2型血管紧张素II受体(AT2)的研究进展(ok)ppt课件.ppt

1 2型血管紧张素II受体 AT2 的研究进展 生理教研室 2 CompanyLogo 总述 血管紧张素II AngII 对于调节心血管系统血液动力学和结构至关重要 人体内存在2种Ang受体 1型受体 AT1 和2型受体 AT2 二者在生理学 药理学和生物学等方面均不相同 传统的观点认为 AngII主要是通过AT1受体在心血管系统方面起作用的 可引起收缩血管 促进生长作用所导致的心肌肥厚 3 CompanyLogo 总述 研究表明AT2受体并不只是在病理过程中起作用 它还具有许多药理作用 研究发现AT1受体拮抗剂阻断AT1受体的同时 反射性的增高AngII与AT2受体结合 激活AT2受体 引起血管舒张 抗生长 AT1受体拮抗剂样的作用 一下将AT2受体的结构 分布 信号传导以及生物学作用方面逐一进行介绍 4 CompanyLogo 内容 5 CompanyLogo 1 AT2受体的分子生物学特性 人和鼠AT2受体的基本序列由363个氨基酸残基组成 分子量为41303 其遗传基因位于染色体Xq22 23 完整的cDNA序列由2868个核苷酸组成 与氨基酸序列比较 AT1受体和AT2受体均保留了与其他G蛋白偶联含七个跨膜区受体的跨膜结构以及功能性的氨基酸残基 6 CompanyLogo 1 AT2受体的分子生物学特性 AT2受体分子在N 末端的亲水区域有5个潜在的糖基化位点 在该受体第二个胞内攀的N末端有含七个跨膜区受体的高度保守序列 序列为Asp141 Arg142 Tyr143 AT2受体与AT1受体氨基酸序列只有32 37 同源性 这与AT1A和AT1B之间有96 的同源性形成明显的对比 提示AT2受体是含有七个跨膜区受体超家族的新成员 7 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 AngII通过结合膜表面受体并激活其特异性的传导路而起作用 血管紧张素受体分布在血管 肾脏 肾上腺 神经系统和内分泌系统中 但是不同的组织中AT1 AT2是不同的 同时 它们的作用与信号传导通路也不尽相同 在胚胎组织中 AT2受体占绝对优势 在成年组织中AT1受体占绝大多数 8 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 AT2在心血管系统的分布 2 1肾脏AT2受体分布的程度和位置与检测手段有关 但是AT2受体在成年动物肾脏中分布已经是不争的事实 Cao等人研究发现AT2受体mRNA和蛋白主要分布在肾小管和肾血管部分 Ozono等人发现在胚胎的肾脏中 有相当多的AT2受体表达 9 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 肾脏中AT2受体的作用目前认为主要是促进尿中钠的排泄 Siragy等人发现AT2受体选择性拮抗剂PD123319可以降低肾性高血压大鼠尿钠排泄的量 Gross等人研究去除大鼠AT2基因后 发现这种大鼠中压力性尿钠排泄会大大降低 然而 AT2受体在肾脏方面的确切作用现在仍然不十分的清楚 因为有相反的现象发生 Lo等人曾报道激动AT2受体也可以降低尿钠排泄 10 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 2 2血管有一种传统的错误观点认为血管内不存在AT2受体 实际上在不同组织的血管中都存在有AT2受体 尽管数量不是很多却有着重要的作用 早在1991年Chang Lotti就发现在大鼠主动脉的血管紧张素受体中有AT2受体占30 40 这一点在当时并没有引起人们的重视 直到最近AT2受体的舒张血管的作用被发现 人们才真正的对AT2受体开始关注 11 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 Touyz发现在肠系膜动脉和子宫动脉中存在有AT2受体 通过检测AT2受体mRNA的表达和AT2受体的放射自显影证明在人类的肾脏中 AT2受体主要存在于肾动脉的外膜 弓形动脉以及叶间动脉上 大鼠中 AT2受体主要位于小阻力血管内皮细胞和血管平滑肌细胞中 最近的研究发现 在小鼠的冠状动脉也存在AT2受体 12 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 AT1受体的数目是相对恒定的 而AT2受体的数目并不是一成不变的 各种病理变化都会影响AT2受体的数目 在受伤皮肤的治疗过程中 AT2受体的数目会上调 大鼠颈动脉球囊损伤会导致管壁内的AT2受体mRNA增多 13 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 McMullen等人发现 AT2受体也受到AngII自身的调节 当长期给予AngII时可以降低羊子宫动脉内AT2受体的数目 大鼠去除AT2受体基因 血管内皮细胞中AT1受体过度表达 但是在AT2受体过度表达的小鼠血管中 AT1受体的数目却没有什么变化 14 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 2 3心脏在心脏中既存在AT1受体也存在AT2受体 但是AT2受体数目相对较少 据报道 在成年大鼠心肌细胞中AT2受体表达量很少 但是心肌肥大的成年大鼠和心力衰竭的仓鼠心肌细胞中却很高 Nio等人研究发现AT2受体在大鼠发生心肌梗死1天内开始增加 一星期内AT2受体表达由10 上升到50 15 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 尽管在成年动物心脏中AT2受体占少数 但是AT2受体在人类心脏中却起着重要的作用 在非梗死和肥厚的心肌上存在着相当数量的AT2受体 非心衰的人类心脏中AT1 AT2都相差不多 心功能下降时AT1受体也呈下降趋势 而AT2受体数目可能上升或者下降 也可能不变 16 CompanyLogo 2 AT2受体的分布 实际上 很多实验结果表明 在病变的心肌中 AT2 AT1的比例呈上升趋势 通过免疫自显影发现 在肥厚的心肌中AT2受体主要存在于变性的成纤维细胞上 在没有病变的心肌中 AT2受体主要存在于心肌细胞上 17 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 3 1Kinase phosphatase通路研究发现 AT2受体的信号传导通路与AT1受体的信号传导通路完全不同 AT2受体的激活会引起蛋白磷酸酶的活化 从而抑制与AT1受体激活有关的蛋白激酶通路 18 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 在只能表达AT2受体的PC12W细胞中 血管紧张素II可以引起PTPase 蛋白酪氨酸磷酸酶 的活化 从而导致酪氨酸残基的去磷酸化 这种作用可以被PTPase抑制剂钒酸盐所阻断 现在很多报道认为AT2受体激活能够导致特异性PTPase的活化 19 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 PC12W细胞中 预先给予MKP 1 丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶 1 的寡核苷酸链 可以抑制AT2受体介导的促细胞凋亡作用 在培养的大鼠血管内皮平滑肌细胞中 激活AT2受体同样也可以引起MKP 1mRNA水平的增加 所有这些都表明MKP 1是AT2受体信号传导通路中所需的磷酸酶 20 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 SHP 1是一种可溶性的PTPase 是细胞因子受体信号传导的中间环节 现在研究发现SHP 1也存在AT2受体的信号传导环节中 在PC12W细胞和大鼠胚胎的血管内皮细胞的研究中发现AT2受体的激活与SHP 1酪氨酸磷酸酶的活化 细胞调亡之间存在着紧密的联系 当细胞中加入SHP 1抑制剂 不仅抑制SHP 1的活化 同时还能阻止由AT2受体介导的细胞调亡作用 21 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 由Ser Thr磷酸酶 PP2A 引起磷酸苏氨酸脱磷酸化也能够使MAP 促细胞分裂原活化蛋白激酶 失活 激活大鼠下丘脑神经细胞和脑干神经细胞上的AT2受体可以活化PP2A 进而抑制了AT1受体介导的MAP激酶的活化 从而引起细胞的凋亡 22 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 但是在很多情况下 细胞发生凋亡时会先出现细胞外调节激酶 ERK 的去磷酸化 然后才发生MAP的失活 JAK 两面神激酶 和STAT 信号转导和转录激活因子 都是血管紧张素促进血管内皮细胞增殖时的重要信号传导通路 23 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 在AT2受体cDNA转染的大鼠血管内皮细胞中 激活AT2受体可以降低AT1受体介导的STAT1 STAT2和STAT3的酪氨酸残基磷酸化 同时也抑制了GF 生长因子 EGF 表皮生长因子 PDGF 血小板转移生长因子 的作用 由此可见 血管紧张素可以通过AT2受体来抑制各种生长因子的信号传导通路 24 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 总之 通过对细胞的研究 AT2受体的激活能活化Tyr和Ser Thr磷酸酶 这些磷酸酶可以逆转由AT1受体激活引起的细胞增殖和促生长作用 25 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 3 2NO cGMP通路许多研究中发现AT受体的激活会引起细胞水平cGMP的浓度的改变 在培养的小牛动脉内皮细胞中发现 AngII可以引起由AT2受体和NO通路介导的cGMP增加 同样的在其他动物的动脉内皮细胞中也有类似的情况发现 26 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 血管紧张素甚至可以直接刺激NO的释放 这些主要是由AT2受体引起的 利用AT1受体和AT2受体的选择性拮抗剂都可以抑制血管紧张素所引起NO的水平增加 这些都说明AT1受体和AT2受体的作用并不总是截然相反的 27 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 3 3BK 缓激肽 通路Siragy研究发现 激动AT2受体可以刺激内源性BK和NO的释放 但是并没有发现由AT1受体介导的BK和cGMP的产生 28 CompanyLogo 3 AT2受体的信号传导机制 实际上 激动B2受体时可产生NO 无论内源性还是外源性的AngII都可以刺激清醒大鼠肾间cGMP的增加 这些可以被AT2受体阻断剂 AT2受体反义寡核苷酸 NOS抑制剂及B2受体阻断剂所阻断 在肾包裹高血压大鼠模型中发现AngII可以引起AT2受体介导的缓激肽增多 由此可见AT2受体与BK的合成和释放有着直接的作用 29 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 4 1细胞凋亡AT2受体能介导血管平滑肌细胞 内皮细胞 成纤维细胞 卵巢颗粒细胞 3T3细胞等的凋亡 选择性刺激血管平滑肌细胞上的AT2受体 能促使体外培养的血管平滑肌细胞凋亡 30 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 Li等报道AngII增加基因型为AT2 的成纤维细胞的AT2mRNA的表达 同时这种细胞凋亡增多 而AngII对基因型为AT2 的成纤维细胞无影响 其原因是AT2 的成纤维细胞表达AT2受体 而AT2 的成纤维细胞不表达AT2受体 31 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 4 2抑制细胞生长 促进细胞分化AngII通过AT1受体促进细胞生长 又通过AT2受体抑制细胞生长 AT1受体和AT2受体在细胞生长中表现出相反的作用 用AngII同时刺激内皮细胞上的AT1受体和AT2受体时 不能诱导静止期的血管内皮细胞的增殖 但用AT2受体拮抗剂PD123177预处理内皮细胞 则引起了内皮细胞增殖 32 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 4 3舒张血管 使血压下降Ichiki等发现去除AT2受体基因小鼠的与对照的野生型小鼠相比 其动脉压升高2 67 3 33Kpa 并且使AngII通过AT1受体介导的升压反应明显增强 证明AT2受体激活能抑制AT1受体介导的升高血压作用 33 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 AT2受体介导降血压的机制目前尚不完全清楚 可能与以下几方面有关 1 AT2受体的激活了依赖内皮的细胞色素 450途径介导的舒张血管效应 2 AT2受体可能介导缓激肽 一氧化氮系统的激活 继而使cGMP升高 血压下降 34 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 4 4参与心血管损伤后新生内膜 neointima 的形成AT2受体在动物胚胎时期的血管中广泛 大量表达 在成年动物血管中的表达量很低 仅在内皮细胞中表达 在平滑肌细胞中的表达关闭 但当血管损伤后以及血管损伤后新生内膜形成过程中AT2受体再度表达增多 从而推测AT2受体可能参与血管损伤后血管壁结构重塑的过程 35 CompanyLogo 4 AT2受体介导的生物作用 Levy等报道 长时间阻断正常血压大鼠的AT1受体可抑制了AngII诱导的升压作用 却使AngII导致的动脉肥厚和纤维化显著增加 而长时间阻断AT2