AGTR1
导读 | 高血压是遗传因素与环境因素相互作用所致的疾病。研究表明,肾素-血管紧张素系统(RAS)在调节血压和维持体内水、电解质平衡方面具有重要作用,参与了原发性高血压的发生发展。这一系统的主要生物学活性物质血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,ATⅡ)在心肌肥厚的发生发展中起着重要作用,它主要通过其I型受体(angiotensin Ⅱ type1 receptor,AGTR1)的介导从而发挥其作用。
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高血压是遗传因素与环境因素相互作用所致的疾病。研究表明,肾素-血管紧张素系统(RAS)在调节血压和维持体内水、电解质平衡方面具有重要作用,参与了原发性高血压的发生发展。这一系统的主要生物学活性物质血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,ATⅡ)在心肌肥厚的发生发展中起着重要作用,它主要通过其I型受体(angiotensin Ⅱ type1 receptor,AGTR1)的介导从而发挥其作用。
AGTR1基因位于人染色体3q21-25,其编码产物主要介导ATⅡ的心血管作用。全基因组扫描研究AGTR1基因是EH发病的最重要的候选易感基因,AGTR1基因多态性与EH的发生发展相关。
近年来越来越多的研究表明,血管紧张素Ⅱ-1型受体(AGTR1)基因多态性对高血压、肾脏疾病、血管疾病、冠心病、心肌肥厚、心力衰竭和糖尿病的发生发展有着重要影响。AGTR1基因变异不仅可为这些疾病易患人群的筛查、预防和疾病的诊断提供参考信息,更有望能为AGTR1拮抗剂的临床应用提供理论和病例选择依据,并可为心肌梗死等危重症的有关基因治疗提供理论和实验基础。
基因结构
人类AGTR1基因全称angiotensin Ⅱ receptor,type1(血管紧张素Ⅱ-1型受体),位于3q21-q25。在人类只有单一AGTR1基因,全长45123bp,包含8个外显子,其mRNA长2405nt,编码长度为359个氨基酸残基的蛋白质。
基因分子生物学功能
AGTR1蛋白由359个氨基酸残基组成,是一种典型的7个跨膜节段的G蛋白受体,具有激素受体的所有特征。由于少数氨基酸(约18个)的不同,AGTR1蛋白又分为AGTR1a与AGTR1b两种亚型。AGTR1a蛋白主要分布在成人血管、肾、心、脑、肝等脏器,AGTR1b蛋白分布于肾上腺和脑垂体。动物实验表明,AGTR1蛋白在不同组织或同一组织的不同发育阶段分布常有不同,其在大脑多数区域的分布及数量变化在成年、幼年或胚胎时差异不大,但在脑的不同部位表达有所不同。
血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)作用于血管平滑肌和肾上腺皮质等细胞的血管紧张素Ⅱ-1型受体(AGTR1)。在成熟组织,几乎所有已知的AngⅡ作用都是通过AGTR1蛋白所介导的。AngⅡ具有广泛的心血管作用:
对血管的作用
AngⅡ直接或间接作用于血管,增加外周血管阻力。其直接作用为激活血管平滑肌细胞的AGTR1蛋白,引起血管收缩。AngⅡ间接作用是通过促进外周交感神经末梢释放去甲肾上腺素和增加中枢交感神经放电活动,从而导致外周交感神经张力增高。AngⅡ作为一种血管生长刺激因子能促进原癌基因(c-fos、c-myc、c-jun)的表达,增加血小板衍生生长因子、转化生长因子β和碱性成纤维细胞生长因子的生成,促细胞外基质蛋白合成,引起血管平滑肌的增生和血管重构,血管重构在高血压的长期维持中起重要作用。
对肾脏的作用
AngⅡ直接收缩肾血管平滑肌以及通过增加肾交感神经张力,降低肾血流量;降低肾髓质血流可减少Na+排泄;作用于肾皮质的球状带促进醛固酮的合成和分泌,增加水钠潴留。此外,高浓度的AngⅡ可抑制远曲小管转运Na+,降低Na+排泄。
对心脏的作用
循环与局部的AngⅡ可作用于心肌细胞和非心肌细胞,AngⅡ作用于心脏交感神经末梢突触前膜AT受体,促去甲肾上腺素释放,表现为正性肌力和正性频率作用。AngⅡ收缩冠状动脉,并能促进内皮素分泌,可激活酪氨酸激酶和丝裂原激活蛋白激酶,促进成纤维细胞增生与心肌细胞肥大,引起心脏构型重建。AngⅡ作为一种主要递质,直接参与高血压病的发生发展过程,是研究高血压发病和药物治疗的主要指标。
AGTR1蛋白激活引起一系列的生物学效应,如血管收缩,内皮功能障碍,血小板激活,刺激PAI-1的表达,c-fos、c-jun等原癌基因的激活,血小板源性生长因子(platelet-de–rived growth factor,PDGF)和转化生长因子β(transforming growth factor beta TGF-β)等生长因子的激活,心肌细胞肥大,间质纤维化等。AGTR1蛋白激活后促进血管收缩和醛固酮释放,引起水钠潴留及血压升高,并介导细胞增殖和原癌基因表达等。近年来越来越多的研究表明,AGTR1基因多态性对高血压病、肾脏疾病、血管疾病、冠心病、心肌肥厚、心力衰竭和糖尿病的发生发展有着重要影响。
参与的通路
肾脏是由无数个“肾单位”组成的,每个“肾单位”又由肾小球和肾小管组成,肾小球有入球小动脉和出球小动脉。在肾小球入球动脉的特殊细胞(医学上称球旁细胞)分泌肾素;肾素可使肝脏合成的血管紧张素原生成血管紧张素I;血管紧张素I在血管紧张素转化酶的作用下转变成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ是体内一个活性很强的物质,主要通过与AGTR1蛋白结合而发挥作用。AGTR1蛋白激活后引起水钠潴留及血压升高,并介导细胞增殖和原癌基因表达等。如图1所示,其作用主要包括三方面:第一,使小动脉平滑肌收缩,外周血管阻力增加。第二,刺激肾上腺一个叫皮质球状带的部位分泌醛固酮,醛固酮是保钠保水的物质,继而引起血容量增加,以上两方面的作用共称为肾素-血管紧张素-醛固酮系统。第三,兴奋交感神经系统,使去甲肾上腺素分泌增加,使血管收缩。以上三方面作用导致血压升高。再通过复杂的变化,血管紧张素Ⅱ变成血管紧张素Ⅲ,并使生物活性作用减弱或消失。
众所周知,高血压是心血管疾病的危险因素,血压越高,心脑肾损害越严重。血管紧张素Ⅱ在正常情况下对维持血压有良好的作用;但是在病理情况下,产生过多时会引起血压升高,从而导致心脑肾的损害。原因之一是上述机制导致血压升高从而引起心脑肾损害;原因之二是血管紧张素Ⅱ本身还是一种可以通过复杂的机制直接导致左室肥厚的因子,而左室肥厚又是独立的心脏病危险因素,从而导致心力衰竭和冠心病等心血管疾病的发生发展,危害人们的健康。血管紧张素Ⅱ主要作用在出球小动脉,使其收缩导致肾小球压力增高,从而对肾功能产生有害作用。
AGTR1基因位于人染色体3q21-25,其编码产物主要介导ATⅡ的心血管作用。全基因组扫描研究AGTR1基因是EH发病的最重要的候选易感基因,AGTR1基因多态性与EH的发生发展相关。
近年来越来越多的研究表明,血管紧张素Ⅱ-1型受体(AGTR1)基因多态性对高血压、肾脏疾病、血管疾病、冠心病、心肌肥厚、心力衰竭和糖尿病的发生发展有着重要影响。AGTR1基因变异不仅可为这些疾病易患人群的筛查、预防和疾病的诊断提供参考信息,更有望能为AGTR1拮抗剂的临床应用提供理论和病例选择依据,并可为心肌梗死等危重症的有关基因治疗提供理论和实验基础。
基因结构
人类AGTR1基因全称angiotensin Ⅱ receptor,type1(血管紧张素Ⅱ-1型受体),位于3q21-q25。在人类只有单一AGTR1基因,全长45123bp,包含8个外显子,其mRNA长2405nt,编码长度为359个氨基酸残基的蛋白质。
基因分子生物学功能
AGTR1蛋白由359个氨基酸残基组成,是一种典型的7个跨膜节段的G蛋白受体,具有激素受体的所有特征。由于少数氨基酸(约18个)的不同,AGTR1蛋白又分为AGTR1a与AGTR1b两种亚型。AGTR1a蛋白主要分布在成人血管、肾、心、脑、肝等脏器,AGTR1b蛋白分布于肾上腺和脑垂体。动物实验表明,AGTR1蛋白在不同组织或同一组织的不同发育阶段分布常有不同,其在大脑多数区域的分布及数量变化在成年、幼年或胚胎时差异不大,但在脑的不同部位表达有所不同。
血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)作用于血管平滑肌和肾上腺皮质等细胞的血管紧张素Ⅱ-1型受体(AGTR1)。在成熟组织,几乎所有已知的AngⅡ作用都是通过AGTR1蛋白所介导的。AngⅡ具有广泛的心血管作用:
对血管的作用
AngⅡ直接或间接作用于血管,增加外周血管阻力。其直接作用为激活血管平滑肌细胞的AGTR1蛋白,引起血管收缩。AngⅡ间接作用是通过促进外周交感神经末梢释放去甲肾上腺素和增加中枢交感神经放电活动,从而导致外周交感神经张力增高。AngⅡ作为一种血管生长刺激因子能促进原癌基因(c-fos、c-myc、c-jun)的表达,增加血小板衍生生长因子、转化生长因子β和碱性成纤维细胞生长因子的生成,促细胞外基质蛋白合成,引起血管平滑肌的增生和血管重构,血管重构在高血压的长期维持中起重要作用。
对肾脏的作用
AngⅡ直接收缩肾血管平滑肌以及通过增加肾交感神经张力,降低肾血流量;降低肾髓质血流可减少Na+排泄;作用于肾皮质的球状带促进醛固酮的合成和分泌,增加水钠潴留。此外,高浓度的AngⅡ可抑制远曲小管转运Na+,降低Na+排泄。
对心脏的作用
循环与局部的AngⅡ可作用于心肌细胞和非心肌细胞,AngⅡ作用于心脏交感神经末梢突触前膜AT受体,促去甲肾上腺素释放,表现为正性肌力和正性频率作用。AngⅡ收缩冠状动脉,并能促进内皮素分泌,可激活酪氨酸激酶和丝裂原激活蛋白激酶,促进成纤维细胞增生与心肌细胞肥大,引起心脏构型重建。AngⅡ作为一种主要递质,直接参与高血压病的发生发展过程,是研究高血压发病和药物治疗的主要指标。
AGTR1蛋白激活引起一系列的生物学效应,如血管收缩,内皮功能障碍,血小板激活,刺激PAI-1的表达,c-fos、c-jun等原癌基因的激活,血小板源性生长因子(platelet-de–rived growth factor,PDGF)和转化生长因子β(transforming growth factor beta TGF-β)等生长因子的激活,心肌细胞肥大,间质纤维化等。AGTR1蛋白激活后促进血管收缩和醛固酮释放,引起水钠潴留及血压升高,并介导细胞增殖和原癌基因表达等。近年来越来越多的研究表明,AGTR1基因多态性对高血压病、肾脏疾病、血管疾病、冠心病、心肌肥厚、心力衰竭和糖尿病的发生发展有着重要影响。
参与的通路
肾脏是由无数个“肾单位”组成的,每个“肾单位”又由肾小球和肾小管组成,肾小球有入球小动脉和出球小动脉。在肾小球入球动脉的特殊细胞(医学上称球旁细胞)分泌肾素;肾素可使肝脏合成的血管紧张素原生成血管紧张素I;血管紧张素I在血管紧张素转化酶的作用下转变成血管紧张素Ⅱ。血管紧张素Ⅱ是体内一个活性很强的物质,主要通过与AGTR1蛋白结合而发挥作用。AGTR1蛋白激活后引起水钠潴留及血压升高,并介导细胞增殖和原癌基因表达等。如图1所示,其作用主要包括三方面:第一,使小动脉平滑肌收缩,外周血管阻力增加。第二,刺激肾上腺一个叫皮质球状带的部位分泌醛固酮,醛固酮是保钠保水的物质,继而引起血容量增加,以上两方面的作用共称为肾素-血管紧张素-醛固酮系统。第三,兴奋交感神经系统,使去甲肾上腺素分泌增加,使血管收缩。以上三方面作用导致血压升高。再通过复杂的变化,血管紧张素Ⅱ变成血管紧张素Ⅲ,并使生物活性作用减弱或消失。
众所周知,高血压是心血管疾病的危险因素,血压越高,心脑肾损害越严重。血管紧张素Ⅱ在正常情况下对维持血压有良好的作用;但是在病理情况下,产生过多时会引起血压升高,从而导致心脑肾的损害。原因之一是上述机制导致血压升高从而引起心脑肾损害;原因之二是血管紧张素Ⅱ本身还是一种可以通过复杂的机制直接导致左室肥厚的因子,而左室肥厚又是独立的心脏病危险因素,从而导致心力衰竭和冠心病等心血管疾病的发生发展,危害人们的健康。血管紧张素Ⅱ主要作用在出球小动脉,使其收缩导致肾小球压力增高,从而对肾功能产生有害作用。
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