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单词 肾素血管紧张素系统
释义

【肾素血管紧张素系统】
 

拼译:renin-angiotensin systerm
 

缩写RAS是肾脏分泌的一种循环激素,并在肾外组织,如脑、肾上腺和心血管系统也有一个局部的RAS,它不依赖于肾脏,可以自身合成并释放肾素和血管紧张素,起着自分泌、旁分泌和胞内分泌的作用,调节局部的血流和血管紧张性,促进心肌和血管平滑肌的生长和代谢。RAS在血液中产生一系列生化级联反应,即血管紧张素原在肾素的作用下生成血管紧张素Ⅰ(Angiotensin Ⅰ),后者再在转换酶(ACE)的作用下生成血管紧张素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ),血管紧张素Ⅱ一方面可以刺激肾上腺皮质细胞分泌醛固酮,另一方面在二肽羧肽酶作用下,血管紧张素Ⅱ变成血管紧张素Ⅲ,后者经氨基肽酶作用下,生成无活性小肽和氨基酸。RAS对于调节机体血压、电解质及体液内环境稳定起着重要的作用,并在许多疾病发生过程中占有重要位置。

肾素前体原是具有重型分子量的蛋白质,在蛋白水解酶的作用下,变为肾素原,后者经过激活酶作用,切去48个氨基酸生成肾素。肾素是一种天冬氨酰基蛋白水解酶,它特异作用在血管紧张素原的14肽末端两个亮氨酸的连接肽键,使其生成血管紧张素Ⅰ。血液循环的肾素主要在肾脏入球小动脉近肾小球旁细胞(JG)合成、贮存和释放。而组织中的肾素则来源于不同组织。控制肾素释放因素有肾脏灌注压、远端肾小管的钠浓度、肾上腺素引起的儿茶酚胺释放、前列腺素和激肽系统、后叶加压素、心钠素、钾、钙及环一磷酸腺苷等。肾素以短反馈方式即血管紧张素Ⅱ直接刺激JG细胞释放或者以长反馈方式即受钠潴留、细胞外液体积扩散及血浆醛固酮浓度升高刺激其释放。

血管紧张素原是由α2球蛋白合成的一种糖蛋白,属于丝氨酸蛋白水解酶抑制因子的基因家族,在第2个外显子由859个核苷酸组成,能转录为血管紧张素Ⅰ。血管紧张素原的氨基末端14个氨基肽残基是肾素作用的底物。通常在肝脏贮存很少,只有在适当刺激时血管紧张素原才迅速合成、释放,通过RAS的化合物反馈调节。其作用是血管紧张素Ⅰ生成的限速因素。血管紧张素转换酶(ACE)它是一种糖蛋白含有两个锌的羧基肽酶。有两种同功酶,一种存在于睾丸中,另一种存在体细胞内,两种ACE的基因是不相同的,其主要作用是水解血管紧张素Ⅰ羧基端的两个氨基酸生成8肽血管紧张素Ⅱ。也能降解缓激肽,使血管紧张素Ⅱ增加,影响血压的变化。

1.血管紧张素Ⅰ(AT I):是10肽化合物,来源于血管紧张素原经肾素水解生成的。本身无生理活性,其功能是ACE作用底物,在ACE作用下生成血管紧张素Ⅱ。

2.血管紧张素Ⅱ(AT Ⅱ):是由AT Ⅰ经ACE作用生成8肽化合物,它是RAS系统中具有生理活性的部分,血浆半衰期很短只有30~60s,在二肽羧肽酶的作用下,AT Ⅱ降解为血管紧张素Ⅲ(AT Ⅲ)。AT Ⅱ的作用遍于全身包括血管、内分泌、代谢和行为效应。所有效应都是通过靶细胞浆膜上的特异受体介异的。AT Ⅱ还能刺激肾上腺球状带分泌醛固酮,刺激髓质释放儿茶酚胺,刺激交感神经节释放去甲肾上腺素,使血管收缩,产生升压效应。AT Ⅱ能与钠、水调节、维持机体内环境的平衡。

3.血管紧张素Ⅲ(AT Ⅲ):血管紧张素Ⅲ是由氨基肽酶将AT Ⅱ的氨基端的天冬氨酸切去,生成7肽,它再在多肽酶的作用下降解为无活性的血管紧张素小肽和氨基酸。AT Ⅲ能刺激肾上腺皮质分泌醛固酮的能力大于或等于AT Ⅱ,而升压效果只是AT Ⅱ的20%。

醛固酮是类固醇激素,由肾上腺皮质球状带分泌后,经肾上腺静脉进入大循环,分布全身发挥作用,再通过肝脏代谢廓清,以8酮化合物、四氢醛固酮葡萄糖醛酸酯等醛固酮的代谢产物,经肾脏排泄。醛固酮的生理功能是潴钠排钾,调节水盐代谢平衡的作用,并通过近肾小球旁细胞(JG)的化学感受器,调节RAS影响血压变化。醛固酮浓度变化受年龄、性别、体位、昼夜节律和中枢神经的影响。

循环的RAS和局部RAS区别在于来源、效应器官和作用的不同。循环的RAS中的肾来源于肾脏、ACE来源于肺和其它组织,血管紧张素来源肝脏。而组织RAS的有成分无来源于心、脑、血管等器官或组织本身。循环RAS作用于肾脏、肾上腺及血管,参加机体内环境稳定的调节,而组织RAS只作用局部器官及功能调节。

RAS在许多疾病的发生中,起着重要的作用。如在原发性或继发性高血压病人,血浆的RAS有明显变化。经典的原发性高血压分类是以肾为标准的,分为高、中、低肾素型的高血压。根据高血太患者对摄钠和输注血管紧张素Ⅱ是否呈现适当的调节反应又分为调节型和非调节型。一般认为在原发性高血压患者中有40%是非调节型,在正常肾素和高肾素的高血压患者中约50%为非调节型,这种类型高血压患者的组织中局部的血管紧张素Ⅱ浓度过高,与循环中的血管紧张素Ⅱ无关,另外由于钠和钾离子对向转运增加,细胞内钙离子升高,导致血管平滑肌张力增加,血压升高,这种类型高血压具有家族史,常呈家族聚集,有转换酶抑制剂的药物治疗有效。

转基因动物是研究高血压分子生物学的一个有力工具,通过制备转Ren-1和Ren-2基因动物,发现Ren-1基因动物的血压、血浆肾素、血管紧张素Ⅱ的水平明显升高,它可能是高肾素型的高血压的基因。而Ren-2基因动物,血压升高,血浆肾素、血管紧张素Ⅱ水平降低,肾素不能在肾脏表达,只能在肾上腺表达,醛固酮明显升高,这可能是低或正常肾素型的高血压的基因。动物实验表明单纯转肾素,或转血管紧张素基因动物,虽然血浆肾素和血管紧张素升高。但不产生高血压,只有同时转移两个基因才能产生高血压。B.Leakie.提出体内肾素、血管紧张素系统可能存在着3个分系:一是经典的RAS即循环中RAS,作用于肾上腺、血管和交感神经引起高血压。二是肾上腺RAS,它是由肾上腺产生肾素,作用局部的血管紧张素原通过旁分泌使血浆醛固酮水平升高,产生高血压。三是细胞内RAS,其肾素和血管紧张素都来自心肌或平滑肌细胞本身,通过胞内分泌,作用于核上的受体,刺激癌基因的表达,使心肌或平滑肌细胞增生和肥厚。所以选用阻断RAS不同环节的药物,治疗高血压等疾病是行之有效的。如巯甲丙脯酸和苯丁酯脯酸是ACE的抑制剂,肌丙抗增生素是AT Ⅱ受体拮抗剂,另外肾素抗体和抑肽素的研究及应用也正在兴起。

总之,RAS是探索机体生理功能及疾病发生的关键环节,在循环系统的内分泌中占据重要地位。

【参考文献】:

1 Yamamoto K,et al. Abvance in renin research Clin and Ex-per. Hyper-Theory and Practice 1988,A10(8) :1127

2 Leckle B. Stress on the reniirgerie "Nature 199Cr,344:487

3 Mitchell K D,et al. Hypertensinogenic Mechanism Mediated by Renal Actions of Ronin - Angiotensin System Supplement I Hypertension, 1992,19(1) :1~18

(北京协和医院孙梅励撰)

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