血管上的G蛋白偶联受体——毒蕈碱型乙酰胆碱受体
乙酰胆碱(acetylcholine, Ach)是副交感神经的神经递质。乙酰胆碱受体包括两种,烟碱型受体(N 受体)和毒蕈碱型受体(M受体)。M受体属G蛋白偶联受体,参与呼吸、循环、运动、体温调节和学习记忆等重要生理功能。根据M受体与其拮抗剂亲和力的不同,将其分为 M
1~5五种亚型。广泛分布于各种组织的迷走神经释放乙酰胆碱,通过M受体发挥多种生物学功能。M受体的配体结合部位非常保守,因此很难合成各亚型特异性的激动剂和拮抗剂。常用的M 受体激动剂有 NNC 11-1585、NNC 11-1607、pentylthio-TZTP 和 NNC-11-1314;抑制剂有哌仑西平、AF-DX384、Darifenacin、美索曲明和4-DAMP。
不同亚型的 M 受体激活的信号和发挥的生物学功能不同,其中M
2与M
4亚型受体与G
i/0家族的G蛋白偶联,通过抑制腺苷酸环化酶与cAMP生成途径产生效应,它们对百日咳毒素敏感;而M
1、M
3和M
5亚型受体与 G
q/11家族的G蛋白偶联,主要通过刺激肌醇磷脂水解引起效应。分布于血管的M受体属于哪种亚型至今没有定论,有研究结果显示在血管内皮细胞上分布有M
3和M
5亚型受体,而在血管平滑肌细胞上主要分布着 M
1和M
3亚型受体。Ach作用于血管上的M受体既可产生舒张效应又可产生收缩效应,其最终结果与生物种类、血管的器官分布以及是否有血管内皮细胞的参与有关。Ach与血管内皮细胞上的 M受体结合,通过G蛋白激活磷脂酶C( PLC),随后产生三磷酸肌醇(IP
3),IP
3与内质网上的IP
3受体相互作用诱导内质网内Ca
2+释放,胞质内Ca
2+浓度的升高激活了-氧化氮合酶(NOS),产生大量的 NO,NO弥散到相邻的血管平滑肌细胞,通过激活平滑肌细胞内的可溶性鸟苷酸环化酶(sGC),产生大量的环鸟苷酸(cGMP),cGMP 又能够激活蛋白激酶G(PKG)引起血管平滑肌的舒张;然而,当Ach 直接作用于 VSMC上的 M 受体,能够引起vSMC中内质网的Ca释放,从而引起 VSMC的收缩。由于内皮细胞 M 受体介导的血管舒张作用总是强于平滑肌M 受体介导的血管收缩作用,因此总的来说,副交感神经末梢释放的Ach 作用于有完整内皮细胞的血管,总是引起舒张效应,降低外周阻力,只有当内皮损伤时,VSMC 上的M 受体介导的收缩血管效应才显现出来。此外,激活血管上的M 受体还可以促进组织型纤溶酶原激活物的生成,降低多种黏附分子的分泌,产生抗动脉粥样硬化和抗血栓形成的功能。
(摘自《血管生物学》第2版)