尾加壓素Ⅱ及其與動脈粥樣硬化關系的研究進展

(承德醫學院病理生理學教研室，河北承德067000)

尾加壓素Ⅱ(UⅡ)最早是從魚的脊髓尾部下垂體中分離出的生長抑素樣環肽，是目前已知最強的縮血管活性肽。人體中一種孤立的受體G蛋白偶聯受體14(GPR14)是UⅡ的特異性受體，主要分布于心血管系統。UⅡ與其受體GPR14結合構成UⅡ/UT系統，可引起一系列生物學效應。近年來國內外大量研究表明，UⅡ對循環血流動力學的效應以及對血管壁及其細胞的作用可能是促進動脈粥樣硬化(AS)發生、發展的一個重要因素之一。現將UⅡ在AS發生、發展的作用進展綜述如下。

1 UⅡ的結構、分布及生物學效應

1.1 UⅡ的結構 尾加壓素最早分為4種，即UⅠ、UⅡ、UⅢ和UⅣ，但后來證實UⅢ實際上是UⅠ和UⅡ的混合物，UⅣ為精氨酸加壓素。其中UⅠ為41個氨基酸殘基組成的多肽，屬腎上腺皮質激素家族。UⅡ典型的結構特點如下:①分子結構中有一對半胱氨酸殘基構成的二硫鍵(Cys-Cys)，起穩定肽鏈作用;②六肽環狀結構前有一酸性氨基酸殘基(谷氨酸或天冬氨酸);③羧基末端有一個疏水的氨基酸殘基(纈氨酸或異亮氨酸)［1］。不同物種UⅡ的結構不同，人尾加壓素Ⅱ(hUⅡ)在1998年首次從人體中被克隆出來，由11個氨基酸殘基組成;而魚和蛙的UⅡ分別由12和13個氨基酸殘基組成。其差別主要在氨基端的前5～7個氨基酸，但UⅡ羧基末端環狀六肽結構序列(半胱氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—賴氨酸—酪氨酸—半胱氨酸)則具有高度保守性，是UⅡ的生物活性中心［2］。

1.2 UⅡ的分布 UⅡ分布具有種屬普遍性，從軟體動物到哺乳動物均有存在。在魚類廣泛分布于尾部神經分泌系統。在蛙類主要分布于延髓和尾部腦垂體的運動神經元［3］。UⅡ在胚胎期大鼠骶骨水平運動神經元高度表達、在頸部和胸部水平僅有微量表達，在幼鼠全身各水平運動神經元表達均增加，成年后主要表達于腦干和脊髓。在人類，hUⅡ主要分布于脊髓，其次為腦，腎、脾、小腸、胸腺、前列腺亦有少量分布。研究證實，在冠狀AS斑塊、富含脂質沉積的血管平滑肌細胞(VSMC)和巨噬細胞均有hUⅡ高表達［4］。

1.3 UⅡ的生物學效應 ①收縮血管用:UⅡ對人類和動物的血管表現出強大的收縮效應，其血管收縮作用是內皮素-1(ET-1)的10倍以上。UⅡ的收縮作用存在明顯“種屬差異”和“解剖差異”，如可引起大鼠胸主動脈收縮，而不能引起腹主動脈、股動脈及腎動脈收縮;對小鼠主動脈無明顯收縮作用;對狗有致冠狀動脈選擇性痙攣作用;在靈長類動物可引起動脈血管廣泛收縮，但對靜脈血管效應較差［5，6］。上述差異的原因可能與UⅡ受體GPR14不同表達或細微差別有關，亦或與GPR14亞型不同有關。UⅡ的縮血管作用不需要內皮介導，并與其他血管活性物質有協同作用。②舒張血管:UⅡ引起血管舒張的確切機制尚不明確，可能與其受體主要表達于內皮細胞或與受體結合后刺激NO產生有關。無收縮反應的血管在去除內皮和應用一氧化氮合酶(NOS)抑制劑后呈現血管收縮反應，提示UⅡ的血管舒張作用具有內皮依賴性。③促進絲裂:大量研究證實，UⅡ是一種內源性絲裂原，能促進細胞增殖。同劑量UⅡ對不同細胞的作用強弱不同，其促進增殖效應依次為心肌成纖維細胞＞氣道平滑肌細胞＞腎系膜細胞＞VSMC，高濃度UⅡ對心肌成纖維細胞增殖的刺激作用明顯減弱［7］。UⅡ的促絲裂作用與其他絲裂原有協同作用，且可為G-蛋白滅活劑GDP-β-S所抑制，提示其促絲裂作用可能由GPR14介導。

2 UⅡ與AS

AS是與多種危險因素包括高血壓、糖尿病、吸煙及脂蛋白異常等有關的動脈慢性炎癥性疾病，多種因素在AS發生機制中起關鍵作用。大量證據表明，UⅡ可能直接或間接參與AS發生、發展。

2.1 UⅡ在AS組織中的表達 Douglas等［8］采用免疫擴散法觀察到人心肌組織、冠狀AS斑塊及脂質沉積的平滑肌細胞和巨噬細胞豐富區域富含UⅡ。張麗芳等［9］發現，嚴重冠脈病變患者血漿UⅡ水平顯著升高，并且與冠脈病變程度呈明顯正相關。李康等［10］發現，大鼠胸主動脈損傷后局部UⅡ表達增強;外源性UⅡ可促進新生內膜平滑肌細胞增殖和膠原表達，加重血管狹窄，提示UⅡ參與損傷后修復過程。Bousette等［11］發現，在AS斑塊周圍的炎性細胞、VSMC和內皮細胞中UⅡ均呈高表達，其中淋巴細胞主要表達UⅡmR-NA，而單核細胞和巨噬細胞則主要表達GPR14 mRNA。

2.2 UⅡ促進AS發生、發展的細胞信號通路 UⅡ可通過激活多種信號通路發揮生物學作用參與AS的發生［12］。

2.2.1 收縮血管細胞信號通路 ① RhoA/Rho激酶依賴性信號轉導通路:UⅡ可激活動脈平滑肌中的Rho激酶，誘導動脈平滑肌收縮反應，此反應可被RhoA抑制劑TATC3及Rho激酶抑制劑所阻斷［12］。RhoA/Rho激酶依賴通路可能作用機制是誘導肌纖蛋白輕鏈磷酸酶的磷酸化。②Ca2+介導的通路:UⅡ與GPR14結合后主要通過電壓依賴性和電壓非依賴性Ca2+通道促進Ca2+內流，引起胞質內Ca2+升高而發揮收縮效應。研究證實，UⅡ能以劑量依賴性方式促進大鼠主動脈環收縮增強，且Ca2+通道阻斷劑維拉帕米可阻斷此效應。

2.2.2 舒張血管細胞信號通路 ①NOS/NO途徑:NOS/NO是調節血管舒張的主要通路，而NO是其主要的舒張因子。研究發現，小劑量UⅡ能以劑量依賴性方式直接激活NOS(以cNOS為主)，表現為增加血管組織 NO生成和組織cGMP含量，此作用可為NOS特異性抑制劑左旋硝基精氨酸LNNA所拮抗。

2.2.3 促絲裂信號通路 ① 蛋白激酶C(PKC)和絲裂素活化蛋白激酶途徑:在大鼠主動脈VSMC中加入PKC阻斷劑H7及絲裂素活化蛋白激酶阻斷劑PD98059，結果發現UⅡ對VSMC的促絲裂效應被阻斷。推測UⅡ的促絲裂作用可能由PKC和絲裂素活化蛋白激酶途徑介導。②黏著斑激酶(fFAK)途徑:fFAK是一種非受體型酪氨酸激酶，主要參與整合素介導的信號轉導，對細胞遷移和增殖具有重要作用。研究發現，UⅡ在10－8～10－6mol/L濃度均可激活 FAK、促進VSMC增殖，且這種作用不依賴于細胞骨架蛋白的完整性，可能與FAK介導的信號轉導有密切聯系。

2.3 UⅡ與其他因素在AS發生中的協同作用 UⅡ能與致AS危險因素中的過氧化氫、溶血磷酯酰膽堿、氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)及5-羥色胺等發生協同作用，誘導主動脈VSMC增殖［13］。已有報道，低濃度ox-LDL能夠上調VSMC內GPR14 mRNA表達，用10 nmol/L UⅡ和100μg/L ox-LDL可協同促進兔VSMC DNA合成。最近還發現，UⅡ與5-羥色胺可經過酪氨酸激酶-MAPK途徑協同促進VSMC增殖;UⅡ與促血管生成素Ⅱ(AngⅡ)同時孵育去除內膜的大鼠主動脈肌條，其縮血管效應較單用UⅡ或AngⅡ孵育明顯增強。

2.4 UⅡ受體拮抗劑Urantide與AS Urantide是在h UⅡ基礎上衍生的、被認為目前最有效的肽類UⅡ受體拮抗劑。Urantide保留了h UⅡ中4～11氨基酸序列的最小活性單位，并進行三元取代，結構簡式為［Pen5-DTrp7-Orn8］。其作用特點:①與重組人、猴、鼠等多種動物的UⅡ受體均具有相當高的親和力;②為強有力的UⅡ受體競爭性拮抗劑，拮抗效應較其他化合物高50～100倍;③ 拮抗作用具有高度選擇性，只對抗UⅡ產生的縮血管效應，而不影響去甲腎上腺素、ET-1等的致痙攣作用［14］。在離體大鼠主動脈實驗中，Urantide能競爭性拮抗UⅡ對大鼠胸主動脈的收縮作用，顯著抑制UⅡ誘導的人單核細胞源性巨噬細胞膽固醇酰基轉移酶-1活性上調，從而阻止其形成泡沫細胞。

3 結語

隨著對特異性、高親和力UⅡ受體拮抗劑研發的深入，UⅡ及其受體在心血管系統疾病，尤其是AS病理生理過程中的作用將得到進一步闡明;UⅡ受體拮抗劑作為臨床抗AS藥物亦將展現出廣泛的應用前景。

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