動脈粥樣硬化中血管緊張素Ⅱ對血管平滑肌細胞的作用

　　動脈粥樣硬化（AS）是由一系列細胞及分子參與的炎癥反應性疾病。血管平滑肌細胞（VSMCs）的活化、遷移與增殖是動脈粥樣硬化病變發展的必要條件［1］。 血管平滑肌細胞是動脈中膜的主要組成成分，在動脈硬化早期，在眾多生長因子和細胞因子作用下，其從血管中膜遷移至內膜，進而發生表型轉化并增殖，其自身也可合成多種細胞因子及生長因子，還可攝取脂質成為肌源性泡沫細胞。當脂質過分充滿細胞時，細胞破裂，脂質在細胞外側沉積，細胞本身死亡，而成為斑塊中的纖維成分。其病理變化伴隨著動脈粥樣硬化的發生與發展。最終使血管內膜增厚，導致管腔狹窄。

　　血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）是腎素-血管緊張素-醛固酮系統（RAS）中主要的活性肽產物。近年來,大量的研究表明,Ang Ⅱ參與了動脈粥樣硬化的發生、發展［2］。Ang Ⅱ可引起血管收縮，導致高血壓，繼發性引起AS。另外，Ang Ⅱ通過若干細胞內信號傳遞系統的活化，通過內皮損害或炎癥狀態獨立于血壓促進AS的發生。在AS的過程中，Ang Ⅱ有促進VSMCs遷移、增殖和凋亡的作用，并可促進其表達與分泌多種炎癥細胞因子、生長因子和細胞外基質蛋白，進而促進斑塊形成。其在動脈粥樣硬化發生發展過程中起著重要作用。

　　1 血管緊張素Ⅱ及其受體的生物學功能

　　自從1898年發現腎素后，RAS系統對心血管系統的調節作用已被認識100多年。AngⅡ是RAS的主要活性成分，主要由循環或局部的血管緊張素原或血管緊張素Ⅰ（AngⅠ）在水解酶作用下水解產生。生成Ang Ⅱ的途徑有兩種：一種是血管緊張素轉化酶(angiotensin converting enzyme, ACE) 途徑；另一種是糜酶(chy2mase)依賴的旁路途徑。前者是生成Ang Ⅱ的經典途徑，主要生成循環的Ang Ⅱ，而后者是局部Ang Ⅱ生成的主要途徑。AngⅡ不僅具有強烈的縮血管、升高動脈血壓的作用，而且通過其受體在影響細胞生長、增殖、凋亡和調節炎癥反應 、組織纖維化、凝血機制等方面起著重要病理生理作用。有證據表明,粥樣硬化的動脈ACE表達增加,局部AngⅡ的生成增多, AngⅡ通過增多氧化自由基,促進黏附分子的表達,誘發炎癥過程,在AS的進展中起重要作用［3］。另外在VSMCs、心肌細胞、成纖維細胞以及多種上皮來源細胞中， AngⅡ還具有促進細胞生長的作用。其促進細胞生長的機制與血小板衍生生長因子（PDGF）、c-myc、胰島素樣生長因子（insulin like growth factor-1,IGF-1）和轉化生長因子等作用有關。

　　AngⅡ通過其受體發揮生物學效應，其受體可分為血管緊張素1型受體(AT1R)、血管緊張素2型受體（AT2R)、血管緊張素3型受體（AT3R)和血管緊張素4型受體（AT4R)四種亞型，目前了解較多的是AT1R型和AT2R型, AT1R又進一步分為AT1aR 和AT1bR兩個亞型。AT1R主要分布在于血管、心、腦、腎、肝臟等組織器官中 ,而AT2R主要存在于胎兒組織、腎上腺髓質、成人的腦組織,子宮、卵泡中也可見到。AT1R和AT2R均屬于G蛋白耦聯受體。研究表明, AT1R通過Gq激活磷脂酶C促進1, 4, 5 - 三磷酸肌醇( IP3 )和二酰甘油產生及Ca2+代謝和蛋白激酶C的激活或通過酪氨酸蛋白激酶途徑激活絲裂原活化蛋白激酶等機制,完成AngⅡ收縮血管、促進細胞增殖等功能。在成熟組織中,幾乎所有已知的AngⅡ作用都是通過AT1R所介導的。這些作用包括:血管平滑肌收縮、醛固酮的分泌、致渴反應, 腎重吸收鈉, 升壓及心動過速反應。而AT2R通過與第三個胞內環激活Gi和酪氨酸磷酸酶通路,滅活胞外信號調節激酶而實現其抑制生長的作用。AT2R主要表達于胎兒,因此其生物學活性主要表現為: （1）在胎兒腎中誘導細胞分化; （2）抑制細胞肥大、增殖,誘導凋亡。目前研究表明AT1R和AT2R在細胞增長和增殖、血管張力、血管腎素的釋放等方面作用相反。但是,有關ATR的生物學特性的具體機制還不完全清楚,有待進一步的研究。

　　2 血管緊張素Ⅱ對動脈粥樣硬化中血管平滑肌細胞的作用

　　AS中，Ang Ⅱ可促進VSMCs遷移、增殖及其表型轉化，并有促進VSMCs各種炎性細胞因子、生長因子及細胞外基質蛋白表達與分泌的作用，致AS斑塊逐漸形成。

　　2．1 Ang Ⅱ對VSMCs表型轉化、遷移及增殖的作用 VSMCs可分為收縮型和合成型兩種表型。正常成人動脈血管內的平滑肌細胞以收縮型為主，主要功能是維持血管的彈性和收縮血管，而合成型分化程度低或處于未分化狀態，合成和分泌基質蛋白能力強，主要功能是增殖、遷移入內膜和合成基質，主要位于胚胎中期血管或病理血管中［4］。Ang Ⅱ可促進VSMCs由收縮型轉變為合成型，并獲得遷移、增殖和合成、分泌大量細胞外基質（ECM）的能力，嚴重時引發血管重構，促進AS病變的發生與發展［5］。

　　景濤等［6］研究發現，體外培養的大鼠VSMCs在基礎狀態下也存在AT1R的表達，給予Ang Ⅱ刺激后，在短時間內迅速使VSMCs內AT1R表達上調，刺激大鼠VSMCs發生跨膜遷移并使VSMCs內肌動蛋白組裝為整齊的應力纖維網；而預先給予AT1R拮抗劑CV-11974處理后再給予Ang Ⅱ，結果使AT1R表達下調。AT1R拮抗劑CV-11974可明顯抑制VSMCs內應力纖維絲形成，并呈濃度依賴性抑制AngⅡ介導的VSMCs遷移；AT2R拮抗劑PD123319對VSMCs應力纖維絲形成和VSMCs跨膜遷移細胞數均無顯著的影響，同時阻斷AT1R和AT2R后VSMCs的跨膜遷移細胞數及應力纖維絲形成情況與單獨阻斷AT1R時差異無顯著性。提示不同濃度的Ang Ⅱ可能是通過AT1R介導來調節VSMCs內肌動蛋白組裝成應力纖維網。從而發揮其介導VSMCs遷移的生物學效應。而AT2R在生物學功能上并無與AT1R相拮抗的作用。Yasunari K等［7］通過實驗發現壓力升高可使Ang Ⅱ介導的冠狀動脈平滑肌細胞遷移增加。因而高血壓是AS的危險因素之一。

　　Ang Ⅱ以一種有效的生長因子促進VSMCs增殖。其通過與G蛋白耦聯的AT1R作用，激活細胞內的多種信號傳導路徑，達到促進VSMCs增殖的目的。Q.N.Diep等［8］通過實驗發現，Ang Ⅱ引起的VSMCs增殖能被抑制劑氯沙坦抑制，而用AT2R抑制劑卻能引起更明顯的主動脈VSMCs增殖。此實驗結果表明AT1R具有介導Ang Ⅱ促VSMCs增殖的作用，而AT2R并不具有此作用。實驗中用AT2R抑制劑后使更多的Ang Ⅱ與AT1R結合，致使Ang Ⅱ的促增殖作用更顯著。

　　2．2 Ang Ⅱ對VSMCs炎性細胞因子表達與分泌的作用 對AS斑塊的免疫學研究發現, Ang Ⅱ可刺激血管內皮細胞、斑塊內的巨噬細胞、平滑肌細胞 （SMC）、成纖維細胞等產生多種炎性細胞因子，促進炎癥反應的發生與發展。對于VSMCs，Ang Ⅱ可通過其表面受體介導，進而活化細胞內若干信號傳導系統，促進單核細胞趨化蛋白1（MCP1）、IL-6、IL-18Rα等多種炎性細胞因子的表達，參與AS發生發展的多個階段。

　　在AS發生、發展的多個階段,促進斑塊的不穩定及破裂過程中,MCP1均起了重要作用。Chen等［9］證實AngⅡ可通過 AT1R介導機制刺激培養的鼠大動脈平滑肌細胞（RASMCs） 內 MCP1 的基因表達， 并且這種誘導依賴于對氧化還原反應敏感信號轉遞事件,包括 NADH/NADPH氧化酶的激活、H2O2產生等，這種誘導同樣依賴于蛋白酪氨酸磷酸化和絲裂原活性蛋白激酶（MAPK）活性的級聯放大作用。Funakoshi 等［10］發現 Rho 激酶也參與介導AngⅡ誘導的鼠平滑肌細胞對MCP1表達的過程。Binlin等［11］證實AngⅡ通過抑制核糖核酸酶活性增加VSMCs MCP1 mRNA穩定性及其表達。

　　促炎細胞因子IL-6有誘導VSMCs遷移、增殖的作用，可加速AS炎癥反應，并促進斑塊向不穩定的方向發展。Ang Ⅱ通過AT1R啟動VSMCs內信號傳遞系統，并呈劑量依賴性地促進IL-6表達［12］。有實驗表明，Ang Ⅱ通過核因子kB、cAMP應答元件結合蛋白和組蛋白乙酰基轉移酶P300和SRC-1介導的細胞外信號調節激酶依賴的組蛋白乙酰化作用促進IL-6mRNA表達［13］。Ruwen Cui等［14］首先提出Ang Ⅱ可通過Rho-phospho-Ser536RelA途徑調節VSMCs IL-6表達。Ang Ⅱ也可促進VSMCs表面IL-18Ra表達，從而強化IL-18誘導炎癥基因的表達，Ang Ⅱ與IL-18之間信號通路的交互作用可增強VSMCs炎癥基因的表達，使AS進一步惡化［15］。Ang Ⅱ刺激炎性細胞產生分泌細胞因子，它們共同刺激肝細胞、內皮細胞產生和分泌CRP，CRP也可反作用于AngⅡ，影響AngⅡ的作用。Wang等［16］研究發現CRP可以上調VSMCs表面AT1R的表達，從而協同AngⅡ的生物學效應。AngⅡ促進VSMCs表達與分泌炎癥介質的作用伴隨著AS的發生與發展。

　　2．3 AngⅡ對VSMCs生長因子及細胞外基質蛋白的表達與分泌的作用 AS中，AngⅡ可促進VSMCs表達及分泌多種生長因子，如TGF-β1、血小板源性生長因子（PDGF）、胰島素樣生長因子1（IGF-1）、表皮生長因子（HB-EGF）、成纖維細胞生長因子（bFGF）、epiregulin、結締組織生長因子（CTGF）等。TGF- β1 對VSMCs具有生長抑制或誘導其增生的雙向調節作用，低濃度起促進作用，高濃度起抑制作用；而其他由VSMCs分泌的生長因子有協同AngⅡ促進細胞增殖的作用。有研究表明PDGF可通過促進NOR1表達介導平滑肌細胞的增殖［17］，而且PDGF可促進VSMCs表達與分泌bFGF和激活成纖維細胞生長因子1型受體(FGFR-1)，通過FGFR-1對ERK的持久激活，達到促進細胞增殖的目的［18］。AngⅡ具有促進VSMCs發生表型轉化的重要作用。當VSMCs發生表型轉化后，其可表達及分泌大量的細胞外基質，纖維連接蛋白、膠原及彈力蛋白等合成增加，這些細胞外微環境的改變將更有利于細胞的遷移及增殖。同時VSMCs分泌的部分生長因子，也有促進胞外基質合成與聚集的作用。 例如TGF-β1就具有調節細胞外基質（ECM）蛋白，增加纖連蛋白(FN)、蛋白聚糖和膠原蛋白合成，阻滯基質蛋白降解的作用［19］。因而TGF-β1在調節AS斑塊的穩定性方面起著舉足輕重的作用。另外有研究表明，AngⅡ也可通過p38MAPK依賴途徑而非TGF-β1依賴機制激活Smad路徑，刺激VSMCs合成細胞外基質［20］。

　　2．4 AngⅡ對VSMCs凋亡的作用 AngⅡ的AT1R和AT2R兩型受體均有介導VSMCs凋亡的作用。Hong Song等［21］通過TUNEL染色發現AngⅡ作用的VSMCs組比對照組細胞凋亡指數明顯增加，AngⅡ加AT1R抑制劑氯沙坦組比AngⅡ組細胞凋亡指數增加，而AngⅡ加AT2R抑制劑PD-123319組比AngⅡ組細胞凋亡指數減少，但與對照組比較增加，AngⅡ加兩型受體抑制劑氯沙坦和PD-123319組細胞凋亡指數明顯比前幾組低，此結果表明，AngⅡ對AT1R和AT2R激活均有介導VSMCs凋亡的作用，而AT2R介導VSMCs凋亡的作用更明顯。而Q.N.Diep等［8］通過實驗證實AngⅡ通過AT1R介導的增殖比凋亡作用更顯著。AngⅡ可促進VSMCs表達TGF-β1，而TGF-β1可通過ALK/smads途徑調節VSMCs的凋亡［22］。那么AngⅡ是否有依賴于TGF-β1的信號途徑促進細胞凋亡呢？已有證據表明AngⅡ通過TGF-β1依賴途徑促進腎小管細胞凋亡［23］。Santiago等［24］用TGF-β1抗體或ALK抑制劑作用于培養的VSMCs，結果并不能抑制AngⅡ誘導細胞凋亡的作用，并進一步證實AngⅡ通過AT1R激活p38MAPK途徑誘導細胞凋亡，不依賴于TGF-β1/ ALK/ smads 路徑。

　　Emilio Ruiz等［25］證實細胞內攝的AngⅡ對VSMCs凋亡也具有重要作用。近期有研究表明， AngⅡ所致的VSMCs凋亡與AKT磷酸化抑制和胞膜fasL表達增加有關［26］。可能因為這兩種信號傳導路徑與AngⅡ細胞內攝有關，而內攝的AngⅡ可致最終的胞核內DNA裂解。AngⅡ的細胞內攝是通過AT1R介導的，β-抑制蛋白通過AT1R胞質網格結合蛋白與受體連接介導AT1R- AngⅡ復合體內攝，參與 AngⅡ的部分內攝作用［27］。

　　總而言之，AngⅡ有調節VSMCs增殖與凋亡的作用，但在VSMCs表面主要表達AT1R，AT2R只有少量表達，因而AngⅡ誘導細胞增殖比凋亡的作用顯著，最終的結果是誘導VSMCs增殖，血管壁逐漸增厚，致管腔狹窄。

　　3 展望

　　綜上所述，AngⅡ可通過VSMCs表面受體介導，激活細胞內復雜的信號傳導系統，促進細胞遷移、增殖、凋亡及表型轉化，并有促進細胞表達及分泌多種生長因子、炎性細胞因子及細胞外基質蛋白的作用，促進AS斑塊的形成。當然，AngⅡ對參與AS的多種細胞都有刺激作用，誘導細胞發生病理生理變化，促進病變的發生與發展。雖然對AngⅡ與AS關系的研究越來越深入，但仍有很多問題尚待解決：（1）目前研究AngⅡ的作用主要集中在其與AT1R和AT2R上，而其與AT3R和 AT4R的作用尚未明確；（2）AngⅡ在體內可分解成AngⅢ和AngⅣ等一系列的代謝產物，它們與受體的作用及機制有待進一步明確；（3）局部的AngⅡ對AS的病理生理作用已有很多相關研究，但循環的AngⅡ在AS發生與發展中的作用及機制有待探討；（4）AngⅡ對參與AS多種細胞的作用及分子機制有待進一步完善；（5）AngⅡ與TGF-β1、IL及ox-LDL等一些參與AS病理過程因子間的交互對話作用有待進一步明確。深入了解AngⅡ對AS的病理生理作用及其分子機制，對進一步研究AS形成過程具有重要意義，并為臨床抗AS用藥提供科學依據，將為臨床AS的有效治療提供新思路。（參考文獻：動脈粥樣硬化中血管緊張素Ⅱ對血管平滑肌細胞的作用，劉先哲，中華醫學研究雜志2008年第8卷第2期 ）

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