血管紧张素Ⅱ在肾间质纤维化中的作用机制

　[] 慢性肾脏病进展是多因素的，与肾小球损伤相比，以细胞外基质ECM积聚为特征的肾脏间质纤维化更能够反映肾脏疾病的进展。肾素血管紧张素系统RAS的激活是肾间质纤维化的一个关键因素，其中，血管紧张素ⅡAngⅡ是其主要的促纤维化因子。AngⅡ介导肾间质纤维化依赖于多种机制。通过了解AngⅡ在肾间质纤维化中的作用机制，将为慢性肾脏病提供新的治疗策略。
[关键词] 血管紧张素Ⅱ 肾间质纤维化 转化生长因子1
[中图分类 ] R692.33 [文献标识码] A [编 ] 16737210201701b002904
The mechanism of action for AngiotensinⅡ in renal interstitial fibrosis
CHENG Huan CHEN Xinghua DING Guohua▲
Department of Nephrology， Renmin Hospital of Wuhan University， Hubei Province， Wuhan ， China
[Abstract] The cause of progression for chronic kidney disease CKD is multifactorial. Renal interstitial fibrosis characterized by the accumulation of extracellular matrix ECM， is a better reveal of progression for CKD， compared to glomeruli damage. The activation of the reninangiotensin system RAS is a key factor for renal interstitial fibrosis. Angiotensin Ⅱ AngⅡ， the main effector of RAS， is a critical promoter of fibrogenesis， the mechanisms underlying its profibrogenic effects are complex. A better understanding of the effects of AngⅡ for renal interstitial fibrosis， will contribute to developing better strategies for the CKD.
[Key words] Angiotensin Ⅱ Renal interstitial fibrosis Transforming growth factor1
肾素血管紧张素系统RAS慢性激活参与了肾间质纤维化发生，加剧了慢性肾脏病的进展[1]。肾间质纤维化是慢性肾脏病的特征，主要表现为肾小管的缺失和萎缩，由肌成纤维细胞产生的细胞外基质ECM的积聚。RAS阻滞剂也能够通过多种机制发挥抗肾脏纖维化效应。AngⅡ作为RAS的核心成分，是肾脏纤维化发生的关键环节。AngⅡ不仅能够影响肾脏血流动力学，而且通过多种机制调节肾脏细胞生长、炎症和细胞因子产生、细胞外基质积聚与降解，从而加速肾间质纤维化[2]。本文就此做一综述。
1 AngⅡ与AngⅡ受体ATR
ATR包括血管紧张素Ⅱ1型受体AT1R、血管紧张素Ⅱ2型受体AT2R。AngⅡ介导纤维化的功能主要与AT1R有关，AngⅡ诱导的ATIR激活，介导了转化生长因子1TGF1、结缔组织生长因子CTGF和缺氧诱导因子HIF1等促纤维化通路。AT2R在胚胎时期的各组织中表达丰富，出生后大多数组织器官AT2R减少或消失。而AT2R发挥的生物学活性多与AT1R相拮抗，且通常后者起主导作用[3]。大量体内外研究证实，ATR拮抗剂能够抑制肾间质纤维化进展[45]。也有研究发现，在单侧输尿管梗阻UUO模型中，巨噬细胞表面的AT1R通过增强巨噬细胞吞噬能力，

或者通过抑制白细胞介素1IL1活性发挥保护肾脏纤维化作用。给予ATR拮抗剂后，肾间质浸润巨噬细胞减少、巨噬细胞吞噬能力减弱。巨噬细胞表面AT1R缺失后，肾间质纤维化加重[67]。因此，AT1R在巨噬细胞表面的抗肾纤维化作用，有望被运用于克服ATR受体拮抗剂类药物副作用和对造血细胞损害的缺陷。
2 AngⅡ与TGF1
TGF1是一种具有多生物学活性的细胞因子，在调节细胞外基质代谢、参与间质纤维化等方面发挥重要作用。AngⅡ和TGF1之间的交互作用多重复杂，是肾间质纤维化的重要环节。AngⅡ可以通过直接调控特异性转录序列激活TGF1基因转录[8]，还可以间接通过单核细胞趋化因子蛋白1MCP1表达增强，或者通过p38丝裂原活化蛋白激酶p38MAPK信 通路激活血小板反应蛋白1TSP1[9]，最终导致TGF1表达增多。TGF1信 通路的激活是细胞外基质沉积的主要通路。在糖尿病肾病大鼠模型中抗TGF1受体与血管经张素转化酶抑制剂ACEI联合运用能够缓解间质炎症和Ⅱ型胶原蛋白COLⅡ积聚。在肾间质纤维化中，肾小管上皮间质转化EMT是肌成纤维细胞之一，后者是产生细胞外基质的主要[10]。Fan等[11]发现，以TGF1刺激大鼠肾小管上皮细胞NRK52E后，表现出了细胞肥大、微绒毛消失、细胞伸长等形态学改变，并伴随上皮细胞标志物E钙黏蛋白Ecadherin减少、肌成纤维细胞激活的标志物平滑肌肌动蛋白SMA增多等表型改变。TGF1是EMT的重要介质，AngⅡ介导EMT也是通过这一介质。TGF1smad信 通路发挥促纤维化作用主要是通过调节下游介质smad2和smad3。smad7在体内外实验中被证实是一种TGF的负性调节蛋白。转染或者过表达smad7导致CTGF、纤连蛋白、Ⅰ型胶原蛋白COLⅠ表达下调，从而抑制肾纤维化[12]。Yang等[13]发现，AngⅡ刺激NRK52E后，可以通过AT1R激活smad23，并且诱导EMT。TGF1也能够通过激活smad23，诱导smad7的表达，后者通过负反馈调节机制抑制smad23磷酸化，从而抑制TGF1介导的纤维化。因此，下调smad7能够激活smad23，并促进肾脏纤维化，即smad23和smad7之间的负平衡是肾纤维化的关键机制[14]。而Yang等[13]研究发现，smad7降解主要是通过AT1RSmurf2依赖的泛素降解机制，通过AT1R阻滞剂或者下调Smurf2减少smad7的降解，能够抑制smad23的激活和EMT。在AngⅡ介导的肾纤维化中，除了TGF1依赖的smad信 通路，AngⅡ介导血管纤维化可以通过ERKp38MAPKsmad交互作用，而不依赖于TGF1。AngⅡ刺激人肾小管上皮细胞HK2后，独立于TGF1的smad信 通路可以迅速被激活，而TGF1介导的smad转录发生于24 h之后。因此，在AngⅡ诱导的肾间质纤维化，阻断smad信 通路可以成为抗纤维化的重要靶点。　3 AngⅡ与结缔组织生长因子CTGF
CTGF是一种富含

半胱氨酸的多肽，属于CCN家族成员之一，具有多种生物活性，包括调节细胞凋亡和增殖、趋化细胞、促纤维化等。在生理情况下，机体组织细胞可有少量CTGF基础分泌，但是肾小球硬化、糖尿病肾病等肾脏疾病中表达升高，并且它的表达水平与肾纤维化的进展和严重程度呈正相关。在AngⅡ灌注的大鼠肾小球、小管、肾动脉，CTGF表达量升高，并伴随纤连蛋白的沉积。予AT1R拮抗剂处理后，CTGF、纤连蛋白表达减少[15]。在培养的肾脏细胞系膜、小管上皮细胞，AngⅡ通过ATIR增加CTGF mRNA和蛋白表达。CTGF反义寡核苷酸CTGFAS能够抑制AngⅡ刺激后HK2向肌成纤维细胞的转分化，从而减轻诱导的肾间质纤维化[16]。TGF1因其具有抑制细胞生长、免疫抑制等生物学活性，单纯被抑制后，不可避免地带来免疫失调等副作用。CTGF是TGF1下游介导纤维化的蛋白，成为新的抗纤维化治疗靶点。在TGF1基因缺陷的肾小管上皮细胞，AngⅡ也能够诱导CTGF、COLⅠ的快速激活。在培养的大鼠系膜细胞，IL1通过下调CTGF抑制AngⅡ诱导的Ⅳ型胶原蛋白COLⅣ的生成从而改善肾间质纤维化[17]。因此，不仅作为TGF1下游信 ，CTGF的上述作用为在临床上找到安全、有效延缓肾脏纤维化途径提供新的思路。
4 AngⅡ与表皮生长因子受体ECGR
EGFR是ErbB家族成员的酪氨酸激酶受体。EGFR具有N端细胞外配体结合区域，一个保守的螺旋跨膜区域，和一个C端细胞质区域，拥有酪氨酸激酶活性和磷酸化位点。磷酸化后，EGFR能够刺激细胞生长，抑制细胞凋亡，调节血管生成。在急性肾脏损伤后EGFR是小管上皮细胞再生修复的重要保护因子，然而EGFR持续激活在梗阻性肾病等慢性肾脏病中是有危害的。EGFR在AngⅡ诱导的纤维化中扮演重要角色。Grimminger等[18]发现，AngⅡ本身不能刺激细胞有丝分裂，但是可以放大EGR介导的促增殖效应。Chen等[19]发现，肝素结合性表皮生长因子HBEGF通过EGFR自身磷酸化生成，并伴随TGF信 通路的激活，从而介导AngⅡ诱导的肾小管上皮细胞肥大。Lautrette等[20]研究发现，表达EGFR阴性的转基因小鼠，AngⅡ灌注2个月后，不能激活EGFR或者下游的激酶。AngⅡ灌注基因突变小鼠与野生型小鼠相比，表现出明显少量的蛋白尿，但是测得的血压却无差异[20]。另外发现，在小鼠系膜细胞，AT1R激活能够诱导EGFR活化，及下游PI3K和MAPK信 通路激活，从而调控TGF mRNA水平[20]。Qian等[21]研究发现，AngⅡ通过cscr反式激活EGFR，从而进一步激活细胞外调节蛋白激酶ERK和Akt信 通路和诱导TGFsmad通路和纤维化基因的表达。在Ang2刺激的体内外实验中，EGFR阻滞剂能够显著抑制ERK和Akt活性。因此，以EGFR为靶点的药理途径有望成为治

疗慢性肾脏病新的方式。
5 AngⅡ與低氧诱导因子1HIF1
HIF1是一种低氧条件下被激活的转录因子。脯氨酸羟化酶PHD是HIF降解反应的限速酶，可羟基化HIF的脯氨酸残基。在常氧条件下，HIF1在PHD作用下羟基化，迅速降解 在低氧条件下，氧敏感的PHD催化活性被抑制，HIF1表达增多。在许多急性肾损伤模型中HIF1的表达上调具有肾脏保护作用，然而在慢性肾脏病中，在低氧条件下，HIF1能够转录激活一系列低氧相关的基因，使细胞和组织适应低氧应激环境。HIF1长期激活对肾脏是有害的。体内外实验证实，HIF1基因的激活在AngⅡ介导的肾间质纤维化中发挥关键作用。在肾髓间质细胞，AngⅡ通过刺激H2O2生成，抑制了PHD2活性，激活HIF1，介导纤维化的发生[22]。SnchezLpez等[23]研究发现，AngⅡ诱导的体内外肾脏损伤实验中，AngⅡ通过HIF1的激活诱导内皮细胞生长因子VEGF表达上调，从而参与慢性肾脏疾病进展，活性氧ROS作为第二信 介导HIF生成。AngⅡ灌注导致肾脏HIF1激活和氧化应激，并且这种效应能够被抗氧化剂阻断。AngⅡ激活参与了糖尿病肾病发病机制，AT1R能够延缓疾病进展。在链脲菌素诱导的糖尿病肾病大鼠模型，AT1R受体拮抗剂缬沙坦通过抑制金属蛋白酶组织抑制剂TIMP、内皮素1ET1抑制HIF1活性，从而减轻肾脏的损伤[24]。基质金属蛋白酶MMP是降解细胞外基质的主要酶，ET1参与肾间质纤维化主要与间质成纤维细胞增殖有关。在体外肾脏髓间质细胞，AngⅡ刺激后HIF1的表达显著升高，并且伴随着显著的COLⅠⅡ、促纤维化因子TIMP1的上调，HIF siRNA也能够阻断AngⅡ诱导的增殖细胞核抗原PCNA和波形蛋白的上调，前者是细胞增殖的标志，后者是转分化EMT的标志。基因沉默HIF1能够抑制AngⅡ诱导的促纤维化因子TIMP1、COLⅠⅡ、PNAC、波形蛋白等的转录[22]。HIF1也能够通过AngⅡ介导的血流动力学改变参与肾脏纤维化。AngⅡ通过毛细血管内皮细胞结构和功能的改变，导致管周毛细血管网减少，肾间质缺氧，诱导了HIF1的生成，促进肾间质纤维化。
6 AngⅡ与MicroRNA miRNA
miRNA是一类由21～25个核苷酸组成非编码单链小分子RNA，其通过碱基配对与mRNA分子的3'非翻译区相结合，来降解mRNA或者抑制靶基因翻译，从而在转录后水平调控基因表达，参与了细胞生长、增殖、发育、肿瘤发生等多种疾病的发生发展过程。最近许多学者提出肾小管间质纤维化与这些miRNAs的丢失或者激活相关。miR200家族包括miR200a、miR200b、miR200c、miR141和miR429。在Xiong等[25]构建的UUO模型中观察到，miRNA200家族的下调，锌指E盒结合同源异形盒1ZEB1和锌指E盒结合同源异形盒1ZEB2作为E钙黏蛋白转录抑制子的抑制

作用被解除，启动了EMT及纤维化过程，从而为慢性肾脏病提供了新的治疗靶点。在用MWF大鼠构建的终末期肾脏病模型，ACEI能够通过调控miR3243pPrep通路发挥保护肾间质纤维化的作用。脯氨酰肽内切酶Prep是miR3243p下游的目的蛋白，参与到AngⅠAngⅡ到Ang1～7的代谢转化[26]。转录因子Ets1在纤维化的肾脏中，表达上调。在AngⅡ刺激的大鼠肾成纤维细胞NRK49F，miRNA221表达下调，予miRNA221抑制剂处理后，Ets1表达增多，NRK49F活化[27]。Pan等[28]研究发现，AngⅡ刺激NRK52E后，miRNA29b表达减少，转染miRNA29b抑制剂后TGF1、SMA、COLⅠ表达增多，说明miRNA29b参与AngⅡ介导的EMT。最终AngⅡ通过ATIR调控肾小管上皮细胞、周细胞、间质成纤维细胞、循环中骨髓的成纤维细胞的激活并转分化成为肌成纤维细胞[29]，后者产生ECM，在小管间质积聚，纤维化发生。现在针对于AngⅡ作用的ACEI、血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂ARB已用于临床慢性肾脏病的治疗，然而却不能完全阻断肾间质纤维化进展。因此，smad信 通路、CTGF、miRNAs、EGFR、PHDHIF1等有望成为拮抗AngⅡ的新的藥物治疗靶点，从而运用于慢性肾脏病的防治。
[参考文献]
[1] Eddy AA，Neilson EG. Chronic kidney disease progression [J]. J Am Soc Nephrol，2016，1711 29642966.
[2] Border WA，Noble NA. Interactions of transforming growth factorbeta and angiotensin Ⅱ in renal fibrosis [J]. Hypertension，1998，311 Pt 2 181188.
[3] Suzuki K，Han GD，Miyauchi N，et al. Angiotensin Ⅱ type 1 and type 2 receptors play opposite roles in regulating the barrier function of kidney glomerular capillary wall [J]. Am J Pathol，2016，1706 18411853.
[4] Hosojima M，Sato H，Yamamoto K，et al. Regulation of megalin expression in cultured proximal tubule cells by angiotensin Ⅱ type 1A receptor and insulinmediated signaling cross talk [J]. Endocrinology，2016，1502 871878.
[5] Andersen S. Angiotensin Ⅱ receptor blockade in diabetic nephropathy [J]. Dan Med Bull，2016，513 274294.
[6] Nishida M，Fujinaka H，Matsusaka T，et al. Absence of angiotensin Ⅱ type 1 receptor in bone marrowderived cells is detrimental in the evolution of renal fibrosis [J]. J Clin Invest，2016，11012 18591868.
[7] Zhang JD，Patel MB，Griffiths R，et al. Type 1 angiotensin receptors on macrophages ameliorate IL1 receptormediated kidney fibrosis [J]. J Clin Invest，2016，1245 21982203.
[8] Weigert C，Brodbeck K，Klopfer K，et al. Angiotensin Ⅱ induces human TGFbeta 1 promoter activation similarity to hyperglycaemia [J]. Diabetologia，2016，456 890898.
[9] Naito T，Masaki T，NikolicPaterson DJ，et al. Angiotensin Ⅱ induces thrombospondin1 production in human mesangial cells via p38 MAPK and JNK a mechanism for activation of latent TGFbeta1 [J]. Am J Physiol Renal Physiol，201

6，2862 F278287.
[10] Iwano M，Plieth D，Danoff TM，et al. Evidence that fibroblasts derive from epithelium during tissue fibrosis [J]. J Clin Invest，2016，1103 341350.
[11] Fan JM，Ng YY，Hill PA，et al. Transforming growth factorbeta regulates tubular epithelialmyofibroblast transdifferentiation in vitro [J]. Kidney Int，1999，564 14551467.
[12] RodrguezVita J，SnchezLpez E，Esteban V，et al. Angiotensin Ⅱ activates the Smad pathway in vascular smooth muscle cells by a transforming growth factorbetaindependent mechanism [J]. Circulation，2016，11119 25092517.
。 .