激肽释放酶激肽系统与抗高血压中药研究进展

时丽菲，王 军

(1.河南中医药大学2014级硕士研究生，河南 郑州 450046； 2.河南省中医药研究院中药研究所，河南 郑州 450004)

·综 述·

激肽释放酶激肽系统与抗高血压中药研究进展

时丽菲1，王 军2

(1.河南中医药大学2014级硕士研究生，河南 郑州 450046； 2.河南省中医药研究院中药研究所，河南 郑州 450004)

激肽释放酶激肽系统是一个复杂的内源性多酶系统，主要由激肽原、激肽释放酶和激肽组成，广泛存在于血液及许多器官与组织中，通过与其受体结合参与调控血压、体液和电解质平衡等多种生理功能及炎症、疼痛及细胞增殖等病理过程，与高血压及其靶器官损伤的发生与发展具有密切关系。复方中药具有血压调控及靶器官保护作用，其部分作用机制与激肽释放酶激肽系统平衡调节有关。

高血压；激肽释放酶激肽系统；中药复方；综述

原发性高血压(essential hypertension，EH)是遗传因素与环境因素相互作用所引起的心血管综合征，是一种多器官、多基因、多通路、多靶点、多因素的生物网络性复杂性进行性疾病，不仅能引起多器官的损伤，而且是脑卒中、心肌梗死、肾功能不全最危险的因素[1-2]。大量研究[3-6]表明：EH的发病、发展及靶器官损伤不仅与肾素-血管紧张素系统(renin-angioten sin system，RAS)直接相关，而且与激肽释放酶激肽系统(kallikrein kinin system，KKS)存在密切联系，许多降压药物可直接或间接通过KKS发挥药理学作用。现将其中药研究进展综述如下。

1 KKS组成

KKS是一种内源性代谢级联系统，主要由激肽前体-激肽原、激肽释放酶、激肽及激肽受体组成[4]。

1.1 激肽原

激肽原(kininogen)是活性激肽的前体，是一种单链糖蛋白，主要由肝细胞及少量血管内皮细胞产生。由于转录后剪切方式差异，哺乳动物体内至今发现3种激肽原：低分子量激肽原(low molecular weight kininogen,LK)、高分子量激肽原(high molecular weight kininogen,HK)和T-激肽原(T-kininogen)。LK为一种β-球蛋白，分子量50～68 kDa，主要存在于血浆和各种组织中，血浆浓度170～220 μg/mL[7]；HK为一种单链-球蛋白，分子量80～120 kDa，主要存在于血浆中，血浆浓度70～90 μg/mL[7]；T-激肽原仅存在于大鼠体内[8]。

1.2 激肽释放酶

激肽释放酶(kallikrein，KLK)又称血管舒缓素，是一组存在于多数组织和体液中的丝氨酸蛋白酶及肽链内切酶，是KKS的主要限速酶，分为血浆KLK(plasma kallikrein,PK)和组织KLK(tissue kallikrein,TK)。PK又称Fletcher因子，由肝细胞分泌无活性的前激肽释放酶(prekallikrein)在血浆中与HK按1∶1的比例组成异质二聚体复合物，在激活物的作用下迅速转化为活性PK，催化HK释放缓激肽(bradykinin，BK)[9]；TK主要分布在肺、肾、血管、脑、肾上腺等组织，为一种中等大小的糖蛋白，以LK为底物，释放10肽的赖氨酰缓激肽(Lys-bradykinin)，又称之为胰激肽(kallidin，KD)[10]。

1.3 激 肽

激肽(kinin)是KKS中的活性成分。在人类及大多数哺乳动物中，激肽是指9肽活性物质-BK、10肽活性物质-KD和羧基末端去精氨酸代谢产物(des-Arg9-BK和des-Arg10-KD)的总称；其他激肽类物质如T-激肽(T-kinin)和Met-T-激肽(Met-T-kinin)主要存在于大鼠体内[11]。BK是生理条件下的主要激肽类物质；KD的体内活性较BK强，并可被氨基肽酶裂解为BK后继续发挥作用。

1.4 激肽受体

缓激肽受体分为 B1 (B1 receptor,B1R)和B2 (B2 receptor,B2R) 两种受体亚型，同属于细胞表面G 蛋白偶联受体(G-protein coupled receptors，GPCRs)超家族的A 类亚家族的成员，为典型的 GPCRs。B1R 和 B2R蛋白质结构相似，但其氨基酸序列仅有 36%的同源性，且具有不同的配体和表达调控机制[12]。B2R存在于正常机体，分布广泛，呈组成性表达(constitutive expression)，主要激动剂为BK和 KD，介导KKS的多数生理功能与病理过程；B1R在正常组织含量极少，主要为诱导性表达(inducible expression)，其表达诱导因素主要为组织损伤和内源性物质(如内毒素、细胞因子及生长因子等)[13-14]，其特定激动剂为BK羧基末端去精氨酸代谢产物- des-Arg9-BK和KD羧基末端去精氨酸代谢产物-des-Arg10-KD。

2 KKS激活

2.1 血浆KKS激活

血浆KKS主要由血浆前激肽释放酶(plasma prekallikrein)、因子Ⅻ(factor Ⅻ,FⅫ)、HK、PK和BK等组成。肝细胞分泌无活性的前激肽释放酶(prekallikrein)和HK在血浆按1∶1的比例组成异质二聚体复合物，通过两种途径激活：①前激肽释放酶在血浆FⅫa的作用下迅速转化为活性PK，催化HK释放BK，并参与凝血、纤溶及补体系统的激活；②前激肽释放酶-HK复合物与血管内皮细胞表面一种多蛋白受体复合物相结合，在脯氨酰羧基肽酶(prolylcarboxypeptidase,PRCP)的作用下迅速转化为活性PK，催化HK释放BK，从而产生一系列生理与病理效应[9，15-16]。

2.2 组织KKS激活

组织KKS主要由组织前激肽释放酶(tissue prekallikrein)、TK、LK、KD及BK等组成。激肽释放酶广泛存在于肾、胰 腺、胃肠道黏膜及中枢神经系统等许多组织中，以前激肽释放酶的形式在组织中合成，经胰蛋白酶等激活形成活性TK，催化LK释放KD和BK，通过与局部组织细胞膜B2R结合，发挥生物学效应[10，17]。

一般认为：B2R介导激肽的大多数心血管效应、电解质代谢及器官保护功能。BK与B2R结合，刺激第二信使如NO/环磷酸腺苷(cGMP)和前列腺素I2(prostaglandin I2,PGI2)PGI2环磷酸鸟苷(cAMP)的释放，发挥与肾素-血管紧张素系统(RAS)相拮抗的广泛生物学效应，如扩张小动脉、增加局部血流及血管通透性等。

3 KKS代谢

由于活性激肽类物质(BK、KD等)血液浓度较低(1～50 fmol/mL)，而在心、肾、主动脉等组织浓度较高(100～350 fmol/mL)，生物半衰期仅为数秒，释放后很快被激肽酶水解而失活，包括激肽酶Ⅰ(羧基肽酶)、激肽酶Ⅱ(血管紧张素转换酶，ACE)、中性内肽酶 (NED)及氨基肽酶等[18]。因此，激肽只是一种局部激素，组织(或局部)KKS的生物学效应远大于血浆KKS。

4 KKS与高血压病

1909年Abelous等[19]首次报道：静脉注射人体尿液可引起狗血压的短暂下降，从而发现尿中存在有降压物质。1930年，Kraut等[20]在胰腺中发现了一种可以使血压下降的高浓度物质，命名为“Kallikrein”(激肽释放酶)。近30年来，大量研究表明：高血压及其靶器官损伤的病理生理机制与KKS存在密切联系，现有的一些治疗高血压的药物直接或间接通过KKS来起到降压作用。

4.1 KKS的直接降压作用

静脉或动脉注射BK能迅速地扩张全身血管，降低外周血管阻力，产生剂量依赖性急性降压效应[5,21]。BK作用于血管内皮细胞膜B2R，使内皮细胞释放组织纤溶酶原激活物(tissue plasminogen activator，tPA)、 一氧化氮(nitric oxide,NO)和PGI2等，弥散至血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMC)，通过一系列机制引起血管舒张效应[22]。此外，BK的负性心肌收缩效应(negative inotropic effect)对血压有一定影响[23]。

肾脏通过Na+、水的排泄与重吸收调控体内细胞外液量，从而在血压的长期调节中发挥重要作用，称为肾-体液控制系统[24]。肾脏局部KKS是肾-体液控制系统重要组成部分，肾单位包含KKS的所有组分。集合管细胞分泌TK至小管液，水解来源于肾单位表达及少量肾小球滤过的LK生成BK，作用于集合管上皮细胞B2R，通过前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)的产生与释放，抑制NaCl、水重吸收，降低血容量及动脉血压[5,25]。此外，BK亦可通过舒张肾入球小动脉、增加肾小球滤过率而起降压作用[5]。

4.2 KKS基因与高血压

KKS部分组分的缺陷可导致高血压。几乎所有的遗传性高血压大鼠均存在KKS的异常[26]，如SHR、Dahl、Milan、New Zealand和Sabra大鼠等。激肽原缺乏的大鼠在接受血管紧张素II、高盐饮食或脱氧皮质酮和钠盐刺激后比正常大鼠更早出现高血压，运用3-甲基胆蒽(3-methylcholanthrene)可通过抑制LK mRNA合成而导致小鼠高血压[27-28]。儿童尿液KLK含量降低被认为是家族性原发性高血压的重要遗传标志物之一，而尿液KLK含量较高的儿童患遗传性高血压的可能性极小[29-32]。SHR的KLK限制性片段长度多态性(restriction fragment length polymorphism,RFLP)与高血压密切相关[33]，一些遗传性和肾血管性高血压大鼠可出现不同程度的尿KLK排泌减少及动脉TK含量降低[34-35]。利用转基因技术研究发现：过表达人类TK或B2R的大鼠或小鼠表现为终身持续的低血压状态，而使用TK抑制剂可使血压升高至正常水平[36-41]。此外，过表达人类B2R的小鼠表现为低血压[39]，而B2R基因敲除小鼠导致盐负荷性收缩压升高[40]，此说明TK水平的升高具有降低高血压及其并发症的作用[41]。

4.3 KKS与RAS的相互作用

RAS与KKS之间存在复杂的相互联系和相互作用，在某些情况下，两大系统的活性同步上调；而在大部分情况下，两者的激活状态呈负相关，相互制约，相互对抗[42-45]。血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme,ACE)抑制剂(ACE inhibitors,ACEI)和血管紧张素1型受体(angiotensin type 1 receptor，AT1R)阻断剂(AT1R blockers,ARB)的药理学效应是通过RAS和KKS共同作用的结果[46]。因此，针对RAS与KKS平衡调节的靶向药物研究对高血压及靶器官损伤的治疗具有重要意义。

5 KKS与抗高血压中药

褚剑锋等[47]采用替米沙坦为对照，观察清眩降压汤(天麻、钩藤、苦丁茶、桑叶、菊花、黄芩、生地黄、川牛膝、杜仲、夜交藤)对SHR血压和心脏的保护作用，结果显示清眩降压汤可以控制SHR收缩压的进一步升高，显著改善高血压性心脏肥大，明显升高血清BK及血管紧张素1-7(Ang1-7)水平。杨晓青等[48]采用两肾一夹高血压(2K1C)模型大鼠作为研究对象，研究吴茱萸次碱对高血压大鼠血管重构的影响及其可能的作用机制，结果表明吴茱萸次碱能够有效降低血压，改善血管重构，其机制可能与表达增强的血管肽酶C介导的血管紧张素Ⅱ的灭活和激肽释放酶的激活有关。芪参健脾方能明显促进SHR肾组织ACE2-Ang(1-7)-Mas通路中各信号分子及TK基因的表达量，从而调节血管内皮舒缩因子的分泌与释放，发挥降压及靶器官保护作用[49]。此外，边东等[50]研究显示益气养阴清热利湿方药(黄芪、生地黄、党参、白术、女贞子、墨旱莲、白花蛇舌草、积雪草、白茅根)治疗实验性IgA肾病部分机制与激活肾脏局部KKS密切相关。

6 小 结

KKS是体内主要的降压系统之一，是维持血压平衡中降压系统的一个重要组成部分。降压系统功能缺陷或抑制参与了高血压及其靶器官损伤的发生和发展，并与KKS之间存在复杂的相互联系和相互作用。现有的许多降压药物可直接或间接通过KKS发挥降压和靶器官保护作用。中医学以整体观念、辨证论治为依据，在改善高血压病症状、稳定疗效、防治靶器官损伤等方面具有其独特优势，并开展了大量的临床观察和动物实验研究。由于中药尤其是复方中药成分的复杂性，其机制研究尚处于起步阶段，且大多集中在RAS，对于KKS的探讨相对较少。因此，深入开展中药对高血压KKS的作用研究，以及阐述中药多途径、多环节、多靶点及双向调节的药理特性具有重要意义。

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(编辑 颜 冬)

1001-6910(2017)02-0072-05

R544.1

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10.3969/j.issn.1001-6910.2017.02.31

王军，研究员，wj13513891329@163.com

国家中医药管理局心病重点学科 (1304487)；河南省中医药科学研究专项重点课题(2014ZY01021)；河南省中医临床学科领军人才计划(2013-10)

2016-12-01