關(guān)于激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)在腦梗死治療中生物學(xué)作用的研究進(jìn)展*

李　丹，杜元灝，李　晶（.天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津30093；.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津30093）

·綜述·

關(guān)于激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)在腦梗死治療中生物學(xué)作用的研究進(jìn)展*

李丹1，杜元灝2，李晶2
（1.天津中醫(yī)藥大學(xué)，天津300193；2.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津300193）

激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)廣泛存在于生物體內(nèi)的多個(gè)系統(tǒng)，主要由激肽、激肽原、激肽原酶及激肽酶等組成。近年來，許多基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和臨床研究表明，在腦缺血后激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)被激活，它主要通過具有血管活性的激肽與其特異受體結(jié)合，影響一系列因子和細(xì)胞，從而改善神經(jīng)功能。其作用包括：減少梗死面積、抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡、減少炎細(xì)胞侵潤、促進(jìn)血管和神經(jīng)再生等。

激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)；腦梗死；生物學(xué)作用

腦梗死為臨床中常見多發(fā)病種，中醫(yī)稱中風(fēng)［1］，具有高發(fā)病率、高致殘率、高病死率特征［2］，且缺血性腦血管病在腦血管病的發(fā)病中占60%～80%［3］。針灸治療腦梗死集治療、護(hù)理和康復(fù)于一體，其卓越的療效獲得臨床上的認(rèn)可［4］。研究表明［5］，針刺可減輕白細(xì)胞向周圍組織的浸潤，減少大量炎性遞質(zhì)對(duì)腦組織的損傷，提高缺血性中風(fēng)后遺癥期大鼠的腦血流，促進(jìn)基因重新表達(dá)，重建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從而發(fā)揮腦保護(hù)作用［6］。激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)（KKS）在腦缺血后的神經(jīng)、血管功能等改變中發(fā)揮了重要作用。

1　激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)的生物學(xué)概述

激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)（KKS）的主要成員包括:激肽原、激肽釋放酶、激肽、激肽受體。

1.1激肽原激肽原是一種單鏈糖蛋白，主要由肝細(xì)胞及少量血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生?？煞譃?種：低分子量激肽原（LK），主要存在于血漿和各種組織中；高分子量激肽原（HK），主要以非酶糖蛋白存在于血漿中。在組織損傷和血栓形成過程中，KKS發(fā)生活化，HK裂解，釋放出緩激肽。

1.2激肽釋放酶激肽釋放酶（KLK）是一種絲氨酸蛋白酶［7］，主要分為兩類：血漿激肽釋放酶（PK）和組織激肽釋放酶（TK）。

PK主要在肝臟合成，分布于血漿中。在血漿中，正常時(shí)絕大部分是以無活性的前體—血漿前激肽釋放酶的形式存在，故血漿中只含有微量激肽。當(dāng)發(fā)生炎癥或組織損傷時(shí)，破壞的血管內(nèi)皮暴露出的膠原激活了凝血因子Ⅻ，轉(zhuǎn)化成有活性的Ⅻa，可以把血漿前激肽釋放酶裂解為具有酶活性的血漿激肽釋放酶，后者作用于HK，其活性產(chǎn)物為緩激肽（BK）［8］。

TK分布于腎、唾液腺、胰腺、腦和心血管［9］。研究發(fā)現(xiàn)，組織激肽釋放酶相關(guān)肽酶中只有組織激肽釋放酶1（KLK1）能有效地使激肽原釋放生物活性物激肽，KLK2～15不具有激肽釋放酶活性［10］。在組織中，當(dāng)發(fā)生損傷、感染、炎癥和缺血等情況時(shí)損傷組織釋放蛋白水解酶，后者促使激肽釋放酶前體轉(zhuǎn)化為活性KLK，主要以LK為底物，釋放十肽的賴氨酰緩激肽，即胰激肽［11］，又稱血管舒張素。

激肽釋放酶的生理效應(yīng)主要是通過激肽產(chǎn)生的，主要以BK的形式存在，作用于B1和B2受體（B1R，B2R），起到維持局部血壓、穩(wěn)定血管暢通、參與血液和電解質(zhì)平衡等生理調(diào)節(jié)作用，對(duì)酶原和生長因子的活化、激素前體的加工也起著重要的作用［12］。1.3激肽激肽家族包括緩激肽（BK）、胰激肽、甲硫氨酰賴氨酰緩激肽，前兩者是KKS最重要的兩種物質(zhì)。胰激肽分子量較小，極易進(jìn)入血漿，可被血液及尿液中的氨基肽酶降解為BK。激肽具有舒張血管活性，可使血管平滑肌舒張，起到降壓通流改善微循環(huán)的作用。

1.4激肽受體B1R、B2R激肽受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)廣泛分布，主要有B1R和B2R兩種類型，兩者均是G蛋白偶聯(lián)受體。B1R為損傷誘導(dǎo)型受體，通常認(rèn)為在正常組織內(nèi)低水平表達(dá)，而在組織損傷后可過度表達(dá)，從而促進(jìn)血管擴(kuò)張和細(xì)胞因子釋放，在組織損傷后的炎癥反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等過程中發(fā)揮重要作用。B2R于正常機(jī)體中存在，是與激肽結(jié)合產(chǎn)生效應(yīng)的主要受體，且KKS的多數(shù)功能是通過B2R介導(dǎo)的。

2　KKS在腦梗死中的生物學(xué)作用

近年來研究表明，KKS系統(tǒng)在腦缺血過程中發(fā)揮重要的腦保護(hù)作用。主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

2.1改善缺血腦組織的供血激肽與血管內(nèi)皮細(xì)胞上的B2R結(jié)合后，激活三磷酸肌醇（IP3）相關(guān)通路，引發(fā)Ca2+內(nèi)流，最后激活內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）產(chǎn)生一氧化氮（NO），從而舒張血管平滑肌，實(shí)現(xiàn)血管擴(kuò)張，促進(jìn)腦供血的功能。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)［12］，在腦缺血再灌注后較晚期的延遲應(yīng)用TK，對(duì)腦缺血再灌注大鼠有明顯的治療作用，可減輕炎性反應(yīng)，從而保護(hù)缺血腦組織，而且這種作用是通過B2R來介導(dǎo)的。

但是，也有研究顯示，BlR的活化能促進(jìn)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生腫瘤壞死因子和白細(xì)胞介素，可誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的聚集，促使炎性細(xì)胞分泌彈性蛋白酶，從而增加血管內(nèi)皮細(xì)胞的通透性，使組織水腫等炎癥反應(yīng)加重［13］；在局灶性腦缺血前30 min給予B2R拮抗劑，能促進(jìn)局灶性腦缺血再灌注神經(jīng)功能的恢復(fù)［14］。同時(shí)，Lumenta等［15］在腦缺血的動(dòng)物模型中，于缺血后0.25 h和0.65 h應(yīng)用B2R抑制劑，發(fā)現(xiàn)可以明顯減輕腦水腫，改善梗死的預(yù)后。另應(yīng)用B2R基因敲除鼠制作腦缺血模型，再灌注后24 h處死動(dòng)物，發(fā)現(xiàn)與野生鼠相比，B2R基因敲除鼠梗死體積縮小、組織水腫減輕、死亡率降低［16］。

分析產(chǎn)生上述不一致的原因可能是TK治療的時(shí)間以及觀測(cè)的時(shí)間不同。TK在早期使腦水腫加重，隨后通過抑制細(xì)胞凋亡而起到神經(jīng)保護(hù)作用。這表明，KKS的早期激活以及BK與B2R的早期結(jié)合（0.5～8 h）促進(jìn)了組織的炎癥反應(yīng)，加重腦缺血性損害，而B2R在腦缺血1～3 d后激活，并且BK與B2R的結(jié)合，促進(jìn)了腦缺血組織的功能恢復(fù)。

2.2KKS的血管新生作用KKS與許多重要的血管生長相關(guān)因子在腦缺血后的病理過程中密切相關(guān)。

TK在腦缺血后具有促進(jìn)血管、神經(jīng)組織再生以及抑制局灶缺血區(qū)的細(xì)胞凋亡、炎性反應(yīng)等治療作用［17］。研究表明，將載有人類TK基因的腺病毒注入腦缺血大鼠模型的病灶中，發(fā)現(xiàn)TK可以促進(jìn)膠質(zhì)細(xì)胞遷移、抑制細(xì)胞凋亡，以及激活A(yù)kt/GSK3β信號(hào)通路［18］；在大鼠腦缺血再灌注后8 h給予TK，可以促進(jìn)缺血區(qū)血管上皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的增生［19］。

活性激肽與受體結(jié)合后激活NO-cGMP和PG-cAMP途徑，進(jìn)而通過調(diào)節(jié)NO和PG等生物活性物質(zhì)的釋放參與多種器官功能的調(diào)控和多種病理生理學(xué)過程，從而促進(jìn)新生血管形成。有報(bào)道顯示［20］，BK激活血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），通過激活內(nèi)皮細(xì)胞上的eNOS以發(fā)揮促血管生成的作用；HK可明顯增加VEGF的水平，還誘導(dǎo)VEGFR-2的少量表達(dá)。KKS可使eNOS上調(diào)，NO釋放增多，經(jīng)PI3K/ Akt通路介導(dǎo)了血管生成素（Ang-1）誘導(dǎo)的血管再生［21］。

此外，研究表明腦缺血的動(dòng)物模型中，B1R表達(dá)增高，通過調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和存活，在組織損傷及缺血后的血管再生方面發(fā)揮重要的作用［22］。B1R的活化能誘導(dǎo)兔角膜的新生血管形成，并可以通過BK或組織型激肽原酶基因轉(zhuǎn)移能刺激毛細(xì)血管增殖［23］；KLK通過其B1R使堿性成纖維細(xì)胞生長因子升高，從而促進(jìn)靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖［24］。

2.3KKS的神經(jīng)保護(hù)及再生作用據(jù)報(bào)道，在梗死鼠遠(yuǎn)端大腦中動(dòng)脈24 h后注射KLK1，缺血區(qū)的5-溴脫氧尿核苷陽性細(xì)胞明顯增多，提示KLK1可促進(jìn)神經(jīng)母細(xì)胞分化、增殖和遷移［25-26］。研究發(fā)現(xiàn)在大鼠腦缺血再灌注后8 h注射TK，發(fā)現(xiàn)腦缺血區(qū)神經(jīng)生長因子（NGF）表達(dá)增多，而實(shí)現(xiàn)促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞再生的作用［27］；BK與B2R結(jié)合后，通過星型膠質(zhì)細(xì)胞可以上調(diào)神經(jīng)營養(yǎng)因子mRNA的水平，且該作用可被B2R的拮抗劑（Hoe140）所阻止［28］。

最近的研究證實(shí)血管再生和上皮細(xì)胞的數(shù)量對(duì)神經(jīng)的再生是非常重要的。倪耀輝等［12］在大鼠腦缺血再灌注后8 h應(yīng)用TK治療，明顯增加腦缺血區(qū)血管上皮細(xì)胞的表達(dá)，促進(jìn)血管的增生，從而對(duì)缺血區(qū)的神經(jīng)再生和神經(jīng)保護(hù)發(fā)揮重要的作用。

3　中醫(yī)藥治療對(duì)KKS的影響

近年來，中醫(yī)藥治療研究在KKS方向集中在中藥上。研究發(fā)現(xiàn)，中藥木丹顆粒（糖末寧顆粒劑）和補(bǔ)腎溫陽化瘀方可降低血清BK含量［29］，下調(diào)B1R蛋白及B1RmRNA的表達(dá)［30］。滇產(chǎn)毛喉鞘蕊花提取的有效部位（CF-E）［31］、通鼻膠囊［32］和蝙蝠葛堿［33］均可顯著抑制BK誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。

中藥與KKS系統(tǒng)相關(guān)對(duì)心臟保護(hù)作用的研究較多，如：中藥當(dāng)歸、川芎的有效成分阿魏酸鈉預(yù)處理對(duì)離體大鼠心臟缺血/再灌注損傷的保護(hù)作用，主要是通過BK介導(dǎo)的，且該過程可被B2R阻斷劑HOE140完全阻斷［34］。栝樓薤白半夏湯可升高BK含量［35］，降糖三黃片可降低心臟組織中B1RmRNA表達(dá)量［36］，均可減少心肌缺血面積，發(fā)揮保護(hù)心肌的作用。

中藥的腦缺血治療在KKS系統(tǒng)方面的研究較少，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，急性腦缺血再灌注后3 d，腦心通膠囊可有效降低缺血核心區(qū)腦組織B1R表達(dá)，丹紅注射液可降低B2R表達(dá)，均可減輕腦缺血再灌注導(dǎo)致的腦損傷［37］。銀杏葉提取物（GBE）可能通過降低海馬半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase3）和caspase 8 mRNA表達(dá)，來改善BK誘導(dǎo)的大鼠記憶能力減退［38］。

4　結(jié)語

綜上所述，人們對(duì)激肽釋放酶-激肽系統(tǒng)在腦血管病中的生理及病理反應(yīng)已有一定的認(rèn)識(shí)，且KKS也成為腦梗死疾病病理過程中的重要干預(yù)環(huán)節(jié)之一。腦血管病發(fā)病率高，嚴(yán)重危害人類健康。KKS具有抑制凋亡、炎癥反應(yīng)，促進(jìn)血管增殖，抑制血管壁肥厚等作用，能促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)，在缺血性腦損傷治療中具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展，KKS在缺血性腦血管病保護(hù)作用的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑等機(jī)制逐漸明朗，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)KKS通路上新的相關(guān)蛋白分子以及發(fā)現(xiàn)新的信號(hào)通路，將對(duì)腦缺血的試驗(yàn)性治療提供一條嶄新的思路。

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Research progress of the effects of Kallikrein-kinin system on cerebral infarction

LI Dan1，DU Yuan-hao2，LI Jing2
（1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China；2.The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China）

Kallikrein-kinin system exists widely in multiple systems in vivo.It was composed by bradykinin，kininogen，kininogen enzymes and kininase.In recent years，many basic experimental and clinical studies have shown that kallikrein-kinin system were activated after cerebral ischemia.This promoted the improvement of neurological function mainly through the binding of its vasoactive bradykinin and specific receptor，which affected a series of cells and cytokines.Its effects include:reducing infarct size，inhibiting neuronal apoptosis，reducing inflammatory cell infiltration and promoting blood vessel and nerve regeneration.

Kallikrein-kinin system；cerebral infarction；biology function

R743.3

A

1673-9043（2015）03-0184-04

10.11656/j.issn.1673-9043.2015.03.15

國家自然科學(xué)基金（81173337）；天津市應(yīng)用基礎(chǔ)及前沿技術(shù)研究計(jì)劃（12JCZDJC25600）。

李丹（1987-），女，博士研究生，研究方向?yàn)檠C針灸學(xué)及針刺治療中風(fēng)的微血管機(jī)制研究。

杜元灝，E-mail：jpjs_cn@sina.com。

（2015-03-01）