血管细胞分泌的活性多肽（一）

 
      血管的内皮细胞、中膜平滑肌细胞以及外膜成纤维细胞和脂肪细胞均能分泌大量血管收缩舒张因子、血管活性肽(如血管紧张素、肾上腺髓质素等)、细胞因子和生长因子等，参与血管功能和结构的调节。
一、内皮素
(一)理化特征与分子生物学
      内皮素(endothelin,ET)最初是Yanagisawa等于1998年发现的缩血管肽，由21个氨基酸残基组成。ET基因经转录与翻译形成203个氨 基酸残基的内皮素原前体(prepro-endothelin, prepro-ET)，后者在内肽酶和羧肽酶的共同作用下生成38个氨基酸残基的内皮素原(pro-ET),或称大内皮素。大内皮素在内皮素转化酶(endothelin converting enzyme,ECE)或糜蛋白酶 (chymotrypsin)作用下分别生成ET_1-21和ET_1-31,两者均包括三种异构肽，即ET1、ET2和ET3,系位于不同染色体的三种基因的表达产物。三种基因的表达相对独立，且有不同的组织分布，ET1主要在内皮细胞表达，ET2以肾表达居多，而ET3则主要在神经系统表达。缩血管强度为ET1≥ET2>ET3。
(二)分布与代谢
      ET广泛分布于各类组织细胞，以心血管系统的含量最多。除内皮细胞以外，ET mRNA还广泛分布于血管平滑肌、心肌、肺和支气管上皮、肾、胎盘、子官、卵巢、甲状腺、肝、胃肠道、脑神经和胶质细胞等组织细胞。ET受体有A、B两种亚型，均为G蛋白偶联受体，ET_A受体与ET1的亲和力最强，ET_B受体则与三种ET亲和力相当。根据功能的不同，ET_B受体分为ET_B1、ET_B2两种，前者位于内皮细胞，引起血管舒张，后者位于平滑肌细胞，引起血管收缩。ET_A体通过受体内化而失活，并且部分内化的受体发生再循环利用，因而失活很缓慢，作用时间长，而ET_B受体通过磷酸化迅速失活，作用时间短暂。
（三）生物学效应
      ET及其受体广泛分布于机体各种组织细胞，对机体的各种功能几乎都有影响。
      1.心血管系统   ET1与ET_A受体结合，发挥强烈的收缩血管、促进血管平滑肌细胞增殖和迁移、促进细胞外基质合成与血管纤维化的作用。ET1对体内各脏器血管几乎都有收缩作用，其对动脉、阻力性小血管和心脑肾等重要器官的血管作用强于对静脉、容量性大的血管和四肢皮肤的血管。ET的缩血管效应持久，可能参与血 压的长期调节。ET1具有强大的正性肌力作用。ET1还具有类似生长因子样作用，可通过激活C-fos和C-myc等原癌基因而促进平滑肌细胞和心肌细胞的增殖和肥大。
      2.泌尿系统   在肾内ET受体与Ang以及ANP的受体有相似的分布，提示三者共同调节肾的泌尿功能。ET使肾血流和肾小球滤过率减少，滤过膜通透性增大，促进近曲小管对钠和水的重吸收。
      3.中枢神经和内分泌系统    中枢神经系统可自行合成ET,作为一种神经肽，除参与行为调节外，ET还与循环、呼吸、消化、生殖和内分泌功能的中枢调控有关。
(四)病理生理学意义
      生理状态下血浆ET维持在低水平状态，不起循环激素样作用，而在某些病理条件下，ET的过度合成和释放与疾病的发生发展密切相关。目前已报道多种疾病的发生发展都涉及ET的参与，并认为ET是某些病理过程中机体的-一种内源性致病因子。血管内皮是最易受损伤的靶细胞，ET是涉及血管内皮损伤性疾病的共同发病因素之一。心肌梗死时血浆ET显著升高；ET是心肌梗死、心室及血管重构、心律失常、心力衰竭和心肌缺山血再灌注损伤的发病因素之一。由于ET与冠心病的危险因素、冠心病发展的不同阶段及其预后有明显的相关性，血浆ET水平可作为评定冠心病严重程度及预后的一个指标。ET可引起肾血流量和肾小球滤过率的急剧减少，造成肾的缺血缺氧和泌尿功能障碍，而肾局部组织缺血缺氧导致细胞内皮功能障碍，促进ET及其受体合成增加，进一步增加肾组织的缺血缺氧，急性肾功能不全患者血浆ET水平明显升高。此外，ET还参与循环休克、成人呼吸窘迫综合征、门脉高压、消化性溃疡、慢性阻塞性肺疾病等的发病。
二、降钙素基因相关肽
(一)分子生物学特征
      降钙素基因相关肽(calcitoningenerelated peptide, CGRP)是1982年应用分子生物学技术发现的第一个心血管活性多肽。CGRP由37个氨基酸残基构成，有a和β两种分子形式。体内CGRP与降钙素(calcitonin,CT)来自同一基因，有5个内含子和6个外显子。不同组织中此基因的表达产物不同，在甲状腺转录成CT,而在神经组织可表达出CGRP。CGRP的信使RNA(messenger RNA,mRNA)最先翻译成由128个残基构成、分子量为16000的prepro-CGRP，贮存于分泌颗粒中，释放后酶解成具有活性的CGRP。体内CGRP主要分布于神经系统，亦广泛分布于心血管系统和肺组织内。中枢神经系统内以主管感觉和心血管整合相关的中枢含量较高，皮层含量低；在外周主要存在于感觉神经末梢，少量见于运动神经和肠壁神经丛末梢。CGRP的心脏分布为:心房高于心室，右心房高于左心房，近心外膜高于近心内膜。全身血管均有CGRP神经分布，尤以大、中动静脉含量为高。
(二)合成和释放的调节
      CGRP在神经元内的合成过程是相当复杂的，其基因首先转录为mRNA前体，经过加工最终产生成熟的mRNA。成熟的mRNA从细胞核被转运到胞质，到达核糖体，经翻译和翻译后修饰，形成稳定的CGRP。影响CGRP释放的因素主要包括理化因素，如pH降低、乳酸增高、缺血和缺氧；另外，血小板激活因子、组胺、五羟色胺等均可刺激对辣椒素敏感的感觉神经兴奋，引起CGRP释放。另外，糖皮质激素、α₂-肾上腺素受体激动剂、神经肽Y、乙酰胆碱以及阿片肽均可通过突触前抑制而明显抑制含CGRP的神经兴奋，减少CGRP释放。Ca²⁺的内流是神经末梢膜电位引起神经递质释放的关键环节。CGRP释放依赖于细胞外Ca²⁺通过N型电压敏感的钙通道进人神经末梢，Ca²⁺可能通过与细胞质内钙调周蛋白结合，作用细胞内钙池上的ryanodine类受体，从而引起钙池内Ca²⁺释放，末梢内Ca²⁺的积聚可触发CGRP的释放。
（三）CGRP受体及其受体后信号传导途径
      目前，从功能上将CGRP受体分为两种亚型，其中对多肽片段GRP_8-37的拮抗效应缴感者为CGRP1受体，该受体对线性受体激动剂-2 hCRP和α-hCGRP则不敏感；而CGRP2受体亚型可被上述激动剂激活，但对CGRP_8-37不敏感。近年人们发现降钙素受体样受体为G蛋白偶联受体，并证实CGRP家族成员均可为其配体，但CRLR本身并没有已知的内源性激动剂，必须与受体活性修饰蛋白 ( receptor activity modifying protein, RAMP )结合才能发挥生物学效应。RAMP有3种。不同的RAM1与CRLR结合组成不同的功能性受体，表现出不同的生物学效应。其中RAMP1与CRLR结合表现为功能性的CGRP受体表型，介导CGRP的生物学效应。在心血管系统，CGRP受体分布广泛，心房、心室和血管均有CGRP受体表达。在鼠心脏中，CGRP受体在右心房表达最多，其次是左心房、右心室和左心室。有关CGRP受体后信号传导机制，较为肯定的途径是，CGRP受体与细胞膜上的G蛋白偶联，进而激活腺苷酸环化酶，引起细胞内cAMP水平升高，后者使PKA磷酸化产生一系列生物学效应。另外cGMP/PKG和三磷酸腺苷敏感的钾通道(K_ATP)亦参与CGRP的生物学效应。
(四) CGRP的心血管作用
      1.CGRP对血管的作用    CGRP是目前已知的人体内最强的内源性血管舒张物质，静脉注射CGRP产生明显的血压下降、外周阻力降低和较持久的心动过速。CGRP主要在局部发挥舒血管作用。CGRP还有调节微血管通透性的作用，血管内注射CGRP,在引起局部充血的同时，还可造成血浆蛋白外渗及局部水肿。CGRP有加重炎症介质如缓激肽、血小板活性因子等引起的炎性水肿、渗出作用。CGRP有促进新生血管生成作用，可促进内皮细胞的生长和内皮向受损血管壁的迁移，这种迁移标志着血管修复的开始。CGRP可抑制血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)增殖，在培养的大鼠和兔主动脉平滑肌细胞中给予CGRP，可浓度依赖地抑制³H-胸腺嘧啶核苷的掺入。
      2.CGRP对心脏的作用   CGRP对心脏有正性变时和变力作用。静脉注射CGRP可引起多种动物及人的心率增快，还可增加心输出量和缩短射血前等容收缩期，表明CGRP具有正性变时和变力作用，此作用在心房表现较明显。研究认为CGRP的这种心脏效应与增加细胞内钙有关。 
      3. CGRP的中枢效应   CGRP在中枢通过兴奋交感神经系统而使血压上升。给麻醉大鼠侧脑室注人CGRP可使平均动脉压显著上升，可持续30分钟，同时伴有较持久的心率加快和儿茶酚胺释放增多。如果用利血平预先耗竭外周儿茶酚胺，则上述CGRP的中枢作用消失，提示CGRP在中枢是通过兴奋交感神经系统而使血压上升的。
(五)病理生理意义
      1.原发性高血压   有研究报告原发性高血压患者和自发性高血压大鼠血浆CGRP水平下降，而主动脉和下丘脑内的含量增加，提示CGRP代谢异常参与高血压的发病。多种体液因子可与CGRP相互作用，共同参与高血压的发病，应用CGRP可有效降低高血压患者和动物的血压。
      2. 休克   失血性休克的不同时期血浆CGRP水平均显著升高，晚期升高更明显。由于CGRP的强心和扩血管作用，早期的升高具有代偿作用，晚期的过度释放则可能因为其扩张血管而加重血压的降低，参与晚期休克失代偿过程的发生。
      3.其他   CGRP对多种组织器官如心、脑、脊髓、肝、肾以及皮肤肌肉等的缺血再灌注损伤有良好的防治效果，它可促进缺血心肌功能的恢复，抑制脂质过氧化的发生，减轻蛋白和酶的漏出。CGRP的细胞保护机制不能单用扩血管效应解释，还可能与抑制脂质过氧化和七和促进DNA合成有关。