SONG Yao, ZHANG You-Yi

Institute of Vascular Medicine, Third Clinical Hospital, Beijing Medical University, Beijing (100083)

【A Review】Adrenoceptors(ARs) and angiotensin receptors(ATs) play important roles in regulating cardiovascular actions. In the meanwhile, there is extensive cross-talk between them at various levels, such as transcription and expression of receptor mRNA, expression and pharmacological properties of receptors, signal transduction , and functional effects, which make physiological actions of cardiovascular system more accurate.

在调节心血管活动的众多因素中，交感－儿茶酚胺系统和肾素－血管紧张素系统起着非常重要的作用。它们的主要效应因子去甲肾上腺素/肾上腺素和血管紧张素II的受体都是G蛋白偶联受体家族的成员。肾上腺素受体(AR)包括α₁、α₂和β三型，每一型又至少分为三个亚型。三型受体分别与G_q/11、G_i和G_s蛋白偶联，通过不同的信号转导途径介导心脏收缩、血管舒缩、心肌肥大等效应。血管紧张素Ⅱ受体主要分为AT₁和AT₂两种亚型，前者与G_q/11或G_i蛋白偶联，通过激活肌醇磷脂水解或抑制cAMP生成介导平滑肌细胞收缩和增殖、心肌肥大以及醛固酮释放等一系列效应^［1～4］；后者的信号转导机制目前还所知甚少，据报道一种百日咳毒素敏感的Gi_iα2-3蛋白参与AT₂受体的信号转导，引起抑制增殖、舒张血管和促进凋亡等生理效应^［5］。两大系统除了发挥各自的生理作用外，还在受体mRNA的转录及表达、受体蛋白的表达及药理学特性、信号转导和功能效应等各环节相互调节，使心血管系统的生理活动更加精细。本文就两大系统的这种交互作用(cross talk)做一简单综述。

一、交感－儿茶酚胺系统对血管紧张素受体的影响：

1986年，Sumners 等^［6］发现，用不同浓度的去甲肾上腺素(NE)孵育体外培养的大鼠下丘脑和脑干的神经细胞，［¹²⁵I］血管紧张素II与神经细胞的特异性结合呈浓度依赖性下降，在孵育4～8 h达到最低。Scatchard分析表明应用去甲肾上腺素后神经细胞表面的血管紧张素Ⅱ受体数量(B_max)减少，而与血管紧张素II结合的亲和性(K_D)不变。α₁-AR拮抗剂哌唑嗪和酚妥拉明可使这种作用消失，而α₂-AR拮抗剂育亨宾和β-AR拮抗剂普萘洛尔则对NE的这种作用无影响，因而得出结论，去甲肾上腺素通过α₁-AR使大鼠脑神经细胞的血管紧张素Ⅱ受体发生下调。进一步研究发现，去甲肾上腺素通过降低神经细胞的血管紧张素Ⅱ AT₁受体mRNA转录速率，进一步使AT₁受体蛋白表达水平下降，但对AT₂受体无此影响。这一作用可被5-甲基乌拉地尔(5-methyl-urapidil)所逆转，因此确定是由α_1A-AR亚型介导的。但是这种现象在自发性高血压大鼠未能观察到。这表明，在正常大鼠去甲肾上腺素对血管紧张素Ⅱ受体的负反馈调节是由于AT₁受体基因表达下降的结果，而在自发性高血压大鼠脑中缺乏此调节过程^［7］。虽然有证据表明单独激活β-AR并不影响血管紧张素Ⅱ受体表达，但激动β₂-AR可增强地塞米松对小鼠肝细胞瘤细胞上血管紧张素Ⅱ受体基因表达的促进作用，而且是通过AC-cAMP-cAMP依赖性蛋白激酶途径引起的^［8］。Asano 等^［9］近来也发现，心衰患者在左心室β₁-AR发生下调的同时，血管紧张素Ⅱ AT₁受体密度也明显降低，两者呈明显正相关，但尚无确切证据表明它们之间存在因果关系。

在某些情况下，儿茶酚胺并不影响血管紧张素Ⅱ受体蛋白的表达，而是使后者的药理学特性发生改变。Sumners等^［10］用培养的大鼠脑神经细胞研究儿茶酚胺与血管紧张素Ⅱ受体之间的相互作用发现，应用α－甲基－对酪氨酸(α-MT，儿茶酚胺合成抑制剂)令神经元去甲肾上腺素和多巴胺含量降低，可使［¹²⁵I］血管紧张素Ⅱ与受体的结合反应增强，采用Scatchard分析表明，用药组与对照组的结合位点数均为1.5×10⁴/细胞，而亲和常数(K_a)则从对照组的1 nmol·L^-1降低到用药组的0.4 nmol·L^-1,说明用α-MT降低神经元儿茶酚胺含量后，可使AT与［¹²⁵I］血管紧张素Ⅱ的亲和性明显增加，而受体结合位点数量并不发生改变。相反，当用pargyline(单胺氧化酶抑制剂)使儿茶酚胺水平增高后，AT与［¹²⁵I］血管紧张素Ⅱ的亲和性降低，受体蛋白表达量也不变。最近有研究发现，用去甲肾上腺素灌注大鼠主动脉不仅会引起α₁-AR减敏及磷酸肌醇蓄积率降低，同时还使组织对血管紧张素Ⅱ的功能反应性减弱，这并不是受体蛋白表达量下降的结果，而是通过使受体与其相应的G蛋白失偶联引起的^［11］。

交感－儿茶酚胺系统除了对血管紧张素Ⅱ受体的基因转录和表达、信号转导及药理学特性等诸多环节都有影响外，对血管紧张素Ⅱ的功能效应也有调节作用。有证据表明，在肾上腺组织完整存在的情况下，血管紧张素Ⅱ通过激动AT₁和AT₂两型受体而引起醛固酮分泌，其中位于球状带细胞的AT₁受体起主要作用，激动AT₂受体可能引起局部儿茶酚胺释放，后者反过来以旁分泌方式通过β-AR促进球状带细胞分泌醛固酮^［12］。 Kleef等^［13］在以胸腺嘧啶的同类物5-溴2’-脱氧尿嘧啶掺入DNA后，用间接酶标抗体技术检测DNA合成阳性的平滑肌细胞，发现经植入皮下的渗透压泵以每分钟35 ng/100 g体重的速度给予血管紧张素Ⅱ两周后，大鼠胸主动脉合成DNA阳性的平滑肌细胞比例从对照组的0.4%±0.1%明显增至10.8%±7.0%,在血管紧张素Ⅱ基础上合并应用哌唑嗪以阻断α₁-AR则使阳性标记细胞比例减少到3.0%±2.2%，提示α₁-AR不论是间接的抑或是直接激动，都参与血管紧张素Ⅱ诱导的大鼠中层平滑肌的DNA合成。

二、血管紧张素Ⅱ对肾上腺素受体的影响：

血管紧张素Ⅱ也从诸多环节调节和影响肾上腺素受体。Hu等^［14］证实血管紧张素Ⅱ能使大鼠血管平滑肌细胞的α_1A/D(后统一命名为α_1D)、α_1B-AR的mRNA和受体蛋白表达增加，用不可逆的α₁-AR拮抗剂酚苄明(phenoxybenzamine)使原有的α₁-AR烷基化后，给予血管紧张素Ⅱ处理24 h，放射配体饱和实验结果表明新生成的α₁-AR数量较对照组明显升高，无活性的血管紧张素Ⅱ同类物则无上述效应；PKC激活剂4β-佛波酯12-肉豆蔻酸13-乙酸盐(PMA)也能诱发α_1A/DmRNA表达，而PKC抑制剂H-7和RNA转录抑制剂阿霉素可完全消除血管紧张素Ⅱ诱发的α_1A/D的mRNA表达。这说明血管紧张素Ⅱ是通过增加α₁-AR mRNA转录率而使α₁-AR mRNA和受体蛋白表达增加的，这一过程与PKC途径有关。而且，血管紧张素Ⅱ还可增加由α₁-AR激动剂苯肾上腺素激活的c-fos基因的表达。这些结果提示血管紧张素Ⅱ能增强儿茶酚胺对体外培养的大鼠主动脉平滑肌细胞的促增殖作用。但也有相反的报道，Clements 等^［15,16］在研究机械负荷对大鼠血管平滑肌细胞α₁-AR亚型表达的作用时发现，机械负荷本身不影响α₁-AR的表达水平，但在血管紧张素Ⅱ依赖性动脉缩窄模型中，血压正常的肾水平以下段主动脉α_1B-AR表达量减低，而血压高的肾水平以上段主动脉其表达量并不降低。进一步研究发现，血管紧张素Ⅱ通过激活AT₁受体使体外培养的大鼠胸主动脉中层平滑肌细胞α_1B mRNA水平和α₁-AR表达量下降，但对平滑肌细胞施加周期性的机械负荷则可逆转上述效应。这表明血管紧张素和血管内压相互作用可影响细胞生长和平滑肌细胞上α_1B-AR的表达。AT₁受体激动还可使新生大鼠心肌细胞的α_1A-AR mRNA表达水平下降，这是由于其mRNA稳定性下降所致，进而使α_1A-AR表达量以及由α_1A-AR介导的c-fos表达也相应降低，而α_1B和α_1D亚型受体则不受影响^［17］。目前有关血管紧张素Ⅱ对β-AR表达的调节作用的报道不多，但一些临床资料表明，长期服用血管紧张素转换酶抑制剂可使心衰病人的心肌β₁-AR上调^{［18～20］}，兴奋性G蛋白(G_s)含量^［20］和腺苷酸环化酶活性增高^［21］。这一点在动物实验中也得到了证实，如过度表达小鼠肾素基因的转基因TG(mREN2)27大鼠(以暴发性高血压伴心脏肥大为特征)在应用血管紧张素转换酶抑制剂或AT₁受体拮抗剂后，β-AR数量、腺苷酸环化酶活性和心肌神经肽Y储备均明显增加，增高的G_iα活性也下降至正常水平^［22,23］。有研究表明这是因为血管紧张素转换酶同时又是缓激肽酶，其抑制剂可增加缓激肽含量，后者参与上述逆转过程^［24］。血管紧张素Ⅱ还能通过AT₁受体抑制七日龄胚鸡的心肌细胞中β-AR介导的cAMP生成。

血管紧张素Ⅱ还可影响某些肾上腺素受体的药理学特性。Fuxe 等^［25］观察到血管紧张素Ⅱ以浓度依赖性方式增大［³ H］对氨基可乐定与大鼠延髓<