瞬时受体电位香草酸亚型1与高血压发病关联的研究进展
2017-01-15何东明综述陆永光审校
何东明 (综述) 陆永光*(审校)
(广西钦州市第二人民医院心内科,广西 钦州 535000)
瞬时受体电位香草酸亚型1与高血压发病关联的研究进展
何东明 (综述) 陆永光*(审校)
(广西钦州市第二人民医院心内科,广西 钦州 535000)
高血压;香草酸亚型1;瞬时受体电位
高血压是一种由遗传、环境交互作用引起的复杂疾病,可导致心脏和心血管系统的功能和结构改变。中国是世界上高血压最为高发的国家之一,《中国居民营养与慢性病状况报告(2015)》显示:2012年全国18岁及以上成人平均高血压发病率为25.2%,且发病率随年龄增高升高,60岁及以上高至58.9%[1]。《中国心血管病报告2015》指出:2010年,全国预计有2.7亿高血压患者,全国因高血压死亡共计204.30万例,占全部死亡的24.60%;2013年,高血压直接经济负担占全国卫生总费用6.61%[2]。高血压已成为威胁我国居民健康的重要因素,给我国经济社会发展带来沉重负担。瞬时受体电位香草酸亚型1(transient receptor potential vanilloidtype 1,TRPV1)是近年来颇受关注的一种相对非选择性的阳离子通道,可被辣椒素(capsaicin,CAP)、大蒜素及氧化应激产物等激活,释放多种神经活性肽,介导细胞外阳离子内流,从而参与心血管系统调节、抗炎、痛觉整合、抗肿瘤等作用。TRPV1通过调节外周血管舒缩、肾的水钠代谢、调节肾血流动力学、维护内皮细胞功能,参与了高血压的调控。现就TRPV1与高血压发病关联的研究进展进行综述。
1 高血压发病机制及影响因素
目前研究表明,高血压的发病机制主要有肾素-血管紧张素-醛固酮系统(RAAS)失衡、交感神经活性亢进、水钠潴留、内皮细胞功能受损等[3]。高血压危险因素包括环境类和遗传类。环境因素主要包括高钠低钾膳食、超重和肥胖、过量饮酒、精神紧张、高血压家族史、缺乏体力活动、年龄、三酰甘油和总胆固醇偏高、高密度脂蛋白胆固醇偏低等。高血压可由单一基因或多个遗传基因变异共同决定,目前研究证实,肾素-血管紧张素系统中的肾素基因、血管紧张素Ⅱ受体基因、血管紧张素原基因、血管紧张素转换酶基因、醛固酮合酶基因及内皮相关因子中的一氧化氮合酶基因、内皮素-1基因、前列环素合成酶基因等多个基因与高血压发病相关[4-5]。
2 TRPV1分布及作用
TRPV1是瞬时受体电位V亚家族(transient receptor potential vanilloid,TRPV)家族中的成员,在TRPV亚家族中,TRPV 1~4为非选择阳离子通道,对于Ca2+有中等程度的通透性,与温度感受密切相关,称为热敏感性通道。TRPV 5~6受细胞内高钙的调节,为高Ca2+选择性通道,参与肾和胃肠道钙的重吸收过程[6]。TRPV1广泛分布于全身各个系统,但主要分布于背根神经节和三叉神经节的初级神经元,在血管内皮细胞、血管周神经细胞及平滑肌细胞中分布也较丰富[7]。
TRPV1具有Ca2+、Mg2+通和H+透性,可介导阳离子顺着其电化学梯度进行跨膜流动,从而使细胞内的阳离子浓度升高,导致细胞内膜去极化[8]。除介导阳进入细胞外,TRPV1还可为Ca2+从细胞器中释放出来提供通道[9]。TRPV1可被辣椒素、大蒜素及氧化应激产物等、热等刺激因素激活,释放多种神经活性肽,进而参与抗炎、心血管系统调节、调节胃肠功能、痛觉整合、抗肿瘤等过程[10]。
3 TRPV1影响高血压发病机制
TRPV1可通过调节外周血管舒缩、水钠代谢、维护内皮细胞功能等作用参与高血压的调控。
3.1 调节外周血管舒缩。TRPV1受各种刺激因素刺激后,释放以降钙素基因相关肽(CGRP)为主的多种神经活性肽,CGRP与P物质共同存在于支配心血管系统的神经纤维中,是降钙素基因表达的血管活性物质,具有舒缩心血管功能。CGRP与相应的受体结合后,可激活腺苷酸环化酶(AC),进而引起环磷酸腺苷(cAMP)升高及前列环素(PGI2)释放增加,产生血管舒张作用[11]。TRPVl激活后,还可导致内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)的磷酸化,促进内皮细胞产生一氧化氮,改善动脉舒张功能,降低动脉压[12]。
3.2 调节水钠代谢。水钠潴留为高血压重要发病机制之一,在高血压的发生及维持中发挥重要作用[5]。动物实验证明,TRPV1可能通过介导内皮素1(ET-1)依赖的利尿排钠作用及肾盂传入神经活动,参与肾调节水钠代谢[13]。TRPV1也可能激活磷脂酶C/蛋白激酶C(PIPLC/PKC)信号通路而影响上皮钠通道(ENaC)活性,通过抑制小鼠肾皮质集合管αENaC及赖氨酸缺陷型蛋白激酶1/糖皮质激素调节蛋白激酶1(WNK1/SGK1)通路的活性及表达来减少尿钠重吸收,从而促进尿钠排泄[14]。Wang 等给予新生Wistar大鼠注射辣椒素(TRPV1阻滞剂,3 mg/kg)后,并予高盐喂食,3周后小鼠血浆内源性香草酸浓度升高[16],TRPV1通道被激活,抑制血压升高。当TRPV1功能退化,小鼠尿钠浓度可随之增加,表明TRPV1可能通过参与调节肾脏水钠代谢而稳定血压[17]。
3.3 维护内皮细胞功能。血管内皮细胞功能对维持血压具有重要作用。血管内皮细胞受损后将释放凝血酶、三磷酸腺苷及5-羟色胺等舒血管物质释放异常,导致血管张力调节紊乱、内皮依赖性舒张功能下降、收缩功能增强,血管壁结构改变,引起血压升高[15]。激活的TRPVl可活化蛋白激酶A(PKA),促进解耦联蛋白2(UCP2)的表达,应对氧化应激,保护内皮细胞,改善内皮功能紊乱[16]。
3.4 调节肾血流动力学。肾脏通过分泌血管活性物质和调节水钠代谢来调控血压,但长期高血压会对损害肾脏功能。除了通过调节肾水钠代谢调控血压外,TRPV1还对肾脏起到保护作用。实验证明,给Dahl盐敏感小鼠高盐饮食3周后,TRPVl功能在高盐负荷情况下受到损害,同时肾排泄功能和肾小球滤过率亦明显受损,表明TRPV1具有调节肾血流动力学、保护肾功能作用[20]。
虽然多数研究认为TRPVl激活将产生正向调节血压作用,但也有研究表明,TRPVl激活可能会促进肥厚性纤维蛋白表达,导致心肌纤维化[17]。目前,TRPV1在高血压调控中的作用多为动物模型研究结果,其在人体中作用机制研究比较缺乏。有研究认为,约30%的高血压发病与基因多态性相关[3,5]。现已发现TRPV1基因多态性与多种疾病密切相关[18],但尚无与高血压发病关联的报道。综上所述,TRPV1作为一种广泛分布于全身各个系统的非选择性阳离子通道,其调节血压作用已被越来越多的研究所证实。深入研究TRPV1对血压调控作用机制,积极探索其在人体中对高血压影响,分析TRPV1基因多态性与高血压关联,可能为高血压防治提供新的思路。
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R544.1
A
1671-8194(2017)19-0046-03
钦州市科学研究与技术开发计划课题(201322035)
*通讯作者:E-mail:lyg696@hotmail.com