姜林峰 莫漢明 張正龍 楊力兵 顏騰亞 汪晨凈
幾種血管活性物質(zhì)在高血壓中的作用
姜林峰莫漢明張正龍楊力兵顏騰亞汪晨凈
血管活性物質(zhì)又稱血管舒縮劑,是由機體臟器、組織產(chǎn)生的一些對血管具有舒縮作用的生物介質(zhì)。這些介質(zhì)對許多臟器系統(tǒng)有顯著作用,但最明顯的作用是隨循環(huán)系統(tǒng)直接作用于血管平滑肌,使血管產(chǎn)生收縮和舒張作用。常見的縮血管物質(zhì)有:內(nèi)皮素、血管緊張素Ⅱ、尾加壓素Ⅱ、腎上腺素等;舒血管物質(zhì)有:內(nèi)皮舒張因子、緩激肽等。本文著重闡述以上血管活性物質(zhì)與高血壓發(fā)生的關系,即就這幾種血管活性物質(zhì)的來源、生物學活性及其在高血壓發(fā)生中的作用作以綜述。
血管活性物質(zhì);縮血管物質(zhì);舒血管物質(zhì);高血壓
血管活性物質(zhì)最明顯的作用是隨循環(huán)系統(tǒng)直接作用于血管平滑肌,使血管產(chǎn)生收縮和舒張作用[1]。了解血管活性物質(zhì)的舒縮功能可以幫助我們進一步了解高血壓的發(fā)生和發(fā)展,對于血管活性物質(zhì)紊亂引起的高血壓的治療也將起到指導作用。
1.1內(nèi)皮素的來源和生物學活性內(nèi)皮素(endothe?lin,ET)是由內(nèi)皮細胞合成和釋放的一類多肽,具有強效而持久的縮血管效應,并參與心血管細胞肥大、增殖、凋亡和表型轉(zhuǎn)化等多種病理過程,是心血管活動的重要調(diào)節(jié)因子之一。目前確定的ET家族成員主要有ET-1、ET-2和ET-3。其中ET-1有高選擇性親和力,與ETAR受體結合后,通過PLC-IP3/DG-Ca2+信號通路,引起血管平滑肌收縮。ET是目前已知最強效的縮血管物質(zhì)之一,參與血壓的調(diào)節(jié)。
1.2內(nèi)皮素在高血壓發(fā)生中的作用由于ET縮血管作用明顯,所以當ET釋放異常時就會引起血壓的異常。臨床觀察發(fā)現(xiàn)[1],ET是高血壓病理發(fā)展過程中的重要參與因素,可作為反映高血壓病變程度和動態(tài)變化的一項指標。當機體處于正常時,血管壁組織中維持血管舒張狀態(tài)的一氧化氮(nitric oxide,NO)和維持血管收縮狀態(tài)的ET-1保持動態(tài)平衡。但高血壓狀態(tài)下NO產(chǎn)生減少,ET-1則相對增多,從而引起血管張力增加[2]。研究表明[3],隨著血壓水平的升高,ET-1水平也逐漸升高,而且正常高值血壓者的ET-1水平高于正常血壓者。而炎癥、妊娠高血壓均會導致ET分泌的異常[4],因此,及時控制血管炎性和糾正妊娠狀態(tài)下縮血管物質(zhì)的釋放異常對改善高血壓預后有重要意義。
2.1血管緊張素Ⅱ的來源和生物學活性血管緊張素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)是目前認為最重要的血管緊張素,是由肺循環(huán)血管內(nèi)皮表面存在的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(angiotensin converting enzyme,ACE)將AngⅠ水解后產(chǎn)生。其通過與血管緊張素受體(angiotensin receptor,AT-R)結合而發(fā)揮生理作用。
2.2血管緊張素Ⅱ在高血壓發(fā)生中的作用AngⅡ在高血壓的發(fā)生中起著關鍵作用。AngⅡ主要作用于血管緊張素Ⅱ受體1(AT1R),通過收縮血管,促進腎上腺皮質(zhì)釋放、增加血容量等作用使血壓升高;另外,AngⅡ通過中樞和外周機制,使血管阻力增大、血壓升高,AngⅡ也可作用于某些中樞神經(jīng)元,使中樞對壓力感受性反射敏感性降低,交感縮血管中樞緊張性增強;AngⅡ還可通過氧化激活和炎癥反應誘導高血壓的發(fā)生[5]。臨床中,ACE抑制劑和選擇性AT1R拮抗劑在有效控制血壓的同時,也降低了血漿中AngⅡ含量,為AngⅡ在高血壓發(fā)生中的作用提供了重要依據(jù)[6]。
3.1尾加壓素Ⅱ的來源和生物學活性尾加壓素Ⅱ(urotensinⅡ,UⅡ)最早是從魚尾部下垂體中分離的一種神經(jīng)環(huán)肽,是迄今發(fā)現(xiàn)的體內(nèi)最強的縮血管活性肽,其縮血管效應是ET的10多倍。目前已知,UⅡ與人體內(nèi)的孤兒受體G蛋白偶聯(lián)受體14(G-protein cou?pled receptor 14,GPR14)特異性結合后發(fā)生相應的生物學效應。UⅡ?qū)ρ苡须p向調(diào)節(jié)能力,并具有促細胞表型轉(zhuǎn)變,促進增殖,促進膠原合成及促進泡沫細胞生成等效應[7]。
3.2尾加壓素Ⅱ在高血壓發(fā)生中的作用研究發(fā)現(xiàn),UⅡ參與了高血壓的發(fā)生和發(fā)展,在原發(fā)性高血壓的發(fā)病過程中有血漿UⅡ的升高,并伴有血管內(nèi)皮損傷,并且已將血清中UⅡ增加列為高血壓的危險因素[8]。但其升高血壓的機制并不清楚,主要認為是由磷脂酶C依賴的三磷酸肌醇升高而介導,而三磷酸肌醇升高又會引起Ca2+內(nèi)流。但有實驗表明:AT1R拮抗劑使用后血漿中UⅡ含量明顯下降,因此其升血壓的機制可能與AT1R被激動有關[9]。也有人提出UⅡ激活中樞交感神經(jīng)使交感神經(jīng)興奮增快心率,血壓升高[10]。Cirillo等的研究表明[11,12],UⅡ能促進血管平滑肌細胞的炎癥反應,而血管炎癥則會引起內(nèi)皮細胞損傷而使UⅡ及其他縮血管物質(zhì)分泌增加,繼而引起高血壓的惡性循環(huán)。臨床研究也證實,妊高征時C反應蛋白增加的同時伴有UⅡ的升高[13]。
4.1腎上腺素的來源和生物學活性腎上腺素(epi?nephrine,E)屬于兒茶酚胺類物質(zhì)。循環(huán)中的E主要來源于腎上腺髓質(zhì),即先在髓質(zhì)嗜鉻細胞中形成去甲腎上腺素,經(jīng)酶的甲基化作用形成E。E與α受體和β受體結合作用于血管時,其作用取決于血管平滑肌上α受體和β2受體的分布情況及E的劑量,α受體占優(yōu)勢的皮膚、腎和胃腸道血管平滑肌收縮;在β2受體占優(yōu)勢的骨骼肌和肝血管,小劑量的E則會引起血管舒張,而大劑量的E則會引起α受體激動而收縮血管。E作用于心臟時,主要作用于心肌的β1受體,加強心肌收縮性,提高心輸出量,進而可增加外周阻力。
4.2腎上腺素及其在高血壓發(fā)生中的作用大量的E在外周激動α受體和β受體,使皮膚黏膜血管收縮,心臟興奮,收縮壓和舒張壓升高。當機體內(nèi)E釋放過多或α受體對高血壓敏感性升高時均會引起高血壓。在緊張、激動、恐懼、興奮、應激等狀態(tài)下,交感神經(jīng)興奮性增強,E分泌增加,引起血壓升高。實驗研究表明[14],高血壓狀態(tài)下α受體反應性增強,繼而引起高血壓的惡性循環(huán)。
5.1內(nèi)皮舒張因子的來源和生物學活性內(nèi)皮舒張因子(endothelium-derived relaxing factor,EDRF)是由乙酰膽堿(acetylcholine,ACh)促使血管內(nèi)皮細胞釋放的一種舒血管物質(zhì)。目前研究認為EDRF是NO。NO由其前體L-精氨酸在一氧化氮合酶的催化下合成。NO具有高度的脂溶性,可擴散至血管平滑肌細胞并激活細胞內(nèi)可溶性鳥苷酸環(huán)化酶,使胞內(nèi)cGMP水平升高,胞質(zhì)內(nèi)游離的Ca2+濃度降低,而使血管舒張。NO參與維持血管正常張力,并且可以抑制血小板的粘附,有助于血栓的形成;還可抑制平滑肌的增殖,對維持血管正常結構與功能具有重要意義。緩激肽、ATP、花生四烯酸等體液因素均可引起NO的釋放。
5.2內(nèi)皮舒張因子在高血壓發(fā)生中的作用通常認為,EDRF在維持血管張力和血壓穩(wěn)定方面有重要作用。NO是一種強效舒血管物質(zhì),能降低機體的動脈壓,控制全身血管床的靜息張力。研究發(fā)現(xiàn),當機體處于正常狀態(tài)時,局部血管壁組織中維持血管舒張的EDRF與維持血管收縮的ET-1處于動態(tài)平衡[15]。而高血壓患者ET-1釋放增多,NO釋放被抑制,導致維持血壓的動態(tài)平衡破壞,從而引起血管張力增高。
6.1緩激肽的來源和生物學活性緩激肽(bradyki?nin,BK)是由血漿激肽釋放酶水解激肽原產(chǎn)生的一種九肽,是目前人們研究較多的一種生理條件下的主要激肽類物質(zhì)。目前發(fā)現(xiàn)的激肽受體有β1和β2兩型。BK通過自分泌-旁分泌機制釋放,與β2受體結合后可調(diào)節(jié)一系列具有生物活性的介質(zhì)釋放,如前列腺素、NO和血小板活化因子等發(fā)揮擴張血管效應
6.2緩激肽在高血壓發(fā)生中的作用Duka等[16]的研究表明,β1受體干擾了一些花生四烯酸產(chǎn)物的縮血管作用,阻斷β1受體則能使這些縮血管物質(zhì)釋放增加,如果同時阻斷這些物質(zhì)的合成或在受體水平阻斷同樣能取消緩激肽β1受體阻斷的升壓反應。因此,Duka等的結論傾向于激活β1受體產(chǎn)生舒張血管反應是由β1受體所介導的抑制花生四烯酸類縮血管產(chǎn)物產(chǎn)生,而并非是通過釋放EDRF。激動β1受體同時阻斷TXA2/ PGH2受體增強低壓反應印證了上述觀點。β2受體存在于絕大部分組織器官中,BK是它主要激動劑。BK與其β2受體結合促進血管內(nèi)源性舒血管物質(zhì)的產(chǎn)生,拮抗AngⅡ、去甲腎上腺素等的縮血管作用使血管舒張,血壓下降。BK在腎臟顯著的作用是降低腎血管抵抗性,并增加髓袢升支粗段β2受體排尿排鈉的功能。而β2受體缺失會引起血漿滲透壓升高而造成血壓升高[17]。但目前尚未證實由于BK缺失而使血壓升高,反而通過Sliva的實驗顯示[18],當缺乏BK轉(zhuǎn)基因大鼠無法表達BK時血壓并未升高。
總而言之,血管活性物質(zhì)對血壓的調(diào)控是一個復雜的過程,是通過各物質(zhì)之間相互協(xié)同后達到的一個血壓平衡,只要其中一個物質(zhì)的釋放失衡即會引起血壓的異常。而妊娠、血管炎性等狀態(tài)常會引起內(nèi)皮細胞損傷而使其他血管活性物質(zhì)的釋放異常,尤其是當UⅡ、EDRF異常時,高血壓狀態(tài)常難以控制,繼而引起高血壓狀態(tài)的持續(xù)。因此,及時糾正血管活性的異常在早期控制高血壓過程中有重要意義。
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1004-2725(2016)10-0748-03
2014年國家自然科學基金資助項目(項目編號:81360490);2015年大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目資助項目(項目編號:201510742089)
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