多巴胺D5受体与高血压研究进展

杨 剑 曾春雨

(第三军医大学大坪医院营养科，重庆 400042)

多巴胺是促尿钠排泄的重要体液因子，与其受体结合后，可通过对尿钠重吸收的调节作用，进而调控血压水平〔1〕。多巴胺受体分为D1类(D1和D5受体)和D2类(D2、D3和D4受体)，主要通过D1类受体发挥作用。近年来，D5受体在血压调控中的作用日益受到关注。本文就D5受体与高血压的研究进展作一综述。

1 多巴胺D5受体的特点

D5受体和其他多巴胺受体均属于视紫红质类家族，为细胞表面七跨膜G蛋白耦联受体。D5受体在肾脏内表达较丰富，尤其在肾近曲小管(RPT)、肾皮质和髓质部的集合管、髓质Henle环升支和肾动脉中膜等部位表达明显。同时，D5受体在心脏、冠状动脉、肠系膜动脉等心血管组织中也有良好表达〔2〕。

近年来，D5受体在血压调控中的作用受到大量关注。在5种亚型中，D5受体对多巴胺的亲和力最强，在细胞内的转运方式与其他亚型有明显区别〔3〕。D5受体具有内源性激活能力，即使没有多巴胺激动，仍可发挥一定功能〔4〕。更为重要的是，D5受体基因敲除(D5-/-)小鼠明确了D5受体在尿钠排泄与血压调控中的重要作用：D5-/-小鼠血压明显升高，并伴有尿钠排泄障碍〔5〕。研究证实D5受体在肾脏能够拮抗其他因素的尿钠潴留效应，在高血压状态下其拮抗作用丧失〔6，7〕，提示D5受体在尿钠排泄中具有重要作用，其功能障碍是高血压发生的重要机制之一。

2 多巴胺D5受体的生理功能

2.1D5受体介导的尿钠排泄功能 多巴胺D1类受体在肾脏中发挥了重要的尿钠排泄作用。但是，由于缺乏特异性的D1或D5受体激动剂，以往无法明确D5受体在D1类受体介导的尿钠排泄中发挥的作用。随着对D5受体研究的不断深入，其在尿钠排泄中的作用逐渐明朗。D5-/-小鼠与野生型小鼠对比，在麻醉状态和清醒状态下收缩压、舒张压、平均动脉压明显升高，心脏重量增加，心肌肥厚，而且盐敏感性也增加。在高盐饮食下，D5-/-小鼠血压进一步升高，提示D5-/-小鼠肾脏功能障碍在其血压升高的机制中发挥了重要作用〔5〕。

Asico等〔8〕发现将野生型小鼠肾脏移植到D5-/-小鼠后，后者血压降低；将D5-/-小鼠肾脏移植到野生型小鼠后，血压增高；在高盐饮食中，D5-/-小鼠均排泄出更少的盐，提示D5受体具有调控血压的作用。研究发现在控制钠盐饮食中，氯化钠协同转运蛋白(NCC)、上皮钠通道(ENaC)等多个钠转运体蛋白表达在D5-/-小鼠均高于D5+/+。增加盐摄入后进一步提高了D5-/-小鼠血压水平，且伴随了NCC、ENaC、钠氢交换器3(NHE3)以及钠磷协同转运蛋白2(NaPi2)的表达进一步增加，提示D5-/-小鼠盐敏感性增加与其肾脏钠转运体失调有关〔9〕。研究〔6〕发现在D5受体转染的人胚肾(HEK)细胞中，激动D5受体后可以有效抑制钠-钾-ATP酶(NKA)活性，抑制尿钠重吸收效应。

2.2D5受体与肾脏肾素-血管紧张素-醛固酮(RAS)系统的相互作用 RAS是机体重要的体液调节系统。血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)是RAS系统的重要活性肽，其促尿钠潴留等生物学效应主要通过AT1受体介导〔10〕。研究证实多巴胺系统与RAS系统在肾脏中具有相互作用：阻断肾脏RPT细胞AT1受体可以增强D1类受体的尿钠排泄功能〔11〕；激动D1类受体能够降低大鼠RPT和血管平滑肌细胞(VSMC)中的AT1受体表达，该效应能被D1类受体拮抗剂阻断〔12〕。进一步研究发现D5受体在上述效应中可能扮演了重要角色。

Gildea等〔13〕在RPT细胞中利用反义寡核苷酸分别阻断D1和D5受体，发现是D5受体促进了AT1受体蛋白降解，进而降低AT1受体表达。体内实验发现D5-/-小鼠血压增加，伴随着肾脏AT1受体表达增强，同时其增高的血压水平能被AT1受体拮抗剂所逆转。同时，在HEK293细胞中共转染D5和AT1受体，激活D5受体可通过泛素/蛋白酶体途径降低AT1受体表达〔14〕。AngⅡ激动AT1受体后，在RPT细胞中降低D5受体蛋白表达；两种受体在细胞膜中具有共区域化。在AT1受体敲除小鼠中D5受体表达上调，在D5受体敲除小鼠中AT1受体表达增加〔7〕。 Asico等〔8〕将野生型小鼠肾脏移植到D5-/-小鼠后，除了血压降低之外，肾脏AT1受体表达也同时下降。这证实D5受体与RAS系统在肾脏中具有相互作用，该作用在尿钠代谢与血压调控中发挥了重要作用。

2.3D5受体对肾脏其他尿钠排泄调控因素的作用 胰岛素是水钠代谢的重要调节因子，通过增加NHE和NKA活性直接刺激尿钠重吸收，引起水钠潴留；抑制肾脏多巴胺系统功能，减弱多巴胺受体介导的利钠作用；在肥胖大鼠中，胰岛素导致多巴胺受体功能的下调，降低胰岛素水平可以使其功能恢复〔15〕。研究发现胰岛素可增加正常血压Wistar-Kyoto(WKY)大鼠RPT细胞的D5受体表达，但却降低自发性高血压大鼠(SHR)D5受体表达〔6〕。这表明在正常血压的胰岛素作用下，D5受体表达与功能增强为肾脏的一种代偿性变化；在高血压状态下，胰岛素对D5受体的调节能力丧失，将降低其对水钠排泄的调节效应，促进体内水钠潴留。与多巴胺受体耦联的G蛋白在细胞膜受体与效应蛋白之间的信息传递中起重要作用。研究报道G12与G13通过刺激NHE3活性，导致水钠排泄减少，调节其与多巴胺受体的连接程度在尿钠代谢调节中具有重要意义〔16〕。激光共聚焦显微镜观察发现D5受体与G12和G13在大鼠肾脏刷状缘膜、RPT细胞以及D5受体转染的HEK293细胞中均有良好表达，且均存在共区域化现象。进一步发现激动D5受体可增强D5/G12及D5/G13之间的连接程度，导致G12和G13与NHE3结合减少，抑制G12和G13对NHE3的激动效应，有利于肾脏水钠排泄〔17〕。这提示D5受体可自身调节肾脏其他尿钠排泄调控因素，从而发挥相应作用。

2.4D5受体的抗氧化效应 氧化应激在高血压发生、发展过程中发挥了重要作用。研究〔8，18～21〕发现D5受体在肾脏和血管的氧化应激中均发挥了抗氧化作用。Yang等〔18〕发现D5受体激动后可抑制磷酯酶D(PLD)活性，后者与烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶的激活密切关联，推测D5受体能够有效抑制NADPH氧化酶活性。肾脏NADPH氧化酶活性、NADPH氧化酶4(NOX4)蛋白以及活性氧(ROS)产量在D5-/-小鼠中明显升高，且ROS增强与其血压增加密切关联。给予抗氧化药物能够使血压正常，同时降低了NADPH氧化酶活性，提示D5受体激活后通过预防过量ROS产生从而促进血压正常。该结果在体外实验中也得到证实。在转染D5受体的HEK293细胞中，激活D5受体可干预NOX的分布和聚集，降低其表达与活性，抑制ROS产生〔19〕。其他的研究也发现了D5受体与肾脏氧化应激的关联。 Stoelting等〔20〕发现在D5-/-小鼠中氧化应激增强和血压增高与Aβ水解酶-1(AβHD-1)的表达增加有关。Asico等〔8〕将野生型小鼠肾脏移植到D5-/-小鼠后，也将降低肾脏NOX2表达，增强其抗氧化应激能力〔8〕。另外在血管中，D1类受体可以通过激活蛋白激酶A(PKA)以及抑制PLD和PKC途径抑制VSMC氧化应激，从而发挥其抗动脉粥样硬化效应。利用反义寡核苷酸分别阻断D1或D5受体后均不能拮抗该效应，这提示D5受体在抑制血管氧化应激中也发挥了重要作用〔21〕。

2.5D5受体的血管舒张和抗增殖效应 在血管舒张方面，D1类受体激活后通过激活PKA可以舒张血管，降低血压〔22〕。以往由于缺乏特异性D1或D5受体激动剂，因此无法明确是D1还是D5受体的作用。最近的研究发现了D5受体直接舒张血管的直接证据。Natarajan等〔23〕发现激活多巴胺D1类受体后将导致冠状动脉平滑肌细胞中大电导钙依赖的钾通道(BKCa)激活，从而引起血管舒张。利用反义寡核苷酸阻断后发现是D5受体，通过PKG信号激活了BKCa通道，调节血管平滑肌功能，从而引发血管舒张反应。

VSMC增殖在高血压的发生中具有重要意义，其受到众多促增殖因素的影响。研究发现D1类受体可显著抑制血小板源性生长因子(PDGF)诱导的VSMC增殖。通过分别阻断D1和D5受体后发现D1和D5受体均参与了该效应。进一步分子机制研究发现多巴胺D1类受体通过激活PKA以及抑制PLD、PKC和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)活性从而抑制VSMC增殖。同时，由于D5受体在激活PKA与抑制PLD活性中作用明显，因此推测D5受体在抗增殖效应中发挥的作用应该高于D1受体。

3 D5受体的基因定位和多态性

D5受体自身基因定位于染色体4p15.1～16.1，D5受体假基因定位于染色体1q21.1 和2p11.1～p11.2，这些染色体定位均与人类原发性高血压的发生密切关联〔24〕。目前还发现D5受体具有多种基因多态性，其引发的错义或无义密码子将导致受体蛋白质氨基酸编码改变，可能使D5受体与配体结合力大大降低，使其丧失功能。近来发现D5受体单核苷酸多态性与血压升高与靶器官病变密切关联。D5F173L转基因小鼠的收缩压、舒张压和平均动脉血压均明显高于野生型转基因小鼠。D5F173L转基因小鼠的舒张期与收缩期左心室容积与左心室内径均明显小于野生型转基因小鼠及阴性对照小鼠,其舒张期与收缩期左心室前后壁厚度及左心室质量明显高于野生型转基因小鼠及阴性对照小鼠。在心脏特异表达人多巴胺D5F173L的转基因小鼠中出现典型扩张型心肌病的表型〔25〕。这些研究对于深入探讨D5受体与高血压的发生、发展提出了新思路。

4 参考文献

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