Src酪氨酸蛋白激酶及其在高血壓中的作用

曾嘉煒，關永源

高血壓是目前人類面臨的一個重大疾病，在我國35～74歲的成年人中，高血壓患者約有1.3億人［1］。高血壓的一個重要病理生理改變是心腦血管外周阻力變大，這主要是由血管內徑變小引起的［2］。根據Poiseuillu定律，外周阻力與血管內徑的4次方成反比，因此血管內徑的微小變化就能引起外周阻力很大的變化。在高血壓的發生過程中，影響外周阻力的動脈血管會發生結構和功能的改變［3］，其中主要包括內皮功能的紊亂、血管張力的改變、血管壁增厚、血管平滑肌細胞(VSMCs)增殖以及血管炎癥等［4］，其中血管壁增厚、血管平滑肌細胞增殖以及血管內徑縮小的過程稱為血管重構［5］。腦卒中是高血壓最常見的一個并發癥，由高血壓所致的腦血管重構是腦卒中發生的基礎［6］。

Src酪氨酸蛋白激酶是一個非受體型原癌基因酪氨酸激酶，是Src家族激酶的一個成員［7］，它參與抗原抗體、細胞因子受體和整合素介導的跨膜信號轉導，在細胞的分化、增殖、轉化調節中起重要作用［8－10］。最近有研究提示，Src酪氨酸蛋白激酶在高血壓的發生過程中發揮重要作用，其作用機制包括影響影響氧化還原信號、偶聯因子6、緩激肽、血管內皮生長因子和轉化生長因子-β1等，從而使血管發生結構和功能的變化，在心血管疾病中，特別是高血壓和腦卒中，發揮重要作用。

1 Src酪氨酸蛋白激酶結構及功能特性

Src酪氨酸蛋白激酶由C-端到N-端，包括4個基本的結構域，分別是 SH1(Src Homology 1)、SH2、SH3、SH4，其中SH1與Src家族催化結構域的一級結構高度同源，大部分Src家族的蛋白在SH1有一個相當于Tyr527的自主磷酸化位點;SH2由長度約為100個氨基酸殘基的蛋白質組件組成，比較保守，主要介導細胞質內多種信號蛋白的相互連接，形成蛋白異聚體復合物，從而調節信號傳遞;SH3是保守性的氨基端序列，約有50個氨基酸殘基，目前研究發現SH3的識別部位是富含脯氨酸的區域PXXP，能通過脯氨酸以疏水性氨基端殘基與靶蛋白相結合，SH3在亞細胞定位和細胞骨架蛋白相互作用過程中起一定作用;SH4是一個獨特的結構域，SH4連接了一個飽和的 14 烷基脂肪酸［8，11］。SH2 與SH3在Src酪氨酸蛋白激酶功能的調控中發揮重要作用，他們主要的功能有以下4個［8］:(1)它們通過分子內結合抑制了激酶的活性;(2)包含SH2與SH3配體的蛋白可以與之結合，從而將Src酪氨酸蛋白激酶引入到細胞特定的位置;(3)它們通過Tyr416和Tyr527的磷酸化/去磷酸化可以激活Src酪氨酸蛋白激酶的活性;(4)包含SH2與SH3配體的蛋白可以作為Src酪氨酸蛋白激酶底物。

Src酪氨酸蛋白激酶有兩個重要的磷酸化位點——Tyr527和Tyr416。Tyr527的磷酸化與其他酪氨酸蛋白激酶的活動有關，如 Csk和 Chk［12－13］。Tyr416在正常狀態下處于非磷酸化的狀態，與SH3結構域分子內結合，從而阻止Src酪氨酸蛋白激酶與其底物蛋白的結合。Tyr527與Tyr416磷酸化與去磷酸化之間存在相互作用，即Tyr527磷酸化減少可能引發Tyr416磷酸化增加，這在Src磷酸化過程中是一個關鍵過程［8］。

Src酪氨酸蛋白激酶在幾種癌癥的發生過程中活性增加，其特異性功能也加強。例如表皮生長因子受體在乳腺癌中表達上調，而這些受體可能導致腫瘤發生過程中Src酪氨酸蛋白激酶的激活。Src酪氨酸蛋白激酶在結腸癌、胃癌、肺癌、胰腺癌、神經以及卵巢腫瘤中都被激活［10，14－15］。令人感興趣的是，最近越來越多的研究表明，Src酪氨酸蛋白激酶參與了高血壓的病理變化，可能在其中發揮重要的作用。

2 Src酪氨酸蛋白激酶對氧化還原信號的作用

氧化還原信號主要從兩個方面影響血壓，一是促進NO生成，血管內皮eNOS表達增加，抗氧化劑谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的表達上調，導致血管舒張、血壓降低并且使氧化對血管的損傷減少;另一方面，由震蕩剪切增加血管內的活性氧(ROS)含量，從而氧化損傷血管，產生高血壓［16］。

2.1 Src酪氨酸蛋白激酶與eNOS eNOS是NO的合成酶，主要可以促進NO和一些抗氧化物的生成。人體內源性的NO主要在心血管系統和神經系統發揮作用，在心血管系統NO的主要作用是使血管平滑肌舒張，擴張血管，從而促進血液流通并降低血壓。血管內的抗氧化物可以保護血管，減少血管損傷和老化。當血管內皮受到剪切應力作用時，血管內皮上的eNOS表達將上調，因此NO和抗氧化物合成增多。目前有文獻報道，當用Src酪氨酸蛋白激酶抑制劑PP1和PP2時，由剪切應力引起的eNOS上調會被阻斷，用腺病毒使Src酪氨酸蛋白激酶失活同樣可以阻斷這條通路，從而阻斷eNOS的作用［17］。血管內皮受剪切應力作用時，上調eNOS表達從而增加NO和其他抗氧化物的生成這一過程中，Src酪氨酸蛋白激酶發揮了決定性的作用。

2.2 Src酪氨酸蛋白激酶與ROS ROS可以由血管內皮細胞、平滑肌細胞和外壁細胞產生，當血管內ROS含量升高時，血管易受氧化損傷，高血壓及其他心血管疾病隨之而來。黃嘌呤氧化酶(XOD)，非偶聯eNOS以及NAD(P)H氧化酶都可以酶促產生ROS。促分裂素原活化蛋白(MAP)激酶是ROS的下游分子靶點，是重要的生長信號通路，它參與調控細胞的增殖、分化和凋亡。外源性的ROS可以激活MAP激酶［18］，導致血管平滑肌細胞增殖。氧化還原敏感型RhoA信號通路處于ROS的下游。由血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)和醛固酮(Aldo)誘導的ROS可以激活氧化還原敏感型RhoA信號通路，使血管平滑肌細胞遷移［19］。Src酪氨酸蛋白激酶參與了ROS的生成及其對下游信號通路影響的整個過程。血管細胞的增殖、分化、凋亡和遷移等最終都會導致血管重構，血管重構直接參與了高血壓和腦卒中的發生。

2.2.2 Src酪氨酸蛋白激酶與MAP激酶 Src酪氨酸蛋白激酶誘導了 Aldo引起的 MAP激酶的活化，其中包括p38MAPK、JNK以及ERK1/2激酶，這3個MAP激酶與血管細胞的生長、凋亡以及膠原沉淀有關［21］。在遺傳性高血壓大鼠的試驗中發現，p38MAPK激酶是調控膠原合成的重要因素，而且其在血管平滑肌細胞的生長中也發揮重要作用［22］。Keisuke等［23］的實驗證明，在大鼠主動脈平滑肌細胞中，Aldo可以激活MAPK蛋白激酶，而MAPK蛋白激酶可誘導平滑肌細胞增殖，提示Src酪氨酸蛋白激酶通過影響MAPK激酶，調控了血管結構和功能的變化。

2.2.3 Src酪氨酸蛋白激酶與RhoA信號通路 在AngⅡ和Aldo誘導活化氧化還原敏感型RhoA通路的過程中，AngⅡ和Aldo分別通過激活表皮生長因子受體(EGFR)和血小板衍化生長因子受體(PDGFR)協同激活Src酪氨酸蛋白激酶，進而活化NAD(P)H，產生ROS，誘導下游的RhoA信號通路激活，最終產生血管平滑肌細胞遷移的作用［19］。

3 Src酪氨酸蛋白激酶對偶聯因子6(CF6)的影響

CF6是線粒體ATP合成酶的一個亞基，在能量轉導的過程中發揮重要作用［24］。CF6主要由血管內皮細胞釋放，由腫瘤壞死因子-α和剪切應力激活NF-κB信號通路從而激發產生［25］。在血液循環中CF6是一個強烈的血管收縮肽，在血管內皮細胞上CF6主要通過抑制前列環素2(PGI-2)的合成，從而產生升高血壓的作用。在血管平滑肌細胞中，CF6可以通過AngⅡ誘導的鈣運動增加細胞的胞內鈣離子濃度，Src酪氨酸蛋白激酶激活介導了AngⅡ誘導的胞內鈣池的鈣運動［26］。在將人類carcitonin(Met1-Arg84)的基因轉到成熟CF6(Asn33-Ala108)的上游的轉基因小鼠的實驗中，Tomohiro等［26］發現轉基因小鼠CF6 mRNA的表達與正常組相比增加了一倍，轉基因小鼠體內新鮮分離的阻力血管受AngⅡ誘導產生的血管收縮增強，同時由乙酰膽堿產生的血管舒張與正常組相同，提示在轉基因小鼠中由AngⅡ誘導的血管收縮與血管平滑肌細胞CF6有直接聯系。在胞內鈣信號上調和血管平滑肌細胞收縮的過程中，Src酪氨酸蛋白激酶活化均增加［26－27］，提示Src酪氨酸蛋白激酶可能通過影響CF6而調控血壓。

4 Src酪氨酸蛋白激酶與緩激肽(BK)

在血管損傷時，血漿和組織的激肽原在激肽釋放酶的作用下產生BK，BK在多種血管平滑肌細胞增殖的過程中起調節作用［28］。BK通過活化Src酪氨酸蛋白激酶、內皮生長因子和磷脂酰肌醇-3(PI3)激酶，進而激活 p42/p44MAP激酶［29］。BK激活的Src酪氨酸蛋白激酶磷酸化在1 min時磷酸化水平達到最大值，隨時間推移磷酸化水平降低。BK誘發的內皮生長因子、p42/p44MAP激酶和Akt磷酸化能被Src酪氨酸蛋白激酶抑制劑PP1抑制［29］，說明Src酪氨酸蛋白激酶介導了BK誘發的內皮生長因子、p42/p44MAP激酶和Akt磷酸化過程。提示Src酪氨酸蛋白激酶很可能成為一個重要的調控血管平滑肌細胞增殖和遷移的靶點。

5 Src酪氨酸蛋白激酶與血管內皮生長因子

血管內皮生長因子(VEGF)是一種內皮細胞特異性的有絲分裂原［30］，VEGF可以促進血管生成、提高血管通透性和舒張血管，提示VEGF在高血壓過程中能夠降低血管張力，降低血壓［31－32］。有臨床試驗證明，VEGF信號通路抑制劑可以導致高血壓［33］。目前的研究認為VEGF誘導NO和PGI-2的生成，VEGF最大能使NO的合成增加50倍，使PGI-2生成提高3～4倍，NO和PGI2的協同作用介導了VEGF對血管內皮最終的作用。而在這一過程中，Src酪氨酸蛋白激酶的激活是必須的［32］。這些研究證明，Src酪氨酸蛋白激酶參與了VEGF誘導的NO和PGI-2生成，提示Src酪氨酸蛋白激酶參與了VEGF在血管內皮發揮的降低血管張力、舒張血管、降低血壓的過程。

6 Src酪氨酸蛋白激酶與食鹽

有科學研究顯示，人類每天食用的食鹽含量與高血壓等心血管疾病的發病率有密切的關系。Kirsten等［34］的研究組發現，減少人們每天食用食鹽的含量是一個極有潛力提高公眾健康的方法，降低食鹽用量能使冠心病、腦卒中、心肌梗死發病率都降低50%以上。相關研究發現［36］，食鹽對血壓的影響主要與轉化生長因子-β1(TGF-β1)和NO有關。前者需要募集大量的Src蛋白并將之激活，從而激活下游的MAP激酶信號通路，最終促進 TGF-β1的產生［35］，TGF-β1能加快高血壓的發生過程。而后者同樣有Src酪氨酸蛋白激酶參與，Src酪氨酸蛋白激酶通過促進內皮上 NO合成酶3(NOS3)活化，從而促進NO合成，這一過程則是針對TGF-β1生成增加的一個血管代償反應［37］。過量的食鹽攝入會導致血管結構和功能的變化，尤其對于那些食鹽敏感型體質的人，最終提高發生高血壓和其他的心血管疾病的風險，Src酪氨酸蛋白激酶在這一過程中扮演重要角色。

7 總結

綜上所述，Src酪氨酸蛋白激酶可以通過不同信號途徑對血壓產生影響，既可產生升高血壓的作用，又可以產生降低血壓的作用。提示Src酪氨酸蛋白激酶很可能直接參與了血壓調控。今后我們可以通過研究不同信號通路中Src酪氨酸蛋白激酶的作用，尋找治療高血壓及其他心血管疾病新的藥物靶點。

［1］鄢 琳，王振綱.探討中國、美國及歐洲高血壓防治指南中有關藥物治療的問題［J］.中國藥理學通報，2006，22(1):14 －9.

［1］Yan L，Wang Z G.Discussion on Chinese，American and European guidelines for the medicines in the treatment of hypertension ［J］.Chin Pharmacol Bull，2006，22(1):14 － 9.

［2］Schiffrin E L，Touyz R M.From bedside to bench to bedside:role of renin-angiotensin-aldosterone system in remodeling of resistance arteries in hypertension［J］.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2004，287:H435 －46.

［3］Mulvany M J.Small artery remodeling in hypertension［J］.Curr Hypertens Rep，2002，4(1):49 －55.

［4］Intengan H D，Schiffrin E L.Vascular remodeling in hypertension:roles of apoptosis，inflammation，and fibrosis［J］.Hypertension，2001，38:581 －7.

［5］Mulvany M J，Baumbach G L，Aalkjaer C，et al.Vascular remodeling［J］.Hypertension，1996，28:505 － 6.

［6］史小蓮，關永源.高血壓發展過程中腦血管平滑肌細胞離子通道的變化［J］.中國藥理學通報，2005，21(2):123 －32.

［6］Shi X L，Guan Y Y.Alterations of ion channels in cerebrovascular smooth muscle cells during hypertension［J］.Chin Pharmacol Bull，2005，21(2):123 －32.

［7］Luo W，Slebos R J，Hill S，et al.Global impact of oncogenic Src on a phosphotyrosine proteome［J］.J Prot Res，2008，7(8):3447 －60.

［8］Brown M T，Cooper J A.Regulation，substrates and functions of Src，A thorough review of the biochemical properties of Src［J］.Biochim Biophys Acta，1996，1287:121 －49.

［9］Thomas S M，Brugge J S.Cellular functions regulated by Src family kinases，A comprehensive review of the physiology and substrates of Src and Src-family kinases［J］.Annu Rev Cell Dev Biol，1997，13:513－609.

［10］Frame M C.Src in cancer:deregulation and consequences for cell behaviour［J］.Biochim Biophys Acta，2002，1602:114 －30.

［11］Thorsten E，Sara A C.Src family protein tyrosine kinases and cellular signal transduction pathways［J］.Curr Opin Cell Biol，1995，7:176－82.

［12］Okada M，Nakagawa H.A protein tyrosine kinase involved in regulation of pp60c-src function［J］.J Biol Chem，1989，264:20886 －93.

［13］Licht S Z，Lim J，Keydar I，et al.Association of Csk-homologous kinase(CHK)(formerly MATK)with HER-2/ErbB-2 in breast cancer cells［J］.J Biol Chem，1997，272:1856 － 63.

［14］Levin V A.Basis and importance of Src as a target in cancer［J］.Cancer Treat Res，2004，119:89 －119.

［15］Towler D A，Gordon J I，Adams S P，Glaser L.The biology and enzymology of eukaryotic protein acylation［J］.Annu Rev Biochem，1988，57:69 －99.

［16］Paravicini T M，Touyz R M.Redox signaling in hypertension［J］.Cardiovas Res，2006，71(2):247 －58.

［17］Davis M E，Cai H，Drummond G R.Shear stress regulates endothelial nitric oxide synthase expression through c－Src by divergent signaling pathways［J］.Circ Res，2001，89(11):1073 －80.

［18］Baas A S，Berk B C.Differential activation of mitogen-activated protein kinases by H2O2and O2in vascular smooth muscle cells［J］.Circ Res，1995，77:29 －36.

［19］Montezano A C，Callera G E，Yogi，et al.Aldosterone and angiotensinⅡsynergistically stimulate migration in vascular smooth muscle cells through c-Src-regulated redox － sensitive RhoA pathways［J］.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2008，28(8):1511 －8.

［20］Touyz R M.Yao G，Schiffrin E L.c-Src induces phosphorylation and translocation of p47phox［J］.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2003，23:981 －7.

［21］Callera G E，Touyz R M，Tostes R C，et al.Aldosterone activates vascular p38MAP kinaes and NADPH Oxidase via c-Src［J］.Hypertension，2005，45:773 －9.

［22］Touyz R M，He G，Ei Mabrouk M.p38 MAP kinase regulates vascular smooth muscle cell collagen synthesis by angiotensinⅡin SHR but not in WKY［J］.Hypertension，2001，37:574 －80.

［23］Keisuke I，Yuki I，Masanori Y，et al.Aldosterone stimulates vascular smooth muscle cell proliferation via big mitogen-activated protein kinase 1 activation［J］.Hypertension，2005，46:1046 － 52.

［24］Knowles A F，Guillory R .J，Racker E.Partial resolution of the enzymes catalyzing oxidative phosphorylation XXIV.A factor required for the binding of mitochondrial adenosine triphosphatase to the inner mitochondrial membrane［J］.J Biol Chem，1977，246:2672 －9.

［25］Osanai T，Okada S，Sirato K，et al.Mitochondrial coupling factor 6 is present on the surface of human vascular endothelial cells and released by shear stress［J］.Circulation，2001，104:3132 － 6.

［26］Tomohiro O，Hirofumi T，Motoi K，et al.Coupling factor 6 enhances Src-mediated responsiveness to angiotensinⅡin resistance arterioles and cells［J］.Cardiovas Res，2009，81:780 －7.

［27］Wijetunge S，Lymn J S，Hughes A D.Effects of protein tyrosine kinase inhibitors on voltage－operated calcium channel currents in vascular smooth muscle cells and pp60(c-src)kinase activity［J］.Br J Pharmacol，2000，129:1347 －54.

［28］Dixon B S，Dennis M J.Interaction between growth factors and kinins in arterial smooth muscle cells［J］.Immunopharmacology，1996，33:16 －23.

［29］Yang C M，Lin M I，Hsieh H L，et al.Bradykinin-induced p42/p44 MAPK phosphorylation and cell proliferation via Src，EGFR，and PI3-K/Akt in VSMCs［J］.J Cell Physiol，2005，203:538 －46.

［30］王現珍，蔣嘉燁，陸家鳳，等.SHR高血壓進程中不同類型血管內皮功能損傷及藥物修復研究［J］.中國藥理學通報，2010，26(2):163－8.

［30］Wang X Z，Jiang J Y，Lu J F，et al.Study in the damage of endothelial function and administration recovery among different arteries during the developing progress of SHR［J］.Chin Pharmacol Bull，2006，26(2):163 －8.

［31］Morbidelli L，Ziche M，Chang C H，et al.Nitric oxide mediates mitogenic effect of VEGF on coronary venular endothelium［J］.Am J Physiol，1996，270:H411 －5.

［32］He H，Venema V J，Gu X，et al.Vascular endothelial growth factor signals endothelial cell production of nitric oxide and prostacyclin through flk-1/KDR activation of c-Src［J］.J Biol Chem，1999，274(35):25130－5.

［33］Yang J C，Haworth L，Steinberg S M，et al.A randomized doubleblind placebo controlled trial of bevacizumab(anti-VEGF antibody)demonstrating a prolongation in time to progression in patients with metastatic renal cancer［J］.Proc Am Soc Clin Oncol，2002，21:A15.

［34］Kirsten B，Glenn M C，Lee G，et al.Projected effect of dietary salt reductions on future cardiovascular disease［J］.New England J Med，2010，362:590 －9.

［35］Ying W Z，Aaron K，Sanders P W.Mechanism of dietary salt-mediated increase in intravascular production of TGF-β1［J］.Am J Physiol Renal Physiol，2008，295:F406 －14.

［36］Zacchigna L，Vecchione C，Notte A，et al.Emilin 1 links TGF-beta maturation to blood pressure homeostasis［J］.Cell，2006，124:929－42.

［37］Ying W Z，Aaron K，Sanders P W.Dietary salt activates an endothelial proline-rich tyrosine kinase 2/c-Src/phosphatidylinositol 3-kinase complex to promote endothelial nitric oxide synthase phosphorylation［J］.Hypertension，2008，52:1134 －41.