m胆碱能受体对感染性休克肺静脉调节机制的研究进展(1)

M M 胆碱能受体对感染性休克肺静脉调节胆碱能受体对感染性休克肺静脉调节 机制的研究进展机制的研究进展(1)(1) 感染性休克时体循环高压而肺循环低压，这表明体循环血 管和肺循环血管有所不同。肺静脉是肺血管的重要组成部 分，感染性休克时产生各种炎症介质作用于肺静脉，使肺 静脉的张力发生改变，这对于肺动脉高压和肺水肿的形成 有重要作用。 肺静脉是迷走神经进入左心房的入口，迷走神经释放的乙 酰胆碱作用于肺静脉上的胆碱能受体对肺静脉的舒缩产生 影响，肺静脉中的胆碱能受体主要是毒蕈碱受体，由于毒 蕈碱受体的亚型和分布不同，其生理学作用也不同。 一肺静脉 与体循环相比，肺循环有其自己的特点。而肺静脉与肺动 脉之间的结构差异不明显20。在感染性休克时，体循环 低压而肺循环高压，这说明体循环血管和肺循环血管有很 大差异，这种差异不仅表现在结构上也表现在功能上。肺 循环高压时，不仅肺动脉收缩会影响肺血管阻力，由于肺 静脉的结构与肺动脉相似，因此肺静脉对肺血管阻力也有 影响。感染性休克时释放的各种炎症介质作用于肺静脉会 使其产生收缩，从而增加了肺血管阻力，导致肺动脉高压 和肺水肿。 肺血管的神经支配不如体循环丰富，主要的神经支配有肾 上腺素能神经，胆碱能神经和非肾上腺素能非胆碱能神经。 肺静脉的神经支配不如肺动脉丰富，但肺静脉是迷走神经 进入左心房的入口，因此感染性休克时释放的神经递质乙 酰胆碱对肺静脉的舒缩会产生影响。乙酰胆碱在肺静脉上 作用的主要受体是 M 受体，下面介绍一下 M 受体的分子结 构和功能。 二胆碱能受体 1M 受体的分子结构： M 受体6是一种糖蛋白，分子量约 5166kD，由 460-590 个氨基酸残基组成。其不同亚型基因序列具有高度的同源 性，在结构上也具有共同的特点：单链糖蛋白跨膜 7 次， 形成 4 个细胞外区域、7 个跨膜区和 4 个细胞内区域，其 N 端位于细胞外，C 端位于细胞内。受体与配体的结合位点在 膜外侧由 7 个跨膜域封闭成环状结构的裂隙中。其中 TM、和富含大量疏水氨基酸，是与乙酰胆碱结合的 部位。相比较而言，各亚型之间的差异主要取决于连接 TMV 和 TM之间的胞浆环，这是一个向膜内伸出的具有 157240 个氨基酸的环，在胞浆内形成一个柱状的 螺旋 结构，M 受体就是在此与 G 蛋白结合，此环结构的不同导致 激活不同的 G 蛋白，从而引起了不同的生物效应7。 2受体的分型及各亚型的分布 毒蕈碱受体可以分为四个亚型，有五个同源基因编码。M1 和 M4 受体主要分布于脑，M2 受体主要分布于心脏、脑和平 滑肌，M3 受体主要分布于腺体、脑和平滑肌。M1、M3 和 M5 亚型与 G 蛋白中的 Gq/11 偶联,激活效应蛋白磷脂酶 C,被称 为 M1 组;而 M2 和 M4 与 Gi 或 Go 偶联,抑制腺苷酸环化酶, 被称为 M2 组8。各亚型由于分布位置不同，其生理学功 能也不同。肺血管中的 M 受体的分布也与种族有关。 Walch21等指出在肺静脉内皮细胞中主要存在 M1 受体， 并指出 M1 受体拮抗剂的研究对于减轻肺循环高压意义非常 大，在肺静脉平滑肌中没有证据表明存在 M 受体，但需要 注意的是 Walch 等研究的肺静脉标本主要来自从肺癌患者 中取出的，癌症或化疗药物对肺血管可能有影响4。丁学 琴等指出在狗的肺静脉平滑肌中主要存在 M3 受体。 WalchL21等指出在兔的肺血管收缩中主要是 M1 受体起作 用，舒张作用主要是 M3 毒蕈碱受体亚型起作用，很少有人 研究肺静脉中的 M 受体分布。由于肺静脉中的 M 受体分布 具有种族依赖性，因此将动物实验的结果用于人类时需要 特别谨慎。 3受体的信息传递 M1 组受体主要通过 Gq/11 激活蛋白激酶 C,使膜结合的磷酯 酰肌醇 4,52 二磷酸分解为肌醇 1,3,42 三磷酸和甘油二酯。 二者作为胞内第二信使,分别激活 IP3/Ca2 和 DG/PKC 两个 信号传递途径。前一途径中,IP3 作用于内质网上与 Ca2 通 道偶联的 IP3 受体,开放 Ca2 通道,使 Ca2 从内质网流向细 胞质,也可开放细胞膜 Ca2 通道,使细胞外 Ca2 流入细胞内, 最终导致胞内 Ca2 浓度升高。Ca2 作为另一种第二信使与钙 调素结合,激活蛋白激酶。后一途径中,DG 直接激活 PKC,引 起效应蛋白磷酸化,产生生物学效应。M1 组受体也可通过 Gs 激活腺苷酸环化酶,引起平滑肌收缩,腺体分泌等效应,还 可经 Gp 使 Ca2 依赖性 K 和 Cl-通道开放使心脏窦房结细胞 膜超级化,反应性下降,自律性降低。M2 组受体与 Gi/Go 偶 联,抑制腺苷酸环化酶,使 cAMP 水平下降,蛋白激酶 A 活性 降低,产生抑制性效应,心脏收缩力降低就是通过此途径产 生的。激活 M2 组受体还可以引起非 Ca2 依赖性 K 和 Cl-通 道的开放,使细胞膜反应性降低,这可能是平滑肌自律性改 变的原因。 三受体对肺静脉张力的影响及其机制 乙酰胆碱对血管平滑肌具有两种作用（收缩或舒张） ，这与 平滑肌细胞和内皮细胞中受体的作用有关9。在正常情况 下，M 通过两条途径调节肺静脉的。其一，M 受内皮依赖性 NO 的调节松弛肺静脉，它是具有能舒张肺血管的胆碱能受 体之一，当内皮剥脱或用 NO 合成酶抑制剂，M 受体的血管 舒张作用消失10；其二，肺静脉平滑肌上存在 M3 受体， 乙酰胆碱与 M3 受体结合可直接收缩肺静脉血管平滑肌产生 收缩血管作用。 1.血管内皮细胞中的受体功能 血管内皮细胞具有重要的功能作用11，12,乙酰胆碱诱发 内皮依赖性血管舒张反应是检验血管内皮细胞功能是否正 常的经典指标13。乙酰胆碱诱发的内皮依赖性血管舒张 反应被认为是由血管内皮细胞非神经性 M 受体介导的14。 NNMR 是一种非神经性 M3 受体,因其具有重要的生物学功能 而逐渐成为研究热点,其药理学特征与神经性 M3 受体不同, 主要表现为 M 受体激动剂毛果芸香碱不能激活 NNMR15，16。 NNMR 信号转导途径与神经性 M3 受体是否相同,其与何种 G 蛋白亚型偶联,通过激活该亚型产生一系列级联反应,最终 诱导血管舒张反应,目前未见报道。非神经性 M3 受体的 NNMR,其激活后只有 Gq 蛋白的基因表达发生了变化,而 Gs 蛋白基因表达量不变,推测在 NNMR 的信号转导途经中,只有 Gq 蛋白参与了作用,Gs 蛋白并未在其中发挥作用11。 Walch21等人指出在肺静脉内皮细胞中主要存在 M1 受体。 乙酰胆碱作用与肺静脉内皮细胞上的 M1 受体导致质膜上 Ca2 通道开放，细胞内 Ca2 与钙调蛋白（calmodulin）结合 而激活 cNOS,产生内皮源性的血管舒张因子即一氧化氮 （NO）产生血管舒张作用。 2.平滑肌中的受体功能 丁学琴4等指出乙酰胆碱诱发的肺静脉的收缩作用主要是 M3 受体起作用。M3 受体主要激活 Gp 蛋白，Gp 蛋白与磷脂 酶 C 相联系，磷脂酶 C 则可使膜上 4，5 一二磷酸肌醇磷脂 水解，而产生三磷酸肌醇和 1，2 一二酰基甘油。IP3 水平 的升高可使肌浆网内贮存 Ca2 释放，胞浆内 Ca2 增多后触 发平滑肌收缩。DG 水平的升高可激活蛋白激酶 C，而使其 发生重分布至胞膜，产生磷酸化功能。PKC 重分布可能使胞 膜上受体介导的 Ca2 通道激活，促使 Ca2 内流，也可能使 胞浆内腺苷酸环化酶的活性降低而使 cAMP 水平降低也可直 接磷酸化收缩