1、2型血管緊張素II受體(AT2)的研究進展,生理教研室,1,總 述,血管緊張素II (AngII )對于調(diào)節(jié)心血管系統(tǒng)血液動力學(xué)和結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。 人體內(nèi)存在2種Ang 受體：1型受體(AT1)和2型受體(AT2)。二者在生理學(xué)、藥理學(xué)和生物學(xué)等方面均不相同。 傳統(tǒng)的觀點認為，AngII主要是通過AT1受體在心血管系統(tǒng)方面起作用的: 可引起收縮血管 促進生長作用所導(dǎo)致的心肌肥厚,2,總 述,研究表明AT2受體并不只是在病理過程中起作用，它還具有許多藥理作用。 研究發(fā)現(xiàn)AT1受體拮抗劑阻斷AT1受體的同時，反射性的增高AngII與AT2受體結(jié)合，激活A(yù)T2受體 ，引起血管舒張、抗生長、AT1受體拮

2、抗劑樣的作用。 一下將AT2受體的結(jié)構(gòu)、分布、信號傳導(dǎo)以及生物學(xué)作用方面逐一進行介紹。,3,內(nèi) 容,4,1、AT2受體的分子生物學(xué)特性,人和鼠AT2受體的基本序列由363個氨基酸殘基組成，分子量為41303，其遺傳基因位于染色體Xq2223，完整的cDNA序列由2868個核苷酸組成； 與氨基酸序列比較，AT1受體和AT2受體均保留了與其他G蛋白偶聯(lián)含七個跨膜區(qū)受體的跨膜結(jié)構(gòu)以及功能性的氨基酸殘基；,5,1、AT2受體的分子生物學(xué)特性,AT2受體分子在N-末端的親水區(qū)域有5個潛在的糖基化位點，在該受體第二個胞內(nèi)攀的N末端有含七個跨膜區(qū)受體的高度保守序列，序列為Asp141-Arg142-Tyr1

3、43； AT2受體與AT1受體氨基酸序列只有32%37%同源性，這與AT1A和AT1B之間有96%的同源性形成明顯的對比，提示AT2受體是含有七個跨膜區(qū)受體超家族的新成員。,6,2、AT2 受體的分布,AngII通過結(jié)合膜表面受體并激活其特異性的傳導(dǎo)路而起作用。 血管緊張素受體分布在血管、腎臟、腎上腺、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)中。但是不同的組織中AT1/ AT2是不同的，同時，它們的作用與信號傳導(dǎo)通路也不盡相同。 在胚胎組織中，AT2受體占絕對優(yōu)勢；在成年組織中AT1受體占絕大多數(shù)。,7,2、AT2 受體的分布,AT2 在心血管系統(tǒng)的分布： 2.1 腎臟 AT2受體分布的程度和位置與檢測手段有關(guān)，

4、但是AT2受體在成年動物腎臟中分布已經(jīng)是不爭的事實。Cao等人研究發(fā)現(xiàn)AT2受體mRNA和蛋白主要分布在腎小管和腎血管部分。Ozono等人發(fā)現(xiàn)在胚胎的腎臟中，有相當多的AT2受體表達。,8,2、AT2 受體的分布,腎臟中AT2受體的作用目前認為主要是促進尿中鈉的排泄。 Siragy等人發(fā)現(xiàn)AT2受體選擇性拮抗劑PD123319可以降低腎性高血壓大鼠尿鈉排泄的量。Gross等人研究去除大鼠AT2基因后，發(fā)現(xiàn)這種大鼠中壓力性尿鈉排泄會大大降低。 然而，AT2受體在腎臟方面的確切作用現(xiàn)在仍然不十分的清楚，因為有相反的現(xiàn)象發(fā)生。Lo等人曾報道激動AT2受體也可以降低尿鈉排泄。,9,2、AT2 受體的分

5、布,2.2 血管 有一種傳統(tǒng)的錯誤觀點認為血管內(nèi)不存在AT2受體。實際上在不同組織的血管中都存在有AT2受體，盡管數(shù)量不是很多卻有著重要的作用。早在1991年Chang&Lotti就發(fā)現(xiàn)在大鼠主動脈的血管緊張素受體中有AT2受體占 3040。 這一點在當時并沒有引起人們的重視。直到最近AT2受體的舒張血管的作用被發(fā)現(xiàn)，人們才真正的對AT2受體開始關(guān)注。,10,2、AT2 受體的分布,Touyz發(fā)現(xiàn)在腸系膜動脈和子宮動脈中存在有AT2受體。通過檢測AT2受體mRNA的表達和AT2受體的放射自顯影證明在人類的腎臟中，AT2受體主要存在于腎動脈的外膜，弓形動脈以及葉間動脈上。 大鼠中，AT2受體主要

6、位于小阻力血管內(nèi)皮細胞和血管平滑肌細胞中。最近的研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠的冠狀動脈也存在AT2受體。,11,2、AT2 受體的分布,AT1受體的數(shù)目是相對恒定的，而AT2受體的數(shù)目并不是一成不變的。各種病理變化都會影響AT2受體的數(shù)目。在受傷皮膚的治療過程中，AT2受體的數(shù)目會上調(diào)。大鼠頸動脈球囊損傷會導(dǎo)致管壁內(nèi)的AT2受體mRNA增多。,12,2、AT2 受體的分布,McMullen等人發(fā)現(xiàn)，AT2受體也受到AngII自身的調(diào)節(jié)，當長期給予AngII時可以降低羊子宮動脈內(nèi)AT2受體的數(shù)目。大鼠去除AT2受體基因，血管內(nèi)皮細胞中AT1受體過度表達，但是在AT2受體過度表達的小鼠血管中，AT1受體的數(shù)目

7、卻沒有什么變化。,13,2、AT2 受體的分布,2.3 心臟 在心臟中既存在AT1受體也存在AT2受體。但是AT2受體數(shù)目相對較少。據(jù)報道，在成年大鼠心肌細胞中AT2受體表達量很少，但是心肌肥大的成年大鼠和心力衰竭的倉鼠心肌細胞中卻很高。 Nio等人研究發(fā)現(xiàn)AT2受體在大鼠發(fā)生心肌梗死1天內(nèi)開始增加，一星期內(nèi)AT2受體表達由10上升到50。,14,2、AT2 受體的分布,盡管在成年動物心臟中AT2受體占少數(shù)，但是AT2受體在人類心臟中卻起著重要的作用。 在非梗死和肥厚的心肌上存在著相當數(shù)量的AT2受體，非心衰的人類心臟中AT1/AT2都相差不多。 心功能下降時AT1受體也呈下降趨勢。而AT2受

8、體數(shù)目可能上升或者下降，也可能不變。,15,2、AT2 受體的分布,實際上，很多實驗結(jié)果表明，在病變的心肌中，AT2/AT1的比例呈上升趨勢。通過免疫自顯影發(fā)現(xiàn)： 在肥厚的心肌中AT2受體主要存在于變性的成纖維細胞上； 在沒有病變的心肌中，AT2受體主要存在于心肌細胞上。,16,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,3.1 Kinase/phosphatase通路 研究發(fā)現(xiàn)，AT2受體的信號傳導(dǎo)通路與AT1受體的信號傳導(dǎo)通路完全不同。AT2受體的激活會引起蛋白磷酸酶的活化，從而抑制與AT1受體激活有關(guān)的蛋白激酶通路。,17,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,在只能表達AT2受體的PC12W細胞中，血管緊張

9、素II可以引起PTPase（蛋白酪氨酸磷酸酶）的活化，從而導(dǎo)致酪氨酸殘基的去磷酸化。這種作用可以被PTPase抑制劑釩酸鹽所阻斷。現(xiàn)在很多報道認為AT2受體激活能夠?qū)е绿禺愋訮TPase的活化。,18,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,PC12W細胞中，預(yù)先給予MKP-1（絲裂原活化蛋白激酶磷酸酶-1）的寡核苷酸鏈，可以抑制AT2受體介導(dǎo)的促細胞凋亡作用。 在培養(yǎng)的大鼠血管內(nèi)皮平滑肌細胞中，激活A(yù)T2受體同樣也可以引起MKP-1mRNA水平的增加。所有這些都表明MKP-1是AT2受體信號傳導(dǎo)通路中所需的磷酸酶。,19,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,SHP-1是一種可溶性的PTPase，是細胞因子受

10、體信號傳導(dǎo)的中間環(huán)節(jié)。現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)SHP-1也存在AT2受體的信號傳導(dǎo)環(huán)節(jié)中。 在PC12W細胞和大鼠胚胎的血管內(nèi)皮細胞的研究中發(fā)現(xiàn)AT2受體的激活與SHP-1酪氨酸磷酸酶的活化，細胞調(diào)亡之間存在著緊密的聯(lián)系。 當細胞中加入SHP-1抑制劑，不僅抑制SHP-1的活化，同時還能阻止由AT2受體介導(dǎo)的細胞調(diào)亡作用。,20,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,由Ser/Thr磷酸酶(PP2A)引起磷酸蘇氨酸脫磷酸化也能夠使MAP（促細胞分裂原活化蛋白激酶）失活。激活大鼠下丘腦神經(jīng)細胞和腦干神經(jīng)細胞上的AT2受體可以活化PP2A，進而抑制了AT1受體介導(dǎo)的MAP激酶的活化，從而引起細胞的凋亡。,21,3、A

11、T2受體的信號傳導(dǎo)機制,但是在很多情況下，細胞發(fā)生凋亡時會先出現(xiàn)細胞外調(diào)節(jié)激酶（ERK）的去磷酸化，然后才發(fā)生MAP的失活。JAK（兩面神激酶）和STAT（信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子）都是血管緊張素促進血管內(nèi)皮細胞增殖時的重要信號傳導(dǎo)通路。,22,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,在AT2受體cDNA轉(zhuǎn)染的大鼠血管內(nèi)皮細胞中，激活A(yù)T2受體可以降低AT1受體介導(dǎo)的STAT1，STAT2和STAT3的酪氨酸殘基磷酸化，同時也抑制了GF（生長因子），EGF（表皮生長因子），PDGF（血小板轉(zhuǎn)移生長因子）的作用。 由此可見，血管緊張素可以通過AT2受體來抑制各種生長因子的信號傳導(dǎo)通路。,23,3、AT2受體

12、的信號傳導(dǎo)機制,總之，通過對細胞的研究，AT2受體的激活能活化Tyr和Ser/Thr磷酸酶。這些磷酸酶可以逆轉(zhuǎn)由AT1受體激活引起的細胞增殖和促生長作用。,24,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,3.2 NO/cGMP通路 許多研究中發(fā)現(xiàn)AT受體的激活會引起細胞水平cGMP的濃度的改變。在培養(yǎng)的小牛動脈內(nèi)皮細胞中發(fā)現(xiàn)，AngII可以引起由AT2受體和NO通路介導(dǎo)的cGMP增加。同樣的在其他動物的動脈內(nèi)皮細胞中也有類似的情況發(fā)現(xiàn)。,25,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,血管緊張素甚至可以直接刺激NO的釋放，這些主要是由AT2受體引起的，利用AT1受體和AT2受體的選擇性拮抗劑都可以抑制血管緊張素所引起

13、NO的水平增加。 這些都說明AT1受體和AT2受體的作用并不總是截然相反的。,26,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,3.3 BK（緩激肽）通路 Siragy研究發(fā)現(xiàn)，激動AT2受體可以刺激內(nèi)源性BK和NO的釋放，但是并沒有發(fā)現(xiàn)由AT1受體介導(dǎo)的BK和cGMP的產(chǎn)生。,27,3、AT2受體的信號傳導(dǎo)機制,實際上，激動B2受體時可產(chǎn)生NO。無論內(nèi)源性還是外源性的AngII都可以刺激清醒大鼠腎間cGMP的增加。這些可以被AT2受體阻斷劑，AT2受體反義寡核苷酸， NOS抑制劑及B2受體阻斷劑所阻斷。 在腎包裹高血壓大鼠模型中發(fā)現(xiàn)AngII可以引起AT2受體介導(dǎo)的緩激肽增多。由此可見AT2受體與BK的合

14、成和釋放有著直接的作用。,28,4、AT2受體介導(dǎo)的生物作用,4.1 細胞凋亡 AT2受體能介導(dǎo)血管平滑肌細胞、內(nèi)皮細胞、成纖維細胞、卵巢顆粒細胞、3T3細胞等的凋亡。選擇性刺激血管平滑肌細胞上的AT2受體，能促使體外培養(yǎng)的血管平滑肌細胞凋亡。,29,4、AT2受體介導(dǎo)的生物作用,Li等報道AngII增加基因型為AT2+/+的成纖維細胞的AT2mRNA的表達，同時這種細胞凋亡增多，而AngII對基因型為AT2-/-的成纖維細胞無影響。其原因是AT2 +/+的成纖維細胞表達AT2受體，而AT2-/-的成纖維細胞不表達AT2受體 。,30,4、AT2受體介導(dǎo)的生物作用,4.2 抑制細胞生長，促進細

15、胞分化 AngII通過AT1受體促進細胞生長，又通過AT2受體抑制細胞生長，AT1受體和AT2受體在細胞生長中表現(xiàn)出相反的作用。 用AngII同時刺激內(nèi)皮細胞上的AT1受體和AT2受體時，不能誘導(dǎo)靜止期的血管內(nèi)皮細胞的增殖，但用AT2受體拮抗劑PD123177預(yù)處理內(nèi)皮細胞，則引起了內(nèi)皮細胞增殖。,31,4、AT2受體介導(dǎo)的生物作用,4.3 舒張血管，使血壓下降 Ichiki等發(fā)現(xiàn)去除AT2受體基因小鼠的與對照的野生型小鼠相比，其動脈壓升高2. 673.33Kpa，并且使AngII通過AT1受體介導(dǎo)的升壓反應(yīng)明顯增強，證明AT2受體激活能抑制AT1受體介導(dǎo)的升高血壓作用。,32,4、AT2受體

16、介導(dǎo)的生物作用,AT2受體介導(dǎo)降血壓的機制目前尚不完全清楚，可能與以下幾方面有關(guān)： （1）AT2受體的激活了依賴內(nèi)皮的細胞色素 450途徑介導(dǎo)的舒張血管效應(yīng)。 （2）AT2受體可能介導(dǎo)緩激肽、一氧化氮系統(tǒng)的激活，繼而使cGMP升高，血壓下降。,33,4、AT2受體介導(dǎo)的生物作用,4.4 參與心血管損傷后新生內(nèi)膜(neointima)的形成 AT2受體在動物胚胎時期的血管中廣泛、大量表達，在成年動物血管中的表達量很低，僅在內(nèi)皮細胞中表達，在平滑肌細胞中的表達關(guān)閉。 但當血管損傷后以及血管損傷后新生內(nèi)膜形成過程中AT2受體再度表達增多。從而推測AT2受體可能參與血管損傷后血管壁結(jié)構(gòu)重塑的過程。,34,4、AT2受體介導(dǎo)的生物作用,Levy等報道：長時間阻斷正常血壓大鼠的AT1受體可抑制了AngII誘導(dǎo)的升壓作用，卻使AngII導(dǎo)致的動脈肥厚和纖維化顯著增加，而長時間阻斷AT2受體不能抑制AngII