiotensinconverting enzyme 2 and its relevance in cardiovascular diseases. Circ J, 2013, 77: 301-308.

[11] Garabelli PJ, Modrall JG, Penninger JM, et al. Distinct roles for angiotensin-converting enzyme 2 and carboxypeptidase A in the processing of angiotensins within the murine heart. Exp Physiol, 2008, 93: 613-621.

[12] Chen Z, Tan F, Erd?s EG, et al. Hydrolysis of angiotensin peptides by human angiotensin I-converting enzyme and the resensitization of B2 kinin receptors. Hypertension, 2005, 46: 1368-1373.

[13] McKinney CA, Fattah C, Loughrey CM, et al. Angiotensin-(1-7) and angiotensin-(1-9): function in cardiac and vascular remodeling. Clin Sci(Lond), 2014, 126: 815-827.

[14] Flores-Mu?oz M, Smith NJ, Haggerty C, et al. Angiotensin 1-9 antagonises pro-hypertrophic signalling in cardiomyocytes via the angiotensin type 2 receptor. J Physiol, 2011, 589: 939-951.

[15] Miura S, Imaizumi S, Saku K. Recent progress in molecular mechanisms of angiotensin II type 1 and 2 receptors. Curr Pharm Des, 2013, 19: 2981-2987.

[16] Akazawa H, Yano M, Yabumoto C, et al. Angiotensin II type 1 and type 2 receptor-induced cell signaling. Curr Pharm Des, 2013, 19: 2988-2995.

[17] Xu J, Carretero OA, Zhu L, et al. Protective role of AT(2) and B(1) receptors in kinin B(2)-receptor-knockout mice with myocardial infarction. Clin Sci(Lond), 2013, 124: 87-96.

[18] Erd?s EG, Jackman HL, Brovkovych V, et al. Products of angiotensin I hydrolysis by human cardiac enzymes potentiate bradykinin. J Mol Cell Cardiol, 2002, 34: 1569-1576.

[19] Drummer OH, Kourtis S, Johnson H. Effect of chronic enalapril treatment on enzymes responsible for the catabolism of angiotensin I and formation of angiotensin II. Biochem Pharmacol, 1990, 39: 513-518.

[20] Cha SA, Park BM, Gao S, et al. Stimulation of ANP by angiotensin-(1-9) via the angiotensin type 2 receptor. Life Sci, 2013, 93: 934-940.

[21] Tesanovic S, Vinh A, Gaspari TA, et al. Vasoprotective and atheroprotective effects of angiotensin (1-7) in apolipoprotein E-deficient mice. Arterioscler Thromb Vasc Biol, 2010, 30: 1606-1613.

[22] Flores-Munoz M, Work LM, Douglas K, et al. Angiotensin-(1-9) attenuates cardiac fibrosis in the stroke-prone spontaneously hypertensive rat via the angiotensin type 2 receptor. Hypertension, 2012, 59: 300-307.

[23] Metcalfe BL1, Huentelman MJ, Parilak LD, et al. Prevention of cardiac hypertrophy by angiotensin II type-2 receptor gene transfer. Hypertension,2004,43: 1233-1238.

（編輯：漆利萍）

050000 河北省石家莊市，河北醫(yī)科大學 河北省人民醫(yī)院 心臟一科

郝瀟 住院醫(yī)師 碩士 主要從事心血管疾病的內科研究 Email: haoxiaodoc@163.com 通訊作者：李樹仁 Email:lsr64@126.com

R541

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1000-3614（2015）12-1247-03

10.3969/j.issn.1000-3614.2015.12.028

2015-05-23)