周廣海，金松南，文今福

(泰山醫(yī)學(xué)院1.動(dòng)脈粥樣硬化研究所、2.藥學(xué)院藥物研究所山東泰安 271000)

體內(nèi)存在與大麻活性成分△9-四氫大麻酚(△9-THC)的作用類似的脂類物質(zhì)——花生四烯乙醇胺(anandamide，AEA)和(2-arachidonoylglycerol，2-AG)，均屬于內(nèi)源性大麻素。自從90年代初發(fā)現(xiàn)體內(nèi)存在大麻素受體-1(endocannabinoid receptor-1，CB1)和大麻素受體-2(endocannabinoid receptor-2，CB2)之后，由此而形成了機(jī)體內(nèi)源性大麻素系統(tǒng)(endocannabinoid system，ECS)的理論。目前認(rèn)為ECS主要由大麻素受體、內(nèi)源性配體以及配體合成、失活的相關(guān)酶類共同構(gòu)成［1］。

CB1主要存在于中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)，但亦存在于各種外周組織包括心臟和血管;CB2主要在免疫系統(tǒng)和造血細(xì)胞表達(dá)，而在中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心臟中亦有表達(dá)［2-3］。最近有報(bào)道［4-5］，內(nèi)源性大麻素可引起血管擴(kuò)張、心動(dòng)過緩、降壓、抑制心肌收縮、抗炎和保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞等效應(yīng)，提示大麻素在心血管疾病防治中有潛在的應(yīng)用前景。目前ECS對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的研究已有較多報(bào)道，但是其對(duì)心血管功能的調(diào)節(jié)作用報(bào)道相對(duì)較少。因此，本文主要以ECS對(duì)心血管功能的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜述，這有助于了解ECS在心血管功能調(diào)節(jié)中的生理學(xué)和病理生理學(xué)意義。

1 生理狀態(tài)下ECS對(duì)心血管功能的調(diào)節(jié)作用

1.1心臟效應(yīng)在心房肌細(xì)胞共同存在屬于G-蛋白偶聯(lián)受體的CB1和CB2受體，當(dāng)CB1受體激活時(shí)出現(xiàn)cAMP減少、K+通道激活、Ca2+通道抑制和心房肌收縮減弱的效應(yīng)，而CB2受體激活時(shí)則出現(xiàn)相反的效應(yīng)［6］。目前內(nèi)源性大麻素通過CB1受體而參與心血管功能調(diào)節(jié)的相關(guān)報(bào)道較多。研究表明［7］，內(nèi)源性大麻素AEA和CB1受體激動(dòng)劑HU-210呈濃度依賴性地降低心房肌收縮力。這種現(xiàn)象與交感神經(jīng)突觸前CB1受體可抑制去甲腎上腺素釋放的報(bào)道［8］相一致。而且HU-210降低心率、心肌收縮和舒張速率的效應(yīng)可被CB1受體拮抗劑SR141716A(利莫那班)所阻斷［9］。內(nèi)源性大麻素還可通過非CB受體依賴性途徑，即與電壓門控性鉀(Kv)通道相互作用，調(diào)節(jié)Kv通道的功能，使通道由慢失活轉(zhuǎn)為明顯的快速失活。例如，內(nèi)源性大麻素AEA和2-AG通過非大麻素受體依賴性的途徑阻斷心臟Kv1.5通道和Kv4.3通道，抑制超快速延遲整流鉀電流和瞬時(shí)外向鉀電流的產(chǎn)生，進(jìn)而影響心臟動(dòng)作電位的時(shí)程［10-11］。這些提示ECS可參與心肌舒縮功能和心率的調(diào)節(jié)。

1.2血管效應(yīng)內(nèi)源性大麻素AEA可發(fā)揮降壓和血管舒張作用［12］。此效應(yīng)與以下幾個(gè)途徑有關(guān):①在大鼠腸系膜動(dòng)脈的研究顯示，AEA作為內(nèi)皮依賴性超極化因子(EDHF)通過激活K+通道舒張血管，說明AEA通過EDHF途徑能發(fā)揮舒血管作用［13］;②AEA激活CB1受體，抑制外周血管交感神經(jīng)活性［12］;③AEA激活非選擇性的陽(yáng)離子通道，即辣椒素受體(TRPV)通道，誘導(dǎo)活性因子如環(huán)氧二十碳烯酸(EETs)而發(fā)揮舒血管作用［14］;④在家兔腸系膜動(dòng)脈的研究顯示，AEA產(chǎn)生的內(nèi)皮依賴性舒張效應(yīng)可被縫隙連接抑制劑18α-甘草次酸阻斷，表明AEA通過改變縫隙連接可引起血管舒張［15］。最近越來越多的研究表明［16-17］，AEA介導(dǎo)的不同血管舒張作用不依賴于G蛋白偶聯(lián)的CB1或CB2受體，而是與內(nèi)皮細(xì)胞中存在的能激活eNOS產(chǎn)生NO的一種受體有關(guān)。但是這一新的受體目前未得到證實(shí)。

1.3其他CB1受體抑制劑利莫那班能抑制食欲而降低肥胖患者的體重，改善血脂、胰島素抵抗和代謝綜合癥等，降低心血管病危險(xiǎn)因素［18-19］。

2 病理生理狀態(tài)下ECS對(duì)心血管功能的調(diào)節(jié)作用

2.1高血壓已證實(shí)大麻素物質(zhì)包括內(nèi)源性大麻素和合成的類似物均有多種心血管效應(yīng)，這些效應(yīng)在血壓正常的動(dòng)物中不明顯，而在高血壓動(dòng)物中則明顯增強(qiáng)［20］。自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)心臟和大動(dòng)脈內(nèi)皮中CB1受體表達(dá)明顯升高，而在短期內(nèi)阻斷CB1受體則出現(xiàn)SHR血壓升高和左心室收縮功能增強(qiáng)的效應(yīng);脂肪酸酰胺水解酶(FAAH)是AEA水解酶，當(dāng)抑制FAAH時(shí)AEA水平升高，且升高的AEA通過激活CB1受體，降低血壓、心肌收縮力和血管張力，使SHR血壓恢復(fù)到正常水平，但是正常大鼠血壓并不受CB1拮抗劑和FAAH抑制劑的影響［21-22］。此外，F(xiàn)AAH-/-小鼠血壓和心臟功能表現(xiàn)出正常，表明生理狀態(tài)下AEA在心血管功能調(diào)節(jié)中不起主要作用［23］。這些提示ECS在高血壓病理狀態(tài)下心血管功能調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。

2.2動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是一種慢性的血管炎癥性疾病，其斑塊破裂所致的血栓形成是導(dǎo)致心腦血管疾病嚴(yán)重后果的主要原因。炎癥刺激引起血管平滑肌細(xì)胞增殖和遷移在AS的形成中發(fā)揮重要作用。促炎因子TNF-α能明顯上調(diào)CB2受體表達(dá)，而CB2受體激動(dòng)劑JWH-133和HU-308呈劑量依賴性地減弱TNF-α引起的血管平滑肌細(xì)胞的遷移和增殖，說明CB2受體活化能抑制AS的發(fā)展［24］。炎癥細(xì)胞向動(dòng)脈內(nèi)膜下遷移是AS形成過程中的關(guān)鍵步驟。大麻素類物質(zhì)能夠影響巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等多種炎性細(xì)胞的趨化和遷移。通過激活CB2受體，可抑制TNF-α誘導(dǎo)的單核細(xì)胞向內(nèi)皮下轉(zhuǎn)移和單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附［21］。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AAH-/-大鼠體內(nèi)AEA水平增高，氧化應(yīng)激、炎癥和凋亡水平較低，年齡相關(guān)性心功能下降程度較輕;AEA還能抑制冠脈內(nèi)皮細(xì)胞TNF-α誘導(dǎo)的細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)和血管細(xì)胞黏附分子-1(VCAM-1)表達(dá)、抑制核因子 κB(NF-κB)的激活［25］。WIN55212-2 是一種化學(xué)合成的大麻素類似物，對(duì)大麻素受體CB1、CB2有較高的親和力。上述類似的效應(yīng)亦出現(xiàn)在apoE-/-小鼠和RAW264.7巨噬細(xì)胞中，WIN55212-2通過CB2受體激活，抑制炎癥因子表達(dá)、活性氧生成和NF-κB的激活，并降低巨噬細(xì)胞黏附和浸潤(rùn)，進(jìn)而抑制AS的發(fā)生和發(fā)展［26］。可見ECS通過激活CB2受體而調(diào)節(jié)炎性細(xì)胞的趨化和遷移來抑制AS的進(jìn)程。另有研究報(bào)道［27］，CB2-/-能促使AS的形成和發(fā)展，主要是通過增加病變區(qū)巨噬細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞的數(shù)量、降低病變區(qū)的細(xì)胞凋亡、改變細(xì)胞外基質(zhì)成分而上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)的水平。后者水平升高可降解纖維帽中的膠原纖維，易導(dǎo)致纖維帽變薄，增加斑塊的不穩(wěn)定性。因此，激活CB2受體可作為治療AS的有效靶點(diǎn)。

2.3心肌缺血/再灌注缺血所引起的組織損傷是致死性疾病的主要原因。心肌缺血/再灌注(I/R)后缺血心肌組織恢復(fù)血液供應(yīng)時(shí)，大量氧自由基、細(xì)胞內(nèi)鈣超載和白細(xì)胞激活等直接損傷重新獲得血液供應(yīng)的心肌細(xì)胞，其主要表現(xiàn)為:大量的氧自由基攻擊細(xì)胞膜磷脂中的多聚不飽和脂肪酸，引起膜脂質(zhì)過氧化，線粒體腫脹、溶解、多聚核糖體解聚、脫落及溶酶體外漏等;Na+-Ca2+交換增加，細(xì)胞膜、線粒體膜、肌漿網(wǎng)膜等生物膜損傷而通透性增加，使胞內(nèi)鈣濃度急劇上升，線粒體的氧化磷酸化功能障礙;ATP酶、磷脂酶、蛋白酶、核酶等多種酶激活，進(jìn)而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu);中性粒細(xì)胞在心肌組織大量浸潤(rùn)，釋放大量有害因子而直接損傷心?。?8］。

在大鼠離體心臟灌流模型中，心肌缺血前給予大麻素受體激動(dòng)劑WIN55212-2預(yù)處理，能明顯地恢復(fù)I/R的心功能，包括左心室發(fā)展壓、左心室內(nèi)壓最大上升速率和下降速率的恢復(fù)，這些效應(yīng)被CB1受體阻斷劑AM251或CB2受體阻斷劑AM630阻斷，提示大麻素受體激動(dòng)劑通過CB1和CB2受體，保護(hù)心肌細(xì)胞，防止I/R引起的損傷［29］。利用I/R小鼠模型的研究亦表明［30］，對(duì)小鼠施行左冠狀動(dòng)脈結(jié)扎30 min后再灌注造模時(shí)，再灌注前5 min腹腔注射CB2選擇性激動(dòng)劑JWH-133(20 mg·kg-1)能明顯降低心肌梗死面積，此效應(yīng)與梗死心肌氧化應(yīng)激和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)減少有關(guān)，提示預(yù)防性地給予大麻素激動(dòng)劑可降低心肌梗死面積。然而，并不是所有的實(shí)驗(yàn)都支持ECS激活對(duì)I/R心肌有保護(hù)作用。Maslov等［31］利用大鼠離體心臟灌流模型的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在缺血之前給予選擇性CB1受體激動(dòng)劑HU-210灌注10 min，加重再灌注時(shí)的心肌收縮障礙，主要表現(xiàn)為降低左心室發(fā)展壓、左心室內(nèi)壓最大上升速率和下降速率;選擇性CB1或CB2受體拮抗劑預(yù)處理對(duì)再灌注時(shí)心肌收縮無影響。推測(cè)ECS激活對(duì)I/R心功能的不同影響可能與CB受體激動(dòng)劑的種類和劑量有關(guān)，需待進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.4心衰心肌梗死后心衰是由I/R導(dǎo)致的細(xì)胞死亡、重塑和收縮紊亂造成的。Defer等［32］曾對(duì)CB2受體在I/R引起的細(xì)胞死亡、纖維化和心臟功能紊亂中的作用進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，I/R后24 h時(shí)CB2-/-和野生型心臟梗死面積增加，而再灌注時(shí)給予CB2激動(dòng)劑JWH-133(3 mg·kg-1)結(jié)果，只有野生型的心臟梗死面積減小;I/R后3 d時(shí)CB2-/-心臟出現(xiàn)大面積損傷，伴有凋亡和重塑增加;I/R后到4周時(shí)CB2-/-心臟導(dǎo)致嚴(yán)重的纖維化和左心室功能紊亂，而野生型的心臟功能恢復(fù)正常。以JWH-133(1 μmol·L-1)處理心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞結(jié)果，從CB2-/-心臟分離出的兩種細(xì)胞中H2O2所致的死亡率均明顯升高，而從野生型心臟分離出的兩種細(xì)胞中存活率則均增加;在CB2-/-心臟中H2O2誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞活性增加，而在野生型心臟中其活性則降低。提示CB2受體激活通過直接抑制心肌細(xì)胞和成纖維細(xì)胞死亡，且降低心肌成肌纖維細(xì)胞活性，防止I/R后心衰的進(jìn)程，從而發(fā)揮心臟的保護(hù)作用。

人正常左心室組織中內(nèi)源性大麻素受體CB1、CB2均等表達(dá)，但是嚴(yán)重慢性心衰時(shí)CB1、CB2表達(dá)發(fā)生變化。Weis等［33］用實(shí)時(shí)定量PCR和免疫組化法的研究表明，嚴(yán)重慢性心衰患者左心室內(nèi)CB1受體下調(diào)0.7倍，而CB2受體表達(dá)增加11倍;心衰患者血漿中內(nèi)源性大麻素水平亦明顯升高，主要與CB1受體結(jié)合的AEA升高3.5倍，而與兩種受體有相似親和力的2-AG則升高7倍。這提示心衰患者ECS向與CB2受體方向偏移。

綜上所述，ECS不僅在正常生理狀態(tài)下對(duì)心血管功能穩(wěn)態(tài)起關(guān)鍵性的調(diào)節(jié)作用，而且在高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、缺血/再灌注等多種心血管疾病狀態(tài)下還能發(fā)揮重要的有益效應(yīng)。作為循環(huán)激素的心房鈉尿肽，具有與ECS相似的心血管作用，如舒張血管、抑制心肌收縮、保護(hù)內(nèi)皮細(xì)胞等。關(guān)于ECS和心房鈉尿肽之間究竟有何關(guān)系有待進(jìn)一步研究。對(duì)于ECS心血管作用機(jī)制的不斷深入研究，為多種心血管疾病的防治將會(huì)提供新的途徑。

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