肾素-血管紧张素系统

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激活PLC,水解PIP2 激活PLC,水解PIP2 PLC 生成IP3和DAG。 生成IP3和DAG。第 IP3 二信使IP3和DAG分 二信使IP3和DAG分 IP3 别促进细胞内贮存 钙释放与激活PKC, 钙释放与激活PKC, PKC 引起蛋白质磷酸化 的瀑布反应。 的瀑布反应。
激活PLD 激活PLD
AT1受体的信号转导途径
受体是G蛋白偶联受体超家族成员, AT1受体是G蛋白偶联受体超家族成员, 具有7个跨膜结构域。 具有7个跨膜结构域。 Ang II与AT1结合后,引起G蛋白与受 II与 结合后,引起G 体第3环的C末端结合, 体第3环的C末端结合,从而触发多条 信号途径。 信号途径。
AT1受体的信号转导途径
脯氨酰肽 链内切酶
中性内 肽酶
局部RAS与循环RAS的关系 局部RAS与循环RAS的关系 RAS与循环RAS
大量的研究提示,局部RAS独立于循环RAS, 大量的研究提示,局部RAS独立于循环RAS,因为局 RAS独立于循环RAS 部组织可表达RAS的各种成分,并以自分泌、 部组织可表达RAS的各种成分,并以自分泌、旁分 RAS的各种成分 泌和胞内分泌的方式调节器官、组织或细胞的功能 泌和胞内分泌的方式调节器官、 和结构。人类80% 90%的AngII都是经糜蛋白酶途径 80%和结构。人类80%-90%的AngII都是经糜蛋白酶途径 催化而来的,ACEI对此无抑制作用。 催化而来的,ACEI对此无抑制作用。 对此无抑制作用
ACE2
2000年 2000年,人们发现了一种新的血管紧张素转 化酶, 化酶,即ACE2 。 ACE2是ACE的同类物,也是一种含锌金属蛋白 ACE的同类物 的同类物, ACE一样 一样, 酶。与ACE一样,ACE2也是一种锌依赖性金属 蛋白酶,能水解Ang I。 蛋白酶,能水解Ang I。
ACE2和ACE的不同 的不同
肾素肾素-血管紧张素系统
system) (Renin-angiotensin system) Renin-
郝雪琴
河南科技大学动物科技学院 药理学教研室
提纲
RAS构成与调节 RAS构成与调节 RAS信号转导途径 RAS信号转导途径
@
RAS生物学作用 RAS生物学作用 抗RAS活性药物 RAS活性药物 RAS最新研究进展 RAS最新研究进展
14肽 14肽
9肽 10肽 10肽
7肽 8肽
氨肽酶 B
局部组织RAS 局部组织RAS
心脏、血管、肾脏和脑、 心脏、血管、肾脏和脑、胰腺等存在局部组 RAS,且完全独立于循环RAS。 且完全独立于循环RAS 织RAS,且完全独立于循环RAS。 局部组织的Ang II主要通过非ACE途径即糜蛋 主要通过非ACE 局部组织的Ang II主要通过非ACE途径即糜蛋 白酶途径产生。 白酶途径产生。 研究表明心脏、肾脏、 脂肪组织、 研究表明心脏、肾脏、脑、脂肪组织、血管 和胰腺表达RAS的各种成分。 RAS的各种成分 和胰腺表达RAS的各种成分。
RAS分类 RAS分类
经典的RAS是指循环的RAS, 经典的RAS是指循环的RAS,而目前的研究表 RAS是指循环的RAS 明,除了经典的RAS外,在肾脏、心脏、血管、 除了经典的RAS外 在肾脏、心脏、血管、 RAS 脑、脂肪组织和肾上腺中还存在着局部RAS 脂肪组织和肾上腺中还存在着局部RAS RAS)。 (local RAS)。
肾素的结构和特性
活性肾素由两条多肽链构成,二硫键连接。 活性肾素由两条多肽链构成,二硫键连接。 肾素具有很强的专一性和种属特异性。 肾素具有很强的专一性和种属特异性。肾素 只能水解血管紧张素原,而且灵长类的肾素 只能水解血管紧张素原, 可以水解其他种属的AGT(除豚鼠外) 可以水解其他种属的AGT(除豚鼠外),而其 AGT 他动物的不能水解人类的AGT. 他动物的不能水解人类的AGT.
激活PLA 激活PLA2
II激活 激活PLA Ang II激活PLA2,水解膜磷脂释放花生四烯 酸。花生四烯酸通过环氧合酶途径生成前列 腺素,通过脂氧合酶生成白三烯和脂氧素等。 腺素,通过脂氧合酶生成白三烯和脂氧素等。 脂氧合酶途径在血管平滑肌肥大中起一定的 作用。 作用。
酪氨酸磷酸化和MAP MAP激酶通路 二、酪氨酸磷酸化和MAP激酶通路
肾素分泌的机制
肾小球入球小动脉灌注压降低、 肾内机制 肾小球入球小动脉灌注压降低、远曲 小管Na 浓度降低; 小管Na+浓度降低; 血管升压素抑制肾素释放, 体液机制 血管升压素抑制肾素释放,雌激素和 孕激素促进肾素释放。血浆钠、 孕激素促进肾素释放。血浆钠、钾浓度与肾素释 放呈负相关。 抑制肾素分泌是RAS RAS负反馈 放呈负相关。Ang II 抑制肾素分泌是RAS负反馈 调节的机制。 调节的机制。 细胞内机制 合成肾素的细胞内cAMP浓度升高, 合成肾素的细胞内cAMP浓度升高, cAMP浓度升高 促进肾素分泌, 促进肾素分泌,故激活腺苷酸环化酶和抑制磷酸 二酯酶都可使肾素释放增加, 二酯酶都可使肾素释放增加,细胞内钙离子浓度 升高抑制肾素分泌。 升高抑制肾素分泌。
ACE是一个双肽酶,通过催化AngI的 ACE是一个双肽酶,通过催化AngI的C一末 是一个双肽酶 AngI 端双肽水解而产生Ang II(含 个氨基酸) 端双肽水解而产生Ang II(含8个氨基酸); ACE2更象是一个羧肽酶,能高效裂解Ang I 更象是一个羧肽酶,能高效裂解Ang 的C一末端单个胱氨酸残基产生Ang1-9 (含 一末端单个胱氨酸残基产生Ang1- (含 Ang1 不被ACEI所抑制。 ACEI所抑制 9个氨基酸), ACE2不被ACEI所抑制。 个氨基酸)
概述
肾素-血管紧张素系统(renin肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)是激素的级联反应系统, system,RAS)是激素的级联反应系统,参与 人体的各种生理和病理过程,主要通过对血 人体的各种生理和病理过程, 容量和外周阻力的控制, 容量和外周阻力的控制,调节人体的血压和 水电解质的平衡。 水电解质的平衡。
II激活PLD, 激活PLD Ang II激活PLD,水解磷脂酰胆碱生成胆碱 和磷脂酸。在血管平滑肌里, 和磷脂酸。在血管平滑肌里,磷脂酸迅速 水水解生成DAG。PLD通路是DAG和磷脂酸最 水水解生成DAG。PLD通路是DAG和磷脂酸最 DAG 通路是DAG 重要的来源,也可能是PKC激活的主要通路。 重要的来源,也可能是PKC激活的主要通路。 PKC激活的主要通路
AngⅡ能诱导许多蛋白质酪氨酸残基磷酸 AngⅡ能诱导许多蛋白质酪氨酸残基磷酸 化,与生长因子和细胞因子受体共享某些 转导途径,从而介导AngⅡ的促生长作用; AngⅡ的促生长作用 转导途径,从而介导AngⅡ的促生长作用; MAP激酶是一个由丝氨酸 激酶是一个由丝氨酸/ MAP激酶是一个由丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶 组成的超家族,也涉及细胞增殖、 组成的超家族,也涉及细胞增殖、分化和 转化。 受体诱导MAP MAP激酶的激活涉及多 转化。AT1受体诱导MAP激酶的激活涉及多 种蛋白激酶的调节。 种蛋白激酶的调节。
AGT的生成和调节 AGT的生成和调节
血管紧张素原是肾素的底物,主要在肝脏合成。 血管紧张素原是肾素的底物,主要在肝脏合成。肝 外组织如肾、脑也能合成. 外组织如肾、脑也能合成. AGT的合成和释放受RAS成分的反馈调节,Ang II刺 II刺 AGT的合成和释放受RAS成分的反馈调节, 的合成和释放受RAS成分的反馈调节 激其合成,肾素则抑制。此外,雌激素、 激其合成,肾素则抑制。此外,雌激素、糖皮质激 素和甲状腺素等均能促进AGT的合成和释放。 素和甲状腺素等均能促进AGT的合成和释放。 AGT的合成和释放
ACE的类型、 ACE的类型、分布及功能 的类型
人体表达两种ACE亚型,体细胞ACE亚型和胚胎型 人体表达两种ACE亚型,体细胞ACE亚型和胚胎型 ACE亚型 ACE ACE亚型; ACE亚型; 亚型 体细胞ACE压型主要分布于肺血管内皮表面,也存 体细胞ACE压型主要分布于肺血管内皮表面, ACE压型主要分布于肺血管内皮表面 在于其他平滑肌细胞、单核淋巴细胞或脂肪细胞; 在于其他平滑肌细胞、单核淋巴细胞或脂肪细胞; 胚胎型ACE主要存在于睾丸。 胚胎型ACE主要存在于睾丸。 ACE主要存在于睾丸
糜酶,组织 糜酶, 蛋白酶G 蛋白酶G
主要效应因子
RAS的构成与调节 RAS的构成与调节
肾 素
肾素(renin) 肾素(renin)是天冬氨酸或酸性丝氨酸蛋白水 解酶, 解酶,由肾小球入球小动脉壁上的球旁细胞合 成前肾素原, 成前肾素原,然后去除一个单肽并糖基化形成 肾素原,一部分进入血液循环,一部分进一步 肾素原,一部分进入血液循环, 降解为有活性的肾素, 降解为有活性的肾素,肾素和肾素原共同贮存 在球旁细胞内或进入循环。肾外组织如肾上腺、 在球旁细胞内或进入循环。肾外组织如肾上腺、 心脏等也能合成肾素。 脑、心脏等也能合成肾素。
AT2受体的信号转导途径
目前尚无定论
RAS的生物学作用 RAS的生物学作用
AT1介导的效应
一、收缩血管
机制一,激动交感神经末梢突触前膜的AT受体, 机制一,激动交感神经末梢突触前膜的AT受体, AT受体 促进去甲肾上腺素的释放; 促进去甲肾上腺素的释放; 机制二,Ang II作为心血管生长刺激因子促进原 机制二, II作为心血管生长刺激因子促进原 癌基因的表达,引起血管增生、重构, 癌基因的表达,引起血管增生、重构,导致官腔 狭窄、管壁硬化和顺应性降低。 狭窄、管壁硬化和顺应性降低。 机制三,通过转化生长因子1β 1β、 机制三,通过转化生长因子1β、血小板衍生生 长因子等生长因子的释放而间接调节血管平滑肌 的生长; 的生长; 机制四,局部Ang II也能引起缓慢升压效应 也能引起缓慢升压效应, 机制四,局部Ang II也能引起缓慢升压效应,引 起血管重构。 起血管重构。
激活磷脂酶 酪氨酸磷酸化和MAP MAP激酶通路 酪氨酸磷酸化和MAP激酶通路 受体脱敏 氧化应激反应
一、激活磷脂酶
Gq-PLCβ-DAG/IP3信号途径 Gq-PLCβ-DAG/IP3信号途径 激活PLD 激活PLD 激活PLA 激活PLA2
G蛋白循环
Gq-PLCβ-DAG/IP3信号途径 Gq-PLCβ-DAG/IP3信号途径
ACE2的功能
能高效裂解Ang I的 ACE2 能高效裂解Ang I的C一末端单个胱氨酸 残基产生Ang1残基产生Ang1-9,Angl-9是一个内源性ACE抑 Ang1 Angl- 是一个内源性ACE抑 ACE 制剂。 制剂。 ACE2也可代谢Ang II为血管舒张物Ang 1-7, 也可代谢Ang II为血管舒张物 为血管舒张物Ang 1Angl则是一种血管舒张因子,因此ACE Angl- 7 则是一种血管舒张因子,因此ACE2被 认为是机体的一种平衡调节机制, 认为是机体的一种平衡调节机制,以防止经 典RAS过度激活而造成的组织损伤。 RAS过度激活而造成的组织损伤。 过度激活而造成的组织损伤
AngII的受体类型及特性 AngII的受体类型及特性
AT1R
Ang IILeabharlann AT2RRAS信号转导途径 RAS信号转导途径
细胞信号转导途径
Gs/Gi-AC-cAMP信号途径 Gs/Gi-AC-cAMP信号途径 Gq-PLCβ–DAG/IP3 DAG/IP3信号途径 Gq-PLCβ DAG/IP3信号途径 Gc-cGMP-PKG信号途径 Gc-cGMP-PKG信号途径 酪氨酸蛋白激酶介导的信号途径 核受体及其信号途径
三、受体脱敏
AT1受体激活PLC反应约5min内减弱, AT1受体激活PLC反应约5min内减弱,即 受体激活PLC反应约5min内减弱 受体脱敏。其机制目前尚不清楚, 受体脱敏。其机制目前尚不清楚,可能 PKC激活有关 激活有关。 与PKC激活有关。
四、氧化应激反应
AngⅡ对VSMC产生长时效应中 PLD反应是 产生长时效应中, 在AngⅡ对VSMC产生长时效应中,PLD反应是 长时效途径之一。另外还有NADP/NADPH氧化 长时效途径之一。另外还有NADP/NADPH氧化 NADP/NADPH 酶(Nox)激活。 AngⅡ与受体结合后1hNox Nox)激活。 AngⅡ与受体结合后 与受体结合后1hNox 激活,转移电子至O 生成O 然后被SOD SOD迅 激活,转移电子至O2,生成O2-,然后被SOD迅 速歧化为H 促进细胞脂质过氧化反应。 速歧化为H2O2,促进细胞脂质过氧化反应。
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