血管重塑分子学机制及信号转导机制

目前有关高血压血管病变机制的研究主要是在培养血管细胞中进行的。由于VSMC增殖加快曾被认为是高血压、动脉粥样硬化和血管再狭窄的共同细胞病理基础，因而各国学者对于VSMC增殖的细胞信号传导机制进行了广泛深入的研究。现结合文献中有关SHR大鼠VSMC增殖机制的研究报道作一简要介绍。

（一）血管细胞增殖的信号传导机制

前文已经提到，SHR主动脉培养VSMC及VAF细胞增殖（用3　H－胸腺嘧啶核苷掺入法测定DNA合成）快于WKY的相应细胞，这为进一步探索该异常的细胞机制提供了良好的研究模型。动脉组织能自身合成bFGF、FDGF、TGF－β等生长因子，在体内这些因子通过自分泌或旁分泌机制影响血管细胞生长。业已证实bFGF、EGF、FDGF有刺激培养VAF及VSMC合成DNA的作用，而且该作用在SHR细胞显著高于WKY；据报道TGF－β对于SHR及WKY的VSMC生长具有相反作用，SHR主动脉的VSMC的 TGF－βmRNA表达高于WKY，这些结果提示TGF－β可能在高血压VSMC增殖上起重要作用。可是在培养VAF，证实TGF－β具有生长抑制作用，然而该作用在SHR与WKY间并无差别，上述研究结果提示SHR的VSMC与VAF增殖加快的机制可能不完全相同。ATⅡ对于培养VAF增殖有轻度刺激作用；对于培养VSMC，ATⅡ究竟刺激细胞肥大还是增值？这取决于实验条件如是否存在血清等。ATⅡ的促细胞生长作用是通过AT1受体实现的，其他生长因子如TGF－β可能中介这一作用。除ATⅡ外，其他血管活性物质如垂体血管升压素、5－羟色氨、凝血酶等对培养VAF也有促生长作用，而且它们对SHR培养VAF的促进增殖作用均强于WKY。为了阐明SHR培养血管细胞生长快于WKY细胞的机制，对以下细胞信号传导途径作一阐述。

1．受体　有关高血压VSMC细胞膜受体改变的报道无肯定一致结果。曾测定培养VAF的bFGF受体数目及亲和力，未发现它们在SHR与WKY细胞间有差别。由于SHR血管细胞对众多促生长因子的增殖反应均高于WKY，这很难用受体水平上的改变来解释，反倒提示在受体后某一共同细胞信号传导机制可能发生改变。

2．G蛋白（G－proteins）　对于培养VAF的研究表明，百日咳毒素（PT）能部分抑制血管升压素和凝血酶激活的磷脂酶C活性。PT对VAF的DNA合成也同样有部分抑制作用。上述结果说明PT敏感的G蛋白部分中介了血管升压素和凝血酶对于VAF细胞磷脂酶C以及细胞增殖的激活作用。然而，由于PT的上述抑制作用在SHR和WKY细胞间没有差别，因此这一结果提示PT敏感的G蛋曰与SHR的VAF增殖加快无关。另据报道SHR阻力血管的G蛋白水平与WKY比较也无差别。

3．磷脂酶C（phospholipase　C，PLC）在SHR培养VSMC已有不少有关PLC活性增高或磷酸肌醇（phosphoinositides，PI）水解加快的报道。PLC有多种亚型，有人报道SHR动脉组织中PLCδ存在点突变，可是上述改变与高血压细胞增殖加快或血压升高之间的关系未被证实。而且最近研究指出单纯激活PLC并不足以引起细胞生长。用氚标记肌醇磷酸（3　H－inositol　phosphates，3　HIP）生成作为测定PLC活性指标，结果显示，在SHR培养VAF细胞，尽管血管升压素和凝血酶激活的PLC活性增高，可是10%血清激活的PLC活性与正常对照并无差别。由此可见，SHR大鼠VAF在培养条件下（10%血清）增殖加快不能用PLC活性改变来解释。

4．蛋白激酶C（protein　kinase　C，PKC）

Phorbol酯引起的血管收缩反应及它对于其他缩血管物质的增强作用在SHR均强于WKY，提示SHR血管PKC活性可能增强。曾报道SHR培养VAF细胞［3　H］－PDBu结合位点数目高于对照，与上述假说相符。用Phorbol酯以不同方法处理细胞，使PKC激活（小剂量、短时间Phorbol酯处理细胞）或使PKC活性下调（大剂量、长时间Phorbol酯处理细胞）后，进一步观察PKC活性改变与细胞增殖的关系。我们发现在培养VAF细胞，激活PKC使细胞增殖抑制，反之失活PKC则使VAF增殖加快。上述现象可以用激活PKC导致磷酸肌醇水解被抑制来解释。由于PKC活性改变与VAF增殖的激活或抑制程度在SHR与WKY细胞间相同，因而不能证实PKC活性改变是SHR血管VAF增殖加快的原因。PKC与细胞生长的关系很复杂，文献报道不一致，既有刺激又有抑制细胞生长的结果报道，这可能与细胞类型、细胞周期等众多因素有关。需要指出的是PKC有多种亚型，今后应深入研究PKC亚型在细胞生长、分化中的作用及其改变在高血压发病中的可能机制。

5．受体酪氨酸激酶（receptor　tyrosine kinase，RTK）　tyrphostin（RTK的一种选择性抑制剂）能阻断某些生长因子对细胞的促生长作用，说明RTK参与生长因子的这一作用。有人报道PDGF激活的RTK活性在SHR动脉组织较WKY为高，我们曾报道PDGF、EGF、bFGF对VAF的促细胞生长作用能被tyrphostin抑制，尤其是tyrphostin抑制bFGF刺激DNA合成的作用在SHR培养VAF较WKY细胞更为敏感，提示在SHR血管VAF细胞，bFGF刺激细胞增殖加快的机制可能有RTK参与。

6．其他　在SHR的VSMC及VAF细胞还分别有磷脂酶D（phospholipase　D，PLD）、促分裂素活化蛋白激酶（MAPK）等细胞信号机制活性改变的报道。

虽然在高血压血管组织或培养细胞存在上述细胞信号转导机制改变，但这些变化与高血压血管细胞增殖间的因果关系未能建立。

（二）血管重塑的细胞内机制

1．第二信使增多　第二信使包括Ca2＋、IP3、DG、PKC及cAMP。SHR大鼠的肥大心肌细胞内Ca2＋，较WKY大鼠显著升高，在肥大的心肌细胞浆中PKC的活性显著上升，佛波酯可增强PKC活性，使19kD的肌球蛋白轻链磷酸化程度大为增强，从而加重心肌细胞肥大程度。机械牵张、ATⅡ、Ca2＋、ET等均可激活PKC，故推测PKC可能是致肥厚的重要转导因子。PKC抑制剂可以阻止α1受体激动药所致心肌肥厚，IP3可促进胞外Ca2＋内流和胞内储存Ca2＋释放。PKC可被DG所激活，在有磷脂酰丝氨酸存在的情况下，促进肌浆网释放储存Ca2＋。在细胞信号传导过程中Ca2＋是个关键的信使，压力负荷、ATⅡ或CA致LVH均偶联细胞内Ca2＋浓度升高。

2．细胞离子转运异常　心肌肥厚时胞浆Ca2＋浓度升高势必伴有细胞膜离子转运改变。心肌肥厚患者红细胞Na＋升高，Na＋－K＋泵活性降低，Na＋－Li＋逆向交换增强。细胞内外离子转运改变与心肌肥厚关系密切。

3．细胞凋亡（apoptosis）　或称细胞程序性死亡，是由遗传决定的生理性死亡过程。是生理条件下机体的几个系统维持体内平衡的主要机制之一，也是机体对抗异常细胞增殖的机制之一。凋亡是有别于坏死的一种死亡形式，细胞形态及细胞命运均具特征。一个细胞接受凋亡的信号后，发生一系列形态变化：染色质浓缩和移向边缘，使核呈“半月形”或“马靴形”；线粒体功能在凋亡期不正常，并见到细胞骨架改变和膜出现芽状萌出；稍后，核明显破碎，胞浆进行性浓缩，出现一个或多个凋亡小体；细胞残余为巨噬细胞／单核细胞系的巨噬细胞摄取。

据报道在SHR心肌及主动脉平滑肌培养细胞凋亡增加；在自发性高血压小鼠的心肌、肾（内皮层及髓质）及脑（皮质、视丘、海马等）均有细胞凋亡，它可能参与遗传性心血管重塑机制。近来据报道，ACEI、AT1受体拮抗药和钙拮抗药通过促进SHR血管平滑肌细胞凋亡而改善SHR血管重塑；而直接扩血管药肼屈嗪（肼苯哒嗪）虽同样降压，但对血管质量、凋亡或DNA合成无影响。AT1受体介导细胞增殖和存活；AT2受体介导细胞凋亡。当细胞膜上AT1受体占优势时，RAS亢进促细胞增殖与存活；AT2受体占优势时，RAS亢进则促细胞凋亡。促进心血管细胞凋亡宜作为防治和控制心血管重塑的重要“靶的”之一。