朱凌倜 周京敏
(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院心內(nèi)科、上海市心血管病研究所 上海 200032)
腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensinaldosterone system, RAAS)是一種由多種蛋白酶和短肽組成的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)系統(tǒng),是心血管和腎功能的一種重要調(diào)節(jié)因素。RAAS的激活在高血壓和心力衰竭的病理生理學(xué)進展中起著重要的作用。在心力衰竭患者中,RAAS的過度激活會導(dǎo)致患者的血流動力學(xué)狀態(tài)惡化、癥狀加重,從而加速心血管疾病的進展。RAAS抑制劑包括血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(angiotensin-converting enzyme, ACE)抑制劑、血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(angiotensinⅡreceptor blockers, ARB)、醛固酮拮抗劑和直接腎素抑制劑等,是目前高血壓治療、心力衰竭預(yù)防和治療的重要藥物,臨床上應(yīng)用廣泛[1]。
血管緊張素(angiotensin, Ang)Ⅱ是RAAS的主要生物活性物質(zhì),主要通過AngⅡ的1型受體(AT1受體)介導(dǎo)產(chǎn)生一系列生物效應(yīng),如血管收縮、水-鈉潴留、內(nèi)皮功能異常、交感神經(jīng)激活以及促心肌肥大、纖維化和凋亡等。
ACE抑制劑是最早用于臨床的一類RAAS抑制劑[2],也是目前臨床應(yīng)用最廣泛的一類RAAS抑制劑。ACE是將AngⅠ剪切水解成AngⅡ的蛋白酶。ACE抑制劑通過抑制ACE減少AngⅡ的生成,從而產(chǎn)生抑制RAAS的作用。此外,ACE也是降解緩激肽的關(guān)鍵蛋白酶。因此,ACE抑制劑能導(dǎo)致循環(huán)及組織中的緩激肽水平升高[3]。緩激肽會刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放一氧化氮和前列腺素類物質(zhì),導(dǎo)致血管擴張。在一些心肌損傷或壓力超負(fù)荷的動物模型中,ACE抑制劑減輕心肌細(xì)胞肥大和抑制成纖維細(xì)胞增生的益處可被緩激肽拮抗劑阻斷[4]。換言之,緩激肽水平升高賦予了ACE抑制劑治療的部分益處。不過,有研究認(rèn)為,較高的緩激肽水平是部分患者使用ACE抑制劑后發(fā)生干咳的主要原因。
近年研究發(fā)現(xiàn),ACE抑制劑不僅有抑制ACE的活性,還有提高ACE-2活性的作用。ACE-2是一種羧肽酶,廣泛存在于腎血管內(nèi)皮、心臟、大動脈內(nèi)壁和下丘腦中,能夠分別催化AngⅠ和AngⅡ生成Ang(1-9)和Ang(1-7),在保護心肌和抗動脈粥樣硬化中起著重要的作用。Ang(1-7)是目前RAAS研究中的一個熱點,其除了上述生成途徑外,也可以由中性內(nèi)肽酶直接作用于AngⅠ而生成。研究發(fā)現(xiàn),Ang(1-7)能夠通過Ang(1-7)-Mas受體信號通路而調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞釋放一氧化氮,以拮抗AngⅡ?qū)π难艿牟涣甲饔?,產(chǎn)生擴張血管、恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞功能、降低心肌肥厚程度、減少心肌纖維化、抑制血栓形成及抗心律失常作用[5]。Ang(1-7)可刺激前列腺素釋放、抑制血小板源性生長因子和AngⅡ的促平滑肌細(xì)胞生長作用,有抗血管平滑肌細(xì)胞增生的作用[6]。此外,Ang(1-7)還可促進下丘腦垂體后葉釋放降壓物質(zhì)。相關(guān)動物實驗發(fā)現(xiàn),ACE抑制劑能較ARB更顯著地升高Ang(1-7)水平[7]。另有研究表明,在長期使用ACE抑制劑后,患者血漿中的Ang(1-7)水平會升高10~25倍[8]。目前認(rèn)為,ACE抑制劑的部分治療益處是由水平升高的Ang(1-7)所介導(dǎo)的。
AngⅡ主要通過與兩種膜受體即AT1受體和AngⅡ的2型受體(AT2受體)結(jié)合而產(chǎn)生作用。在成人組織中,AngⅡ的受體主要是AT1受體。AngⅡ與AT1受體結(jié)合后會激活細(xì)胞增殖信號通路,從而表現(xiàn)出AngⅡ的主要作用如血管收縮、醛固酮分泌、心肌收縮力增加、腎小管鈉重吸收、血管和心肌肥厚、炎癥反應(yīng)以及氧化應(yīng)激。與AT1受體相比,對AT2受體的生理學(xué)作用的研究較少。AT2受體介導(dǎo)的作用與AT1受體相反,會產(chǎn)生擴張血管、抗增殖、抗肥大和心血管保護作用。AngⅡ還有另外兩種受體即AT3受體和AT4受體,其中AT3受體只在細(xì)胞系中表達。AT4受體是一種受胰島素調(diào)節(jié)的氨肽酶,分布在心臟、肺、腎、腦和肝等多個器官中,與AngⅣ結(jié)合后會促進心臟成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞增殖[9],提示AngⅣ和AT4受體在致心肌重構(gòu)與心力衰竭中起著一定的作用。
ARB能夠特異性地阻斷AngⅡ與AT1受體的結(jié)合,從而產(chǎn)生拮抗RAAS的作用。此外,AT1受體被阻斷后會有更多的AngⅡ與AT2受體結(jié)合,這也能夠產(chǎn)生一定的心血管保護作用。例如,阻斷AT1受體后心血管系統(tǒng)中出現(xiàn)的抑制增生和抗纖維化作用可能就是由于AT2受體興奮所致[10]。與ACE抑制劑相比,ARB沒有抑制緩激肽降解作用,故可作為因干咳而不能耐受ACE抑制劑治療的患者的替代用藥,但同時也就不能獲得因緩激肽水平升高而產(chǎn)生的有益作用了。
醛固酮是由腎上腺皮質(zhì)球狀帶細(xì)胞合成和分泌的一種鹽皮質(zhì)激素,主要作用于腎臟遠曲小管和腎皮質(zhì)集合管、增加對鈉離子的重吸收和促進鉀離子的排泄,也作用于髓質(zhì)集合管、促進氫離子的排泄和酸化尿液,是RAAS的重要生物活性物質(zhì)之一。
慢性心力衰竭發(fā)生時,RAAS被激活,循環(huán)和心臟局部的醛固酮合成與釋放均增加,直接影響心臟和血管結(jié)構(gòu)功能,主要表現(xiàn)為促進心肌肥大和纖維化、降低心室順應(yīng)性、誘導(dǎo)左心室重構(gòu)、降低血漿鉀和鎂水平以及誘發(fā)心律失常。此外,血漿醛固酮水平與大動脈順應(yīng)性呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,分析可能與醛固酮導(dǎo)致血管纖維化、損傷壓力感受器、影響一氧化氮合成酶合成和損傷內(nèi)皮功能有關(guān)[11]。
醛固酮拮抗劑是通過競爭性地抑制醛固酮與其受體結(jié)合而產(chǎn)生拮抗醛固酮作用的。醛固酮拮抗劑最早是作為保鉀利尿劑用于臨床的,后來的研究發(fā)現(xiàn)醛固酮拮抗劑能對心血管系統(tǒng)產(chǎn)生多種作用:①減輕心肌纖維化。這是醛固酮拮抗劑對心臟的主要保護作用。醛固酮拮抗劑能顯著抑制膠原合成,從而減輕心肌纖維化、改善心肌重構(gòu),且此作用明顯優(yōu)于ACE抑制劑和ARB[12]。②預(yù)防心源性猝死的發(fā)生。低鎂血癥可促發(fā)冠狀動脈收縮而導(dǎo)致心肌缺血,同時與低鉀血癥一起導(dǎo)致室性心律失常、甚至猝死。醛固酮拮抗劑能提高血清中鉀和鎂的濃度,故可預(yù)防猝死。③糾正“醛固酮逃逸”現(xiàn)象。慢性心力衰竭患者短期使用ACE抑制劑可降低醛固酮水平,但長期使用對醛固酮的抑制作用較弱,此即“醛固酮逃逸”現(xiàn)象。該現(xiàn)象的產(chǎn)生可能與多種因素有關(guān),包括非ACE途徑生成的AngⅡ增加以及醛固酮合成的其他刺激因子如促腎上腺皮質(zhì)激素、心鈉素和高鉀血癥的作用增強等。④降低血壓。頑固性高血壓患者在使用其他多種藥物治療的基礎(chǔ)上加用醛固酮拮抗劑可進一步降低血壓,尤其適用于原發(fā)性醛固酮增多癥患者。
腎素是催化RAAS激活的第一步限速酶。ACE抑制劑和ARB均會負(fù)反饋性地升高血漿腎素活性,而新近上市的直接腎素抑制劑阿利吉侖則可降低血漿腎素活性、降低AngⅠ和AngⅡ水平,從而抑制RAAS并更有效地阻斷RAAS激活后的不利效應(yīng)。此外,最近對腎素(原)受體認(rèn)識的深入也進一步將直接腎素抑制劑的地位提高到了新的高度。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為,血管緊張素原是腎素的唯一作用底物。但新的研究發(fā)現(xiàn),在心臟等多種組織中表達著一種腎素(原)受體,其與腎素(原)結(jié)合后不僅會促進局部AngⅡ的合成、激活局部RAAS[13],而且可直接產(chǎn)生不依賴于AngⅡ和AT1受體激活的促心肌細(xì)胞肥大和纖維化作用[14]。腎素(原)受體的直接作用可能促進一些疾病的發(fā)生與發(fā)展,如高血壓、心力衰竭和糖尿病誘發(fā)的心血管并發(fā)癥[15]。由于直接腎素抑制劑可提供較ACE抑制劑或ARB更完全的RAAS抑制作用并能使AngⅡ和醛固酮水平“突破性地”降至最低,潛在的臨床價值正在研究中[16]。
各種RAAS抑制劑都可從不同環(huán)節(jié)抑制RAAS的過度激活,對高血壓和心力衰竭治療具有良好效果,特別是對心力衰竭患者,能極大地改善患者的預(yù)后、提高患者的生存率和生活質(zhì)量。隨著對RAAS新成員,包括腎素(原)受體、Ang(1-7)-Mas受體信號通路和Ang IVAT4受體等認(rèn)識的不斷深入,RAAS抑制劑的作用也將越來越得到重視,更好地改善患者的治療效果。
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