肾素血管紧张素系统2:ACE2/Ang(1-7)/MAS轴心肌保护机制
血管紧张素转换酶II型(ACE2)在2000年第一个被报道, 在高血压大鼠模型的研究发现,ACE2的mRNA水平和蛋白水平均明显下降。ACE2基因敲除的小鼠,心功能明显下降,心肌收缩减弱,超声心动图发现左室壁运动显著减弱,室壁变薄,左室舒张末期容积增大[1]。在压力超负荷的情况下,ACE2基因敲除小鼠更容易出现严重的心腔扩大和心功能障碍,同时心肌AngII水平明显增高[2]这些结果提示ACE2的表达缺陷可加重心脏的不良重构。ACE2的过表达则可通过改善心肌梗死后大鼠和糖尿病心脏病大鼠的心肌重塑、间质纤维化和心功能来保护心脏[3-4]。通过腹腔注射重组人ACE2,明显延缓了AngII和主动脉缩窄引起的心肌肥厚和心衰进程[5]。
ACE2可将AngI和AngII分别水解成Ang(1-9)和Ang(1-7)(图)。ACE2水解AngII的效率大于其水解AngI的效率的400倍,是水解AngII 生成Ang(1-7) [6]的主要亚型。Ang(1-7)是 通过作用于Mas受体,起到舒张血管、抗增生、抗氧化应激的心血管保护作用,与AngII的作用相反。Ang(1-7) 是由原癌基因mas编码的G蛋白偶联受体Mas的内在配体。
研究发现,Ang(1-7)可通过Mas受体介导依赖AKT途径的内皮型一氧化氮合酶活化,揭示了ACE2-Ang(1-7)-Mas轴对血管内皮的保护作用。在心肌梗死的大鼠,Ang(1-7) 能改善血管内皮功能,延缓心梗后后心力衰竭的发展[7]。腺病毒载体表达可释放Ang(1-7),可通过活化Mas受体抑制AngII引起的心肌细胞肥大[8]。另一个研究也发现,Ang(1-7)可明显降低新生大鼠心肌细胞中ERK1/2的活性,并通过激活Mas受体减少心肌细胞蛋白合成和抑制心肌细胞生长,表明Ang(1-7)有抗增殖的作用[9]。
Mas基因敲除小鼠的心脏,无论是离体还是整体状态,都表现有心功能障碍,出现收缩力减退、左室充盈压下降、dp/dt降低、心输出量减少和心指数下降等[10-11]。此外,Mas受体激动剂,则延缓了apoE敲除小鼠动脉粥样硬化的进程[12]。近来有研究发现,一种新型Mas受体激动剂CGEN-856S,对自发性高血压大鼠具有舒张血管和抗高血压的心脏保护作用[13]。这些研究结果表明Mas受体对正常心功能发挥保护作用。
参考文献:
1. Crackower MA, Sarao R, Oudit GY, et al. Angiotensin-converting enzyme 2 is an essential regulator of heart function[J]. Nature. 2002;417(6891):822-8.
2. Yamamoto K, Ohishi M, Katsuya T, et al. Deletion of angiotensin-convertingenzyme 2 accelerates pressure overload-induced cardiac dysfunction by increasing local angiotensin II[J]. Hypertension. 2006;47(4):718-26.
3. Der Sarkissian S, Grobe JL, Yuan L, et al. Cardiac Overexpression of Angiotensin Converting Enzyme 2 Protects the Heart From Ischemia-Induced Pathophysiology[J]. Hypertension. 2008;51(3):712-8.
4. Dong B, Yu QT, Dai HY, et al. Angiotensin-Converting Enzyme-2 Overexpression Improves Left Ventricular Remodeling and Function in a Rat Model of Diabetic Cardiomyopathy[J]. Journal Am Coll Cardiol. 2012;59(8):739-47.
5. Zhong J, Basu R, Guo D, et al. Angiotensin-converting enzyme 2 suppresses pathological hypertrophy, myocardial fibrosis, and cardiac dysfunction[J]. Circulation. 2010;122(7):717-28.
6. Vickers C, Hales P, Kaushik V, et al. Hydrolysis of Biological Peptides by Human Angiotensin-converting Enzyme-related Carboxypeptidase[J]. J Biol Chem. 2002;277(17):14838-43.
7. Durik M, van Veghel R, Kuipers A, et al. The effect of the thioether-bridged, stabilized Angiotensin-(1-7) analogue cyclic ang-(1-7) on cardiac remodeling and endothelial function in rats with myocardial infarction[J]. Int J Hypertens. 2012;2012:536426.
8. Flores-Munoz M, Godinho BM, Almalik A, et al. Adenoviral delivery of angiotensin-(1-7) or angiotensin-(1-9) inhibits cardiomyocyte hypertrophy via the mas or angiotensin type 2 receptor[J]. PLoS One. 2012;7(9):e45564.
9. Tallant EA, Ferrario CM, Gallagher PE. Angiotensin-(1-7) inhibits growth of cardiac myocytes through activation of the mas receptor[J]. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;289(4):H1560-6.
10. Santos RA, Castro CH, Gava E, et al. Impairment of in vitro and in vivo heart function in angiotensin-(1-7) receptor MAS knockout mice[J]. Hypertension. 2006;47(5):996-1002.
11. Botelho-Santos GA, Bader M, Alenina N, et al. Altered regional blood flow distribution in Mas-deficient mice[J]. Therapeutic advances in cardiovascular disease. 2012;6(5):201-11.
12. Jawien J, Toton-Zuranska J, Gajda M, et al. Angiotensin-(1-7) receptor Mas agonist ameliorates progress of atherosclerosis in apoE-knockout mice[J]. J Physiol Pharmacol. 2012;63(1):77-85.
13. Savergnini SQ, Beiman M, Lautner RQ, et al. Vascular relaxation, antihypertensive effect, and cardioprotection of a novel peptide agonist of the MAS receptor[J]. Hypertension. 2010;56(1):112-20.
本专栏文章版权归属作者,需要转载请与广东省实验动物监测所联系并获得授权,邮箱cvdmodel3564435484@qq.com;
欢迎指导、讨论,可发邮件到cvdmodel3564435484@qq.com,或者QQ:3564435484
欢迎义务撰稿,格式不拘,本专栏不设稿酬。