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血管上的G蛋白偶联受体——肾上腺素受体

时间:2024-10-28 15:09
血管上的G蛋白偶联受体——肾上腺素受体

      根据对特异性配基的亲和力、信号通路和基因序列以及在染色体上的位置,肾上腺素受体( adrenoceptor, AR )可分为α1 、α2、β三类。α1 -AR包含α1A、α1B、α1D三种亚型,α2-AR包含α2A、α2B、α2C三种亚型,β-AR包含β1、β2、β3三种亚型。
一、 α1 -AR
      α1 -AR是参与血管功能调节中最重要的AR,几乎所有血管平滑肌都有α1 -AR表达。在不同血管中,α1 -AR亚型的分布有所不同。α1A-AR是人类血管中最主要的亚型,几乎在所有血管的平滑肌上都有分布,阻力动脉上的α1A-AR在血压调控中起重要作用。α1B-AR 分布于部分血管平滑肌,如乳房动脉和肺静脉。QD-AR是主动脉中主要的 Q-AR 亚型。α1D-AR还分布于肠系膜动脉的血管内膜,α1B-AR分布于冠状动脉内皮细胞。
      α1 -AR激动时主要通过Gq/11蛋白激活PLC,PLC促进 PIP2水解产生IP3与DAG,DAG继而激活PKC,调控钙通道。IP3通过激活肌质网上的IP3受体而使细胞内储存Ca2+释放,从而引起血管平滑肌收缩。α1 -AR亚型激活Ca2+释放的能力依次为 α1A -AR >α1B -AR >α1D -AR。α1 -AR还可通过 Ras超家族,如 Gras、 Rho、Tab、ARF和Ran 传导相关信号,参与Ca2+释放及平滑肌细胞的舒缩调控。在大鼠肠系膜血管中发现,α1D -AR分布于血管内皮细胞,激动后引起内皮依赖的血管舒张效应。
      α1 -AR还参与动脉粥样硬化、球囊拉伤等条件下的血管平滑肌细胞增殖过程。血管平滑肌细胞上的α1A -AR可通过NADPH氧化酶,介导产生超氧化物和 H2O2,进而剪切肝素结合性EGF ( heparin-binding EGF, HIB-EGF ),转位激活 EGFR,激活下游 Raf1/MEK/Erk1信号,促进平滑肌细胞增殖。在部分血管中,α1B-AR也可介导类似效应。α1-AR还分布于血管外膜间质细胞,也可通过转位激活EFGR,促进细胞增殖和蛋白合成,引起血管的纤维化。在缺氧或缺血条件下,α1-AR激活还可参与内皮细胞的增殖和迁移过程。
二、α2-AR
      α2-AR在血管平滑肌上的表达量很低。在胚胎或幼年期,血管平滑肌α2-AR的表达水平较高,但在发育过程中,受体数量逐渐减少,在非阳力动脉减少得更为明显。当受体密度低于一定限度时,则不易发挥功能效应;即使在具有α2-AR功能效应的血管,α2-AR也没有受体储备,因此在任何减少α2-AR表达或影响受体一效应偶联效率的情况下,α2-AR的效应都会大大减弱或者完全消失。α2-AR 主要在支配血管的交感神经节后纤维的突触前膜和后膜有分布。在突触前膜,α2-AR激动可介导抑制NE释放,减弱交感激活引起的平滑肌张力。而突触后膜的α2-AR激动,主要通过与Gi蛋白偶联使腺苷酸环化酶活性降低,cAMP生成减少,cAMP依赖性蛋白激酶活性降低,引起平滑肌细胞的收缩。α2-AR 的这一功能效应在阻力血管比较明显。此外α2-AR还有两个分布特点:①静脉较动脉明显;②皮下血管较深部血管明显。上述血管部位特征提示α2-AR在较低温度、缺氧、酸性环境代谢产物蓄积等条件下内在效率提高,较易显示功能效应。α2-AR还分布于血管内皮细胞,激动后引起血管舒张。α2A-AR和α2B-AR可直接或间接调控血管内皮一氧化氮( NO)合酶的活性,促进NO的释放,引起血管平滑肌的舒张。血管平滑肌上α2-AR介导的功能效应在某些血管活性物质,如血管紧张素、内皮素、α1-AR受体激动剂存在时可以得到显著增强。这也是α2-AR的功能效应往往在整体条件下表现明显,而在离体实验中不易发现的原因之一。
三、β-AR
      β1-AR和β2-AR广泛表达于各部位的血管平滑肌上。β1-AR亚型在多数血管中表达较高,如股动脉、肺动脉、肠系膜动脉、冠状动脉、脑劲脉、股静脉和颈静脉。此外β2-AR在部分血管内膜和外膜上有表达。β3-AR表达于胸主动脉、冠状动脉微动脉和乳房动脉等血管的内膜上。β-AR 激动时主要通过偶联G蛋白使腺苷酸环化酶激活,cAMP依赖性蛋白激酶激活,继而引起血管平滑肌舒张。β3-AR缺少PKA 和βARK 的磷酸化位点,当交感神经持续激活时,不像β1、β2-AR那样易发生减敏。
血管内皮细胞上的β2-AR和β3-AR激活时,可通过G8蛋白或Gi蛋白调控 NO、前列环素(PGI2)和内皮源性超极化因子(EDHF)的分泌,引起血管平滑肌细胞的舒张。NO 还可以促进平滑肌细胞的增殖。β-AR还可介导内皮细胞的增殖、迁移和生长因子的表达。
      绝大多数血管同时含有α1-AR和β-AR,肾上腺素和去甲肾上腺素通过α1-AR引起血管收缩,通过β-AR引起血管舒张。儿茶酚胺引起血管收缩还是舒张取决于两类受体在血管平滑肌细胞和内皮细胞的分布和表达比例。在大多数血管中α1-AR占主导地位,因而呈缩血管效应;而在冠状动脉和骨骼肌血管中β-AR占多数,呈舒血管效应。在冠状动脉中舒张性的受体包括β1-AR、β2-AR、β3-AR和内皮α2-AR,收缩性的受体包括血管平滑肌的α1-AR和α2-AR。
 
 
 
 
(摘自《血管生物学》第2版)
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