钢加农后继:AT2受体与血管新生内膜形成

AT2受体与血管新生内膜形成

　　血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)是心血管系统的重要活性物质，通过组织局部的特异性受体发挥作用。根据其受体的药理学和生物学特性的不同，目前分为4个亚型：AT1R、AT2R、AT3R和AT4R。在人体主要存在AT1R和AT2R亚型。近年来，对AT2R认识不断深入，其作用机制也备受关注。大量研究发现在许多方面AT2R所介导的生物学效应与AT1R相拮抗［1］，提示对心血管系统生长发育、功能的平衡稳定以及疾病的发生发展过程都有重要的生物学意义。本文对AT2R的生物学特性、功能及其与血管新生内膜、再狭窄的研究进展做一综述。
   
　　1  AT2R生物学特性
   
　　1．1  结构
   
　　按照国际命名委员会的规定，血管紧张素Ⅱ受体（ATR）的4个亚型依次被命名为AT1R、AT2R、AT3R、AT4R。近年来科学家们分别克隆了人、哺乳类动物、大小鼠的AT2R基因。AT2R基因定位于X染色体，由363个氨基酸组成，分子量为41220kD，含有3个外显子和2个内含子。AT2R与AT1R约有34%的序列同源。人、不同种动物间的AT2R同源性为92%。AT2R属于G蛋白耦联受体超家族成员，含有7个疏水跨膜结构域。AT2R蛋白的显著特点是：N2末端的疏水结构域有5个潜在的N2糖基化位点，第2个胞内环的N末端区域有7跨膜结构域受体，由高度保守的Asp141?Arg142?Tyr143序列组成，是与G蛋白耦联受体作用的关键位点，第3个胞内环很短，在AT2R介导的信号传递中起着非常重要的作用［2］。
   
　　1．2  分布
   
　　AT2R的表达因种属及发育阶段的不同而不同。AT2R在人及大鼠心脏中均有分布，原位心肌AT2R表达的比例与在培养细胞中检测到的不同；人心脏中的AT2R表达模式与大鼠心脏中的表达模式也不同［3］。人类AT2R广泛分布于胎儿组织，出生后迅速减少，在成年期AT2R表达水平较低，主要分布于心脏、肾动脉、肾上腺髓质、脑神经元、子宫、卵巢及损伤后修复的心血管系统中［4］。
   
　　1．3  调节因子
   
　　多种因素调节AT2R的表达：IL?lβ、干扰素调节因子?1（IRF?1）、胰岛素、胰岛素样生长因子（IGF）、胞内Na+浓度升高等因素能上调AT2R；而一些生长因子，包括表皮生长因子（BGF）、神经生长因子（NGF）、血小板源性生长因子（PDGF）、AngⅡ、去甲肾上腺素、蛋白激酶C（PKC）激活、胞内Ca2+浓度升高等均能下调AT2R［5］。
   
　　2  AT2R与细胞分化、增殖、凋亡
   
　　AT1R和AT2R均属于G蛋白耦联受体家族。AT2R兴奋后与G蛋白耦联，激活各种磷酸酶，包括酪氨酸磷酸化酶(PTP)、丝氨酸/苏氨酸磷酸酶2A(PP2A)、丝裂原激活蛋白激酶磷酸酶?1(MKP?1)和酪氨酸磷酯酶?1 (SHP?1)等。这些激活的磷酸酶能够抑制Ca2+流幅度，开放K+流通道，通过抑制AT1R或（和）生长因子激活的MAPK的活性，使胞外信号调节激酶（ERK）失活，从而抑制细胞生长和分化。AT2R促进细胞分化和抑制增殖作用已经在多种类型细胞得到证实［6］，如血管平滑肌细胞（VSMC）、内皮细胞、新生心肌细胞、心肌纤维细胞、神经细胞等。AT2R能介导新生鼠心肌细胞、VSMC、内皮细胞、成纤维细胞、卵巢颗粒细胞、R3T3细胞、PC12W细胞凋亡。在体外培养的新生大鼠心肌细胞中，AT2R明显抑制依赖AT1R的心肌细胞生长而促进心肌细胞凋亡［7］。
  
　　3  AT2R与新生内膜形成
  
　　3.1  新生内膜形成
   
　　新生内膜形成是局部血管损伤的一种过修复反应，在高血压、动脉粥样硬化、冠脉搭桥术后移植血管及血管成形术后局部血管的再狭窄等多种损伤性血管疾病的形成过程中起着重要作用。它是一系列血管活性物质和生长因子介导的复杂生物学过程。新生内膜形成与血管重塑之间的稳态失衡导致再狭窄的发生［8］。血管内皮细胞损伤、平滑肌增殖是目前研究新生内膜形成和再狭窄的热点。血管内皮细胞的损伤导致多种炎症因子和生长调节因子的表达、激活紊乱，诱导VSMC进行表型改变，刺激VSMC从血管中膜向内膜迁移，发生过度增生和凋亡抑制。血管局部存在的肾素血管紧张素系统起着十分重要的作用［9］。目前已知AngⅡ与AT1R结合后，通过一系列反应引起VSMC的肥大和增殖，具体途径有2条：(1)三磷酸肌醇(IP3)与AT1R结合后促进Ca2+释放，进入细胞引起VSMC收缩，激活蛋白激酶C；(2)PKC可诱导多种生长因子表达，刺激VSMC的增生。一些因子（如生长因子、炎症因子、凋亡相关基因、细胞处基质）与新生内膜形成关系密切。

　　3.1.1  生长因子  内皮细胞的损伤、脱落、基底膜裸露，导致血小板聚集，分泌生长因子，例如PDGF、IGF和成纤维细胞生长因子（FGF）。AT2R与这些因子通过多种途径作用于血管损伤部位，引起VSMC过度增殖和迁移，导致血管新生内膜形成［10］。

　　3.1.2  炎症因子  血管壁损伤后激活血小板及凝血系统，引起炎症反应。在此过程中，多种炎症因子如肿瘤坏死因子?α(TNF?α)和白介素?10(IL?10)激活对促进VSMC迁移和增殖起了重要的作用［11］ 。VSMC产生TNF?α不但对单核细胞有趋向性，而且刺激VSMC增殖和迁移。炎症因子自身表达紊乱，同时可以诱导多种生长调节因子，如AngⅡ、PDGF、IGF、血管内皮生长因子（VEGF）及转化生长因子?β1(TGF?β1)等表达失常，形成一个相互依赖，相互作用的应答体系，使VSMC表型发生改变，促进VSMC异常迁移和过度增殖。

　　3.1.3  凋亡相关基因  Caspase家族和bcl?2家族是调节各种细胞凋亡的主要功能基因。Caspase?1诱导并激活参与细胞凋亡的多种细胞因子，是新生内膜损害中诱导VSMC细胞凋亡的必要因素［12］。根据对Caspase?1诱导的促进和抑制凋亡的基本作用，bcl?2家族成员被分成bax、bcl?2、bcl?xs和bcl?xl。研究表明，bc1?2家族通过磷酸化和去磷酸化调控细胞凋亡，例如NGF可以通过ERK依赖的磷酸化途径活化bc1?2，而AT2R则通过抑制ERK活性从而抑制NGF介导的bcl?2磷酸化［13］。在无血清培养PC12W的中，AT2R增加bax mRNA的表达，提示AT2R作用的结果是抑制细胞凋亡［14］。

　　3.1.4  细胞外基质（ECM）  血管损伤或移植后局部血流动力学改变后导致多种ECM蛋白异常表达，亦可促进VSMC迁移和增殖，引起新生内膜形成［15］。
   
　　3．2  有关的实验研究
   
　　尽管AT2R在成年心血管系统中很少表达，但当血管损伤后以及血管损伤后新生内膜形成过程中AT2R再度表达增多［16］，由此推测AT2R可能参与血管损伤后内膜增生、管壁结构重塑的过程。AT2R激活后与新生血管壁肥厚的关系目前尚无一致结论。
   
　　Henrion等［17］报道：长时间阻断正常血压大鼠的AT1R抑制了AngⅡ诱导的升压作用，却使AngⅡ导致的动脉肥厚和纤维化显著增加；而长时间阻断AT2R不能抑制AngⅡ的升压作用，却能抑制AngⅡ导致的动脉肥厚和纤维化作用，推测AT2R可能参与了抑制血管壁肥厚的病理过程。Kurisu等［18］发现，小鼠主动脉VSMC转染AT2R基因，能明显抑制AngⅡ诱导的血管周围纤维化，使新生内膜区面积减少，该抑制作用可被AT2R拮抗剂PD123319所阻断，说明AT2R可抑制新生的内膜形成。有人［19］发现，刺激AT2R能抑制VSMC的蛋白多糖及葡聚糖合成。
   
　　Suzuki等［20?21］发现AT2R基因敲除小鼠较AT1R基因敲除小鼠的新生内膜形成及DNA合成显著增加，损伤血管中细胞凋亡数明显降低，AT2R基因敲除小鼠的bax表达减弱，bcl?2和bcl?xl的表达增强，而AT1R基因敲除小鼠bcl?2和bcl?xl的表达则下降，表明AT2R通过抑制bcl?2和bcl?xl表达促进VSMC凋亡，抑制新生内膜形成。有研究［22］证实，小鼠股动脉损伤后局部炎症因子增加，引起AT2R上调，新生内膜形成。在相同条件下，AT2R基因敲除小鼠的新生内膜形成的量是野生型小鼠的2倍，而且在AT2R基因敲除小鼠的新生内膜中血管损伤所致的炎性细胞因子IL?21、IL?26、TNF2A及MCP?21表达明显高于野生型小鼠。这些结果再次表明AT2R参与了抑制血管壁肥厚，可能与AT2R介导的抑制细胞增殖，诱导细胞凋亡及改善血管炎性反应有关。
   
　　目前多数学者的研究提示AT2R能够抑制血管新生内膜的形成，但也有些研究得出相反的结果。Mifune等［23］发现，刺激AT2R促进了平滑肌细胞胶原合成。Otsuka等［24］发现在自发性高血压大鼠（SHR）的主动脉中，AT1R和AT2R的mRNA表达增加，经AT2R拮抗剂PD123319处理，减少了动脉中膜的厚度，而AT1R拮抗剂氯沙坦能使动脉收缩压下降，动脉胶原含量减少，表明在SHR基质组织的重构中起关键作用的是AT1R而不是AT2R，AT2R在主动脉平滑肌细胞肥厚中起主要作用。
   
　　4  小结
   
　　AT2R广泛参与心血管系统生理和疾病的病理过程，其功能的揭示是近年来肾素?血管紧张素系统研究取得主要成果之一。目前对AT2R的认识尚不全面，因此有必要对其生理和病理状态的表达、定位、信号转导机制以及调节因素等方面进行深入研究。随着认识的不断健全，AT2R将可能为临床治疗高血压、心力衰竭、血管损伤再狭窄等心血管系统疾病提供新的思路。

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