Src酪氨酸蛋白激酶及其在高血压中的作用

曾嘉炜，关永源

高血压是目前人类面临的一个重大疾病，在我国35～74岁的成年人中，高血压患者约有1.3亿人［1］。高血压的一个重要病理生理改变是心脑血管外周阻力变大，这主要是由血管内径变小引起的［2］。根据Poiseuillu定律，外周阻力与血管内径的4次方成反比，因此血管内径的微小变化就能引起外周阻力很大的变化。在高血压的发生过程中，影响外周阻力的动脉血管会发生结构和功能的改变［3］，其中主要包括内皮功能的紊乱、血管张力的改变、血管壁增厚、血管平滑肌细胞(VSMCs)增殖以及血管炎症等［4］，其中血管壁增厚、血管平滑肌细胞增殖以及血管内径缩小的过程称为血管重构［5］。脑卒中是高血压最常见的一个并发症，由高血压所致的脑血管重构是脑卒中发生的基础［6］。

Src酪氨酸蛋白激酶是一个非受体型原癌基因酪氨酸激酶，是Src家族激酶的一个成员［7］，它参与抗原抗体、细胞因子受体和整合素介导的跨膜信号转导，在细胞的分化、增殖、转化调节中起重要作用［8－10］。最近有研究提示，Src酪氨酸蛋白激酶在高血压的发生过程中发挥重要作用，其作用机制包括影响影响氧化还原信号、偶联因子6、缓激肽、血管内皮生长因子和转化生长因子-β1等，从而使血管发生结构和功能的变化，在心血管疾病中，特别是高血压和脑卒中，发挥重要作用。

1 Src酪氨酸蛋白激酶结构及功能特性

Src酪氨酸蛋白激酶由C-端到N-端，包括4个基本的结构域，分别是 SH1(Src Homology 1)、SH2、SH3、SH4，其中SH1与Src家族催化结构域的一级结构高度同源，大部分Src家族的蛋白在SH1有一个相当于Tyr527的自主磷酸化位点;SH2由长度约为100个氨基酸残基的蛋白质组件组成，比较保守，主要介导细胞质内多种信号蛋白的相互连接，形成蛋白异聚体复合物，从而调节信号传递;SH3是保守性的氨基端序列，约有50个氨基酸残基，目前研究发现SH3的识别部位是富含脯氨酸的区域PXXP，能通过脯氨酸以疏水性氨基端残基与靶蛋白相结合，SH3在亚细胞定位和细胞骨架蛋白相互作用过程中起一定作用;SH4是一个独特的结构域，SH4连接了一个饱和的 14 烷基脂肪酸［8，11］。SH2 与SH3在Src酪氨酸蛋白激酶功能的调控中发挥重要作用，他们主要的功能有以下4个［8］:(1)它们通过分子内结合抑制了激酶的活性;(2)包含SH2与SH3配体的蛋白可以与之结合，从而将Src酪氨酸蛋白激酶引入到细胞特定的位置;(3)它们通过Tyr416和Tyr527的磷酸化/去磷酸化可以激活Src酪氨酸蛋白激酶的活性;(4)包含SH2与SH3配体的蛋白可以作为Src酪氨酸蛋白激酶底物。

Src酪氨酸蛋白激酶有两个重要的磷酸化位点——Tyr527和Tyr416。Tyr527的磷酸化与其他酪氨酸蛋白激酶的活动有关，如 Csk和 Chk［12－13］。Tyr416在正常状态下处于非磷酸化的状态，与SH3结构域分子内结合，从而阻止Src酪氨酸蛋白激酶与其底物蛋白的结合。Tyr527与Tyr416磷酸化与去磷酸化之间存在相互作用，即Tyr527磷酸化减少可能引发Tyr416磷酸化增加，这在Src磷酸化过程中是一个关键过程［8］。

Src酪氨酸蛋白激酶在几种癌症的发生过程中活性增加，其特异性功能也加强。例如表皮生长因子受体在乳腺癌中表达上调，而这些受体可能导致肿瘤发生过程中Src酪氨酸蛋白激酶的激活。Src酪氨酸蛋白激酶在结肠癌、胃癌、肺癌、胰腺癌、神经以及卵巢肿瘤中都被激活［10，14－15］。令人感兴趣的是，最近越来越多的研究表明，Src酪氨酸蛋白激酶参与了高血压的病理变化，可能在其中发挥重要的作用。

2 Src酪氨酸蛋白激酶对氧化还原信号的作用

氧化还原信号主要从两个方面影响血压，一是促进NO生成，血管内皮eNOS表达增加，抗氧化剂谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的表达上调，导致血管舒张、血压降低并且使氧化对血管的损伤减少;另一方面，由震荡剪切增加血管内的活性氧(ROS)含量，从而氧化损伤血管，产生高血压［16］。

2.1 Src酪氨酸蛋白激酶与eNOS eNOS是NO的合成酶，主要可以促进NO和一些抗氧化物的生成。人体内源性的NO主要在心血管系统和神经系统发挥作用，在心血管系统NO的主要作用是使血管平滑肌舒张，扩张血管，从而促进血液流通并降低血压。血管内的抗氧化物可以保护血管，减少血管损伤和老化。当血管内皮受到剪切应力作用时，血管内皮上的eNOS表达将上调，因此NO和抗氧化物合成增多。目前有文献报道，当用Src酪氨酸蛋白激酶抑制剂PP1和PP2时，由剪切应力引起的eNOS上调会被阻断，用腺病毒使Src酪氨酸蛋白激酶失活同样可以阻断这条通路，从而阻断eNOS的作用［17］。血管内皮受剪切应力作用时，上调eNOS表达从而增加NO和其他抗氧化物的生成这一过程中，Src酪氨酸蛋白激酶发挥了决定性的作用。

2.2 Src酪氨酸蛋白激酶与ROS ROS可以由血管内皮细胞、平滑肌细胞和外壁细胞产生，当血管内ROS含量升高时，血管易受氧化损伤，高血压及其他心血管疾病随之而来。黄嘌呤氧化酶(XOD)，非偶联eNOS以及NAD(P)H氧化酶都可以酶促产生ROS。促分裂素原活化蛋白(MAP)激酶是ROS的下游分子靶点，是重要的生长信号通路，它参与调控细胞的增殖、分化和凋亡。外源性的ROS可以激活MAP激酶［18］，导致血管平滑肌细胞增殖。氧化还原敏感型RhoA信号通路处于ROS的下游。由血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)和醛固酮(Aldo)诱导的ROS可以激活氧化还原敏感型RhoA信号通路，使血管平滑肌细胞迁移［19］。Src酪氨酸蛋白激酶参与了ROS的生成及其对下游信号通路影响的整个过程。血管细胞的增殖、分化、凋亡和迁移等最终都会导致血管重构，血管重构直接参与了高血压和脑卒中的发生。

2.2.2 Src酪氨酸蛋白激酶与MAP激酶 Src酪氨酸蛋白激酶诱导了 Aldo引起的 MAP激酶的活化，其中包括p38MAPK、JNK以及ERK1/2激酶，这3个MAP激酶与血管细胞的生长、凋亡以及胶原沉淀有关［21］。在遗传性高血压大鼠的试验中发现，p38MAPK激酶是调控胶原合成的重要因素，而且其在血管平滑肌细胞的生长中也发挥重要作用［22］。Keisuke等［23］的实验证明，在大鼠主动脉平滑肌细胞中，Aldo可以激活MAPK蛋白激酶，而MAPK蛋白激酶可诱导平滑肌细胞增殖，提示Src酪氨酸蛋白激酶通过影响MAPK激酶，调控了血管结构和功能的变化。

2.2.3 Src酪氨酸蛋白激酶与RhoA信号通路 在AngⅡ和Aldo诱导活化氧化还原敏感型RhoA通路的过程中，AngⅡ和Aldo分别通过激活表皮生长因子受体(EGFR)和血小板衍化生长因子受体(PDGFR)协同激活Src酪氨酸蛋白激酶，进而活化NAD(P)H，产生ROS，诱导下游的RhoA信号通路激活，最终产生血管平滑肌细胞迁移的作用［19］。

3 Src酪氨酸蛋白激酶对偶联因子6(CF6)的影响

CF6是线粒体ATP合成酶的一个亚基，在能量转导的过程中发挥重要作用［24］。CF6主要由血管内皮细胞释放，由肿瘤坏死因子-α和剪切应力激活NF-κB信号通路从而激发产生［25］。在血液循环中CF6是一个强烈的血管收缩肽，在血管内皮细胞上CF6主要通过抑制前列环素2(PGI-2)的合成，从而产生升高血压的作用。在血管平滑肌细胞中，CF6可以通过AngⅡ诱导的钙运动增加细胞的胞内钙离子浓度，Src酪氨酸蛋白激酶激活介导了AngⅡ诱导的胞内钙池的钙运动［26］。在将人类carcitonin(Met1-Arg84)的基因转到成熟CF6(Asn33-Ala108)的上游的转基因小鼠的实验中，Tomohiro等［26］发现转基因小鼠CF6 mRNA的表达与正常组相比增加了一倍，转基因小鼠体内新鲜分离的阻力血管受AngⅡ诱导产生的血管收缩增强，同时由乙酰胆碱产生的血管舒张与正常组相同，提示在转基因小鼠中由AngⅡ诱导的血管收缩与血管平滑肌细胞CF6有直接联系。在胞内钙信号上调和血管平滑肌细胞收缩的过程中，Src酪氨酸蛋白激酶活化均增加［26－27］，提示Src酪氨酸蛋白激酶可能通过影响CF6而调控血压。

4 Src酪氨酸蛋白激酶与缓激肽(BK)

在血管损伤时，血浆和组织的激肽原在激肽释放酶的作用下产生BK，BK在多种血管平滑肌细胞增殖的过程中起调节作用［28］。BK通过活化Src酪氨酸蛋白激酶、内皮生长因子和磷脂酰肌醇-3(PI3)激酶，进而激活 p42/p44MAP激酶［29］。BK激活的Src酪氨酸蛋白激酶磷酸化在1 min时磷酸化水平达到最大值，随时间推移磷酸化水平降低。BK诱发的内皮生长因子、p42/p44MAP激酶和Akt磷酸化能被Src酪氨酸蛋白激酶抑制剂PP1抑制［29］，说明Src酪氨酸蛋白激酶介导了BK诱发的内皮生长因子、p42/p44MAP激酶和Akt磷酸化过程。提示Src酪氨酸蛋白激酶很可能成为一个重要的调控血管平滑肌细胞增殖和迁移的靶点。

5 Src酪氨酸蛋白激酶与血管内皮生长因子

血管内皮生长因子(VEGF)是一种内皮细胞特异性的有丝分裂原［30］，VEGF可以促进血管生成、提高血管通透性和舒张血管，提示VEGF在高血压过程中能够降低血管张力，降低血压［31－32］。有临床试验证明，VEGF信号通路抑制剂可以导致高血压［33］。目前的研究认为VEGF诱导NO和PGI-2的生成，VEGF最大能使NO的合成增加50倍，使PGI-2生成提高3～4倍，NO和PGI2的协同作用介导了VEGF对血管内皮最终的作用。而在这一过程中，Src酪氨酸蛋白激酶的激活是必须的［32］。这些研究证明，Src酪氨酸蛋白激酶参与了VEGF诱导的NO和PGI-2生成，提示Src酪氨酸蛋白激酶参与了VEGF在血管内皮发挥的降低血管张力、舒张血管、降低血压的过程。

6 Src酪氨酸蛋白激酶与食盐

有科学研究显示，人类每天食用的食盐含量与高血压等心血管疾病的发病率有密切的关系。Kirsten等［34］的研究组发现，减少人们每天食用食盐的含量是一个极有潜力提高公众健康的方法，降低食盐用量能使冠心病、脑卒中、心肌梗死发病率都降低50%以上。相关研究发现［36］，食盐对血压的影响主要与转化生长因子-β1(TGF-β1)和NO有关。前者需要募集大量的Src蛋白并将之激活，从而激活下游的MAP激酶信号通路，最终促进 TGF-β1的产生［35］，TGF-β1能加快高血压的发生过程。而后者同样有Src酪氨酸蛋白激酶参与，Src酪氨酸蛋白激酶通过促进内皮上 NO合成酶3(NOS3)活化，从而促进NO合成，这一过程则是针对TGF-β1生成增加的一个血管代偿反应［37］。过量的食盐摄入会导致血管结构和功能的变化，尤其对于那些食盐敏感型体质的人，最终提高发生高血压和其他的心血管疾病的风险，Src酪氨酸蛋白激酶在这一过程中扮演重要角色。

7 总结

综上所述，Src酪氨酸蛋白激酶可以通过不同信号途径对血压产生影响，既可产生升高血压的作用，又可以产生降低血压的作用。提示Src酪氨酸蛋白激酶很可能直接参与了血压调控。今后我们可以通过研究不同信号通路中Src酪氨酸蛋白激酶的作用，寻找治疗高血压及其他心血管疾病新的药物靶点。

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