關于激肽釋放酶-激肽系統在腦梗死治療中生物學作用的研究進展*

李　丹，杜元灝，李　晶（.天津中醫藥大學，天津30093；.天津中醫藥大學第一附屬醫院，天津30093）

·綜述·

關于激肽釋放酶-激肽系統在腦梗死治療中生物學作用的研究進展*

李丹1，杜元灝2，李晶2
（1.天津中醫藥大學，天津300193；2.天津中醫藥大學第一附屬醫院，天津300193）

激肽釋放酶-激肽系統廣泛存在于生物體內的多個系統，主要由激肽、激肽原、激肽原酶及激肽酶等組成。近年來，許多基礎實驗和臨床研究表明，在腦缺血后激肽釋放酶-激肽系統被激活，它主要通過具有血管活性的激肽與其特異受體結合，影響一系列因子和細胞，從而改善神經功能。其作用包括：減少梗死面積、抑制神經細胞凋亡、減少炎細胞侵潤、促進血管和神經再生等。

激肽釋放酶-激肽系統；腦梗死；生物學作用

腦梗死為臨床中常見多發病種，中醫稱中風［1］，具有高發病率、高致殘率、高病死率特征［2］，且缺血性腦血管病在腦血管病的發病中占60%～80%［3］。針灸治療腦梗死集治療、護理和康復于一體，其卓越的療效獲得臨床上的認可［4］。研究表明［5］，針刺可減輕白細胞向周圍組織的浸潤，減少大量炎性遞質對腦組織的損傷，提高缺血性中風后遺癥期大鼠的腦血流，促進基因重新表達，重建神經網絡，從而發揮腦保護作用［6］。激肽釋放酶-激肽系統（KKS）在腦缺血后的神經、血管功能等改變中發揮了重要作用。

1　激肽釋放酶-激肽系統的生物學概述

激肽釋放酶-激肽系統（KKS）的主要成員包括:激肽原、激肽釋放酶、激肽、激肽受體。

1.1激肽原激肽原是一種單鏈糖蛋白，主要由肝細胞及少量血管內皮細胞產生。可分為2種：低分子量激肽原（LK），主要存在于血漿和各種組織中；高分子量激肽原（HK），主要以非酶糖蛋白存在于血漿中。在組織損傷和血栓形成過程中，KKS發生活化，HK裂解，釋放出緩激肽。

1.2激肽釋放酶激肽釋放酶（KLK）是一種絲氨酸蛋白酶［7］，主要分為兩類：血漿激肽釋放酶（PK）和組織激肽釋放酶（TK）。

PK主要在肝臟合成，分布于血漿中。在血漿中，正常時絕大部分是以無活性的前體—血漿前激肽釋放酶的形式存在，故血漿中只含有微量激肽。當發生炎癥或組織損傷時，破壞的血管內皮暴露出的膠原激活了凝血因子Ⅻ，轉化成有活性的Ⅻa，可以把血漿前激肽釋放酶裂解為具有酶活性的血漿激肽釋放酶，后者作用于HK，其活性產物為緩激肽（BK）［8］。

TK分布于腎、唾液腺、胰腺、腦和心血管［9］。研究發現，組織激肽釋放酶相關肽酶中只有組織激肽釋放酶1（KLK1）能有效地使激肽原釋放生物活性物激肽，KLK2～15不具有激肽釋放酶活性［10］。在組織中，當發生損傷、感染、炎癥和缺血等情況時損傷組織釋放蛋白水解酶，后者促使激肽釋放酶前體轉化為活性KLK，主要以LK為底物，釋放十肽的賴氨酰緩激肽，即胰激肽［11］，又稱血管舒張素。

激肽釋放酶的生理效應主要是通過激肽產生的，主要以BK的形式存在，作用于B1和B2受體（B1R，B2R），起到維持局部血壓、穩定血管暢通、參與血液和電解質平衡等生理調節作用，對酶原和生長因子的活化、激素前體的加工也起著重要的作用［12］。1.3激肽激肽家族包括緩激肽（BK）、胰激肽、甲硫氨酰賴氨酰緩激肽，前兩者是KKS最重要的兩種物質。胰激肽分子量較小，極易進入血漿，可被血液及尿液中的氨基肽酶降解為BK。激肽具有舒張血管活性，可使血管平滑肌舒張，起到降壓通流改善微循環的作用。

1.4激肽受體B1R、B2R激肽受體在中樞神經系統內廣泛分布，主要有B1R和B2R兩種類型，兩者均是G蛋白偶聯受體。B1R為損傷誘導型受體，通常認為在正常組織內低水平表達，而在組織損傷后可過度表達，從而促進血管擴張和細胞因子釋放，在組織損傷后的炎癥反應、細胞凋亡等過程中發揮重要作用。B2R于正常機體中存在，是與激肽結合產生效應的主要受體，且KKS的多數功能是通過B2R介導的。

2　KKS在腦梗死中的生物學作用

近年來研究表明，KKS系統在腦缺血過程中發揮重要的腦保護作用。主要從以下三個方面進行闡述。

2.1改善缺血腦組織的供血激肽與血管內皮細胞上的B2R結合后，激活三磷酸肌醇（IP3）相關通路，引發Ca2+內流，最后激活內皮型一氧化氮合酶（eNOS）產生一氧化氮（NO），從而舒張血管平滑肌，實現血管擴張，促進腦供血的功能。動物實驗發現［12］，在腦缺血再灌注后較晚期的延遲應用TK，對腦缺血再灌注大鼠有明顯的治療作用，可減輕炎性反應，從而保護缺血腦組織，而且這種作用是通過B2R來介導的。

但是，也有研究顯示，BlR的活化能促進巨噬細胞產生腫瘤壞死因子和白細胞介素，可誘導中性粒細胞和巨噬細胞的聚集，促使炎性細胞分泌彈性蛋白酶，從而增加血管內皮細胞的通透性，使組織水腫等炎癥反應加重［13］；在局灶性腦缺血前30 min給予B2R拮抗劑，能促進局灶性腦缺血再灌注神經功能的恢復［14］。同時，Lumenta等［15］在腦缺血的動物模型中，于缺血后0.25 h和0.65 h應用B2R抑制劑，發現可以明顯減輕腦水腫，改善梗死的預后。另應用B2R基因敲除鼠制作腦缺血模型，再灌注后24 h處死動物，發現與野生鼠相比，B2R基因敲除鼠梗死體積縮小、組織水腫減輕、死亡率降低［16］。

分析產生上述不一致的原因可能是TK治療的時間以及觀測的時間不同。TK在早期使腦水腫加重，隨后通過抑制細胞凋亡而起到神經保護作用。這表明，KKS的早期激活以及BK與B2R的早期結合（0.5～8 h）促進了組織的炎癥反應，加重腦缺血性損害，而B2R在腦缺血1～3 d后激活，并且BK與B2R的結合，促進了腦缺血組織的功能恢復。

2.2KKS的血管新生作用KKS與許多重要的血管生長相關因子在腦缺血后的病理過程中密切相關。

TK在腦缺血后具有促進血管、神經組織再生以及抑制局灶缺血區的細胞凋亡、炎性反應等治療作用［17］。研究表明，將載有人類TK基因的腺病毒注入腦缺血大鼠模型的病灶中，發現TK可以促進膠質細胞遷移、抑制細胞凋亡，以及激活Akt/GSK3β信號通路［18］；在大鼠腦缺血再灌注后8 h給予TK，可以促進缺血區血管上皮細胞、神經細胞和神經膠質細胞的增生［19］。

活性激肽與受體結合后激活NO-cGMP和PG-cAMP途徑，進而通過調節NO和PG等生物活性物質的釋放參與多種器官功能的調控和多種病理生理學過程，從而促進新生血管形成。有報道顯示［20］，BK激活血管內皮生長因子（VEGF），通過激活內皮細胞上的eNOS以發揮促血管生成的作用；HK可明顯增加VEGF的水平，還誘導VEGFR-2的少量表達。KKS可使eNOS上調，NO釋放增多，經PI3K/ Akt通路介導了血管生成素（Ang-1）誘導的血管再生［21］。

此外，研究表明腦缺血的動物模型中，B1R表達增高，通過調控內皮細胞的增殖和存活，在組織損傷及缺血后的血管再生方面發揮重要的作用［22］。B1R的活化能誘導兔角膜的新生血管形成，并可以通過BK或組織型激肽原酶基因轉移能刺激毛細血管增殖［23］；KLK通過其B1R使堿性成纖維細胞生長因子升高，從而促進靜脈內皮細胞增殖［24］。

2.3KKS的神經保護及再生作用據報道，在梗死鼠遠端大腦中動脈24 h后注射KLK1，缺血區的5-溴脫氧尿核苷陽性細胞明顯增多，提示KLK1可促進神經母細胞分化、增殖和遷移［25-26］。研究發現在大鼠腦缺血再灌注后8 h注射TK，發現腦缺血區神經生長因子（NGF）表達增多，而實現促進神經細胞再生的作用［27］；BK與B2R結合后，通過星型膠質細胞可以上調神經營養因子mRNA的水平，且該作用可被B2R的拮抗劑（Hoe140）所阻止［28］。

最近的研究證實血管再生和上皮細胞的數量對神經的再生是非常重要的。倪耀輝等［12］在大鼠腦缺血再灌注后8 h應用TK治療，明顯增加腦缺血區血管上皮細胞的表達，促進血管的增生，從而對缺血區的神經再生和神經保護發揮重要的作用。

3　中醫藥治療對KKS的影響

近年來，中醫藥治療研究在KKS方向集中在中藥上。研究發現，中藥木丹顆粒（糖末寧顆粒劑）和補腎溫陽化瘀方可降低血清BK含量［29］，下調B1R蛋白及B1RmRNA的表達［30］。滇產毛喉鞘蕊花提取的有效部位（CF-E）［31］、通鼻膠囊［32］和蝙蝠葛堿［33］均可顯著抑制BK誘導的炎癥反應。

中藥與KKS系統相關對心臟保護作用的研究較多，如：中藥當歸、川芎的有效成分阿魏酸鈉預處理對離體大鼠心臟缺血/再灌注損傷的保護作用，主要是通過BK介導的，且該過程可被B2R阻斷劑HOE140完全阻斷［34］。栝樓薤白半夏湯可升高BK含量［35］，降糖三黃片可降低心臟組織中B1RmRNA表達量［36］，均可減少心肌缺血面積，發揮保護心肌的作用。

中藥的腦缺血治療在KKS系統方面的研究較少，動物實驗發現，急性腦缺血再灌注后3 d，腦心通膠囊可有效降低缺血核心區腦組織B1R表達，丹紅注射液可降低B2R表達，均可減輕腦缺血再灌注導致的腦損傷［37］。銀杏葉提取物（GBE）可能通過降低海馬半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase3）和caspase 8 mRNA表達，來改善BK誘導的大鼠記憶能力減退［38］。

4　結語

綜上所述，人們對激肽釋放酶-激肽系統在腦血管病中的生理及病理反應已有一定的認識，且KKS也成為腦梗死疾病病理過程中的重要干預環節之一。腦血管病發病率高，嚴重危害人類健康。KKS具有抑制凋亡、炎癥反應，促進血管增殖，抑制血管壁肥厚等作用，能促進神經功能恢復，在缺血性腦損傷治療中具有潛在的應用價值。隨著實驗技術的發展，KKS在缺血性腦血管病保護作用的信號轉導途徑等機制逐漸明朗，進一步發現KKS通路上新的相關蛋白分子以及發現新的信號通路，將對腦缺血的試驗性治療提供一條嶄新的思路。

［1］刁殿軍，張增瑞.缺血性中風病機探析［J］.天津中醫藥，2012，29（4）:359-360.

［2］趙曉峰，于春泉，郝存江，等.腦缺血模型大鼠腦組織泛素免疫反應性變化及針刺影響［J］.天津中醫藥，2011，28（2）: 177.

［3］閆晨，馬德鄰，朱金墻.腦缺血再灌注神經元損傷機制研究進展［J］.天津中醫藥，2012，29（5）:510-512.

［4］宗靜杰，褚芹，鄭健剛.“醒腦開竅”針刺法治療缺血性中風作用機制研究進展［J］.天津中醫藥大學學報，2010，29 （3）:164-165.

［5］鄒軍.電針對缺血性中風細胞凋亡及相關基因表達的影響［D］.廣州:廣州中醫藥大學，2000.

［6］王娟，劉健.電針對缺血性中風后遺癥期大鼠腦血流量和內皮素-1的影響［J］.天津中醫藥大學學報，2014，33 （5）:287-290.

［7］Iwai N，Yasui N，Naraba H，et al.Klk1 as one of the genes contributing to hypertension in Dahl salt sensitive rat［J］. Hyper-tension，2005，45:947-953.

［8］Bryant JW，Shariat-Madar Z.Human plasma kallikreinkinin system:physiological and biochemical parameters［J］. CardiovascHematol AgentsMed Chem，2009，7（3）:234-250.

［9］趙曉霞.激肽釋放酶對腦梗塞患者堿性成纖維細胞生長因子的影響［D］.吉林:吉林大學，2012.

［10］Lundwall A，Band V，Blaber M，et al.A comprehensive nomenclature for serine proteases with homology to tissue kallikreins［J］.Biol Chem，2006，387（6）:637-641.

［11］黃培堅，文國強.激肽釋放酶-激肽系統與腦缺血［J］.海南醫學，2010，21（1）:32-35.

［12］倪耀輝，丁素菊.組織型激肽釋放酶對腦缺血再灌注大鼠的治療作用及其機制的探討［J］.臨床神經病學雜志，2009，22（1）:44-47.

［13］Seuza DG，Lomez ES.Role of bradykinin B2 and B1 receptors in the local，remote，and systemic inflammatory responses that follow intestinal ischemia and reperfusion injury［J］.J lmmunol，2004，172（15）:2542-2548.

［14］Zausinger S，Lumenta DB，Pruneau D，et al.Effects of LF 16-0687 Ms，a bradykinin B2 receptor antagonist，on brain edema formation and tissue damage in a rat model of temporary focal cerebral ischemia［J］.Brain Res，2002，950（1-2）:268-278.

［15］Lumenta DB，Plesnila N，Klasner B，et al.Neuroprotectiveeffects of a post ischemic treatment with a bradykinin B2 re-ceptor antagonist in a rat model of temporary focal cerebral ischemia［J］.Brain Research，2006，1069（1）:227-234.

［16］Groger M，Lebesgue D，Pruneau D，et al.Release of bradykinin and expression of kinin B2 receptors in the brain:role for cell death andbrain edema formation after focal cerebral ischemia in mice［J］.Cereb.Blood Flow Metab，2005，25（8）: 978-989.

［17］Kochanek PM，Berger RP，Bayr H，et al.Biomarkers of primary and evolving damage in traumatic and ischemic brain injury:di-agnosis，prognosis，probing mechanisms，and therapeutic deci-sion making［J］.Curr Opin Crit Care，2008，14（2）:135-141.

［18］Xia CF，Smith RS，Shen B，et al.Postischemic brain injury is exacerbated inmice lacking the kinin B2 receptor［J］.Hypertension，2006，47（4）:752-761.

［19］倪耀輝，丁素菊.組織型激肽釋放酶對腦缺血大鼠神經和血管的影響［J］.中國神經精神疾病雜志，2009，35（3）:173-175.

［20］Thuringer D，Maulon L，Frelin C.Rapid transactivation of the vascular endothelial growth factor receptor KDR/Flk-1 by the bradykinin B2 receptor contributes to endothelial nitricoxide synthase activation in cardiac capillary endothelial cells［J］.Biol Chem，2002，277（3）:2028-2032.

［21］Babaei S，Teichert-Kuliszewska K，Zhang Q，et al.Angiogenic actions of Angiopoietin-1 require endothelium-derived nitric oxide［J］.Am J Pathol，2003，162（6）:1927-1936.

［22］Emanueli C，Bonaria Salis M，Stacca T，et al.Targeting kinin B（1）receptor for therapeutic neovascularization［J］. Cireulation，2002，105（3）:360-366.

［23］Emanueli C，Zaeheo A，Minasi A，et al.Adenovirus-mediated human tissue kallikrein gene delivery induces angiogenesis in normoperfused skeletal muscle［J］.Arterioscler Thromb Vasc Biol，2000，20（11）:2369-2385.

［24］Parenti A，Morbidelli L，Ledda F，et al.The bradykinin/B1 receptorpromotesangiogenesisbyupregulationof endogenous FGF-2 in endothelium via the nitric oxide synthase pathway［J］.FASEB J.2001，15（8）:1487-1489.

［25］Ling L，Hou Q，Xing S，et al.Exogenous kallikrein enhances neurogenesis and angiogenesis in the subventricular zone and the peri-infarction region and improves neurological function after focal cortical infarction in hypertensive rats［J］. Brain Res，2008，1206:89-97.

［26］Liu L，Zhang R，Liu K，et al.Tissue kallikrein protects corticalneuronsagainstinvitroischemia-acidosis/ reperfusion-induced injury through the ERK1/2 pathway［J］. Exp Neurol，2009，2 19（2）:453-465.

［27］邊穎，王金春，商艷君.組織型激肽釋放酶對腦缺血大鼠神經生長因子的影響［J］.實用藥物與臨床，2012，15（2）: 68-70.

［28］Noda M，Kariura Y，Pannasch U，et al.Neuroprotective role of bradykinin because of the attenuation of pro-inflammatory cytokine release from activated microglia［J］.Neuroehem，2007，101（2）:397-410.

［29］李長輝.益氣活血化瘀法治療痛性糖尿病周圍神經病療效機制的研究［D］.沈陽：遼寧中醫藥大學，2013.

［30］陳景偉，杜惠蘭，仝瑞曉，等.補腎溫陽化瘀方對子宮內膜異位癥模型小鼠BK/BKB1R、PGF2α水平的影響［J］.中醫雜志，2014，55（10）:879-884.

［31］強東進，張敏，陳國珍，等.滇產毛喉鞘蕊花提取成分對緩激肽誘導豚鼠肺微血管滲漏的影響［J］.昆明醫學院學報，2008，29（5）:29-32.

［32］于海玲.通鼻膠囊的抗炎免疫藥理作用［D］.延邊：延邊大學，2003.

［33］柯丹，任奕，王小川，等.蝙蝠葛堿拮抗緩激肽誘導人成神經細胞瘤細胞胞內鈣升高的作用［J］.華中科技大學學報：醫學版，2004，33（6）:669-671.

［34］劉季春，高濤，邵立建，等.緩激肽介導的阿魏酸鈉對離體大鼠心臟藥理性預適應保護作用［J］.中國藥理學通報，2006，22（9）:1100-1103.

［35］段雪濤，晉紅賓，易亞喬，等.栝樓薤白半夏湯預處理對大鼠心肌缺血再灌注損傷JAK-STAT細胞信號傳導調節的研究［J］.中國實驗方劑學雜志，2011，17（24）:147-150.

［36］范悅琳.降糖三黃片對糖尿病大鼠心肌保護作用及對BRADYKININ β1調控機制的影響［D］.廣州：廣州中醫藥大學，2013.

［37］張楠.步長腦心通膠囊聯合丹紅注射液治療對急性腦缺血再灌注損傷的保護作用及部分機制［D］.昆明：昆明醫科大學，2013.

［38］龔其海，黃彬，謝笑龍，等.銀杏葉提取物對緩激肽誘導的大鼠記憶能力減退的改善作用［J］.中國藥理學與毒理學雜志，2008，22（3）:170-174.

Research progress of the effects of Kallikrein-kinin system on cerebral infarction

LI Dan1，DU Yuan-hao2，LI Jing2
（1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China；2.The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China）

Kallikrein-kinin system exists widely in multiple systems in vivo.It was composed by bradykinin，kininogen，kininogen enzymes and kininase.In recent years，many basic experimental and clinical studies have shown that kallikrein-kinin system were activated after cerebral ischemia.This promoted the improvement of neurological function mainly through the binding of its vasoactive bradykinin and specific receptor，which affected a series of cells and cytokines.Its effects include:reducing infarct size，inhibiting neuronal apoptosis，reducing inflammatory cell infiltration and promoting blood vessel and nerve regeneration.

Kallikrein-kinin system；cerebral infarction；biology function

R743.3

A

1673-9043（2015）03-0184-04

10.11656/j.issn.1673-9043.2015.03.15

國家自然科學基金（81173337）；天津市應用基礎及前沿技術研究計劃（12JCZDJC25600）。

李丹（1987-），女，博士研究生，研究方向為循證針灸學及針刺治療中風的微血管機制研究。

杜元灝，E-mail：jpjs_cn@sina.com。

（2015-03-01）