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利用基因轉(zhuǎn)錄、放射免疫、免疫組化法和免疫印跡等檢測方法，先后有學(xué)者證實ADM2在人類和嚙齒動物的很多部位中都有表達(dá)，如心血管系統(tǒng)、腎臟、胃(尤其胃粘膜肌層)、空腸、腦部(尤其下丘腦、腦垂體前葉和中部)、皮膚、頜下腺、胰腺、肺、脾、胸腺、卵巢，不在睪丸和腎上腺表達(dá)。血漿中也檢測到了ADM2的表達(dá)，學(xué)術(shù)界大多數(shù)觀點認(rèn)為其來源于腦垂體。另外在血漿中還檢測到了ADM2前體肽原的表達(dá)，這說明部分成熟ADM2的形成是在細(xì)胞外進(jìn)行的。同ADM和CGRP一樣，中性肽鏈內(nèi)切酶可能參與了ADM2的降解[4]。ADM2與ADM、CGRP結(jié)構(gòu)類似，通過與降鈣素受體(calcitoninreceptor，CTR)和降鈣素受體樣受體/受體活化修飾蛋白復(fù)合物(calcitoninrece-ptor-likereceptor/receptoractivity-modifyingproteins，CRLR/RAMPs)結(jié)合發(fā)揮作用[2]。CRLR在機體各系統(tǒng)中廣泛表達(dá)，為G蛋白偶聯(lián)受體，通過激活Gs蛋白介導(dǎo)的腺苷酸環(huán)化酶升高細(xì)胞內(nèi)cAMP水平，發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。而CRLR本身沒有活性，需要結(jié)合RAMPs后才具有受體功能。RAMPs有三種亞型：RAMP1、RAMP2和RAMP3，各組織器官中均有分布。它們作為分子伴侶將CRLR從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體轉(zhuǎn)運到細(xì)胞膜，并參與CRLR配體特異性的識別。CGRP優(yōu)先與CRLR/RAMP1結(jié)合，ADM優(yōu)先與CRLR/RAMP2，3結(jié)合，而ADM2與三個受體亞型的結(jié)合沒有選擇性，這提示在機體中ADM2可能有著比CGRP和ADM更為強大和廣泛的生物學(xué)效應(yīng)。

腎上腺髓質(zhì)素2的生物學(xué)效應(yīng)及機制

ADM2的心臟保護(hù)作用及機制1)抗心肌纖維化。心肌纖維化指各種致纖維化因素使心肌膠原纖維不成比例增多，表現(xiàn)為心肌細(xì)胞肥大和心肌成纖維細(xì)胞增殖。血管緊張素Ⅱ是強有力的心肌纖維化誘導(dǎo)因子，在其誘導(dǎo)的心肌纖維化模型中發(fā)現(xiàn)，大鼠心肌成纖維細(xì)胞中ADM2的生成和分泌下調(diào)，CRLR、RAMP2和RAMP3的mRNA表達(dá)水平上調(diào)，對ADM2和RAMP1無影響。采用[3H]-胸腺嘧啶和[3H]-脯氨酸摻入法檢測細(xì)胞DNA復(fù)制和膠原生成，發(fā)現(xiàn)ADM2干預(yù)后可抑制心肌成纖維細(xì)胞[3H]-胸腺嘧啶和[3H]-脯氨酸摻入，減少膠原合成，降低反映心肌纖維化水平的α-平滑肌肌動蛋白(α-smoothmuscleactin，α-SMA)含量，增加cAMP含量，起到抗心肌纖維化的作用[5]。有研究結(jié)扎大鼠左冠狀動脈前降支誘導(dǎo)心肌纖維化模型，與假手術(shù)組相比，手術(shù)組存活大鼠的心功能降低，心肌梗死區(qū)Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白表達(dá)增加，左室ADM2及其受體系統(tǒng)表達(dá)上調(diào)。另外，ADM2濃度依賴性地拮抗了醛固酮誘導(dǎo)的心肌成纖維細(xì)胞增殖[6]。血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)乳鼠心肌細(xì)胞肥大模型中，細(xì)胞ADM2的mRNA表達(dá)、分泌和合成明顯下調(diào)，而其受體系統(tǒng)mRNA表達(dá)上調(diào)。ADM2與同濃度的ADM作用相仿，能夠有效抑制血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的細(xì)胞肥大效應(yīng)，并濃度依賴性地提高cAMP含量。因此，ADM2可能通過cAMP/PKA途徑發(fā)揮了抗乳鼠心肌細(xì)胞肥大效應(yīng)[7]。2)抗缺血再灌注損傷。目前，學(xué)者們對于心臟缺血再灌后內(nèi)源性ADM2的變化情況觀點并不一致。有研究發(fā)現(xiàn)大鼠心臟左前降支缺血30分鐘后再灌注早期，缺血區(qū)域的ADM2表達(dá)顯著減少，而非缺血區(qū)ADM2表達(dá)升高，其受體系統(tǒng)均上調(diào)。通過ADM2對乳鼠心肌細(xì)胞缺氧復(fù)氧損傷的保護(hù)機制，研究者認(rèn)為缺血區(qū)ADM2的降低可能加劇了心肌的損傷[8]。但也有學(xué)者報道，與對照組相比梗死心肌ADM2mRNA和蛋白表達(dá)水平上升，受體系統(tǒng)RAMP3、RAMP3mRNA相繼表達(dá)升高，RAMP1沒有變化。ADM2含量與舒張壓呈正相關(guān)，與脈壓呈負(fù)相關(guān)。ADM2干預(yù)后脈壓下降，梗死區(qū)周圍中性粒細(xì)胞浸潤受抑制，血漿肌酸激酶和乳酸脫氫酶活性下降，心肌缺血再灌后損傷得到明顯改善[9]。ADM2作為心血管保護(hù)因子，外源性給予ADM2可拮抗心肌缺血再灌引起的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、氧化應(yīng)激反應(yīng)，并發(fā)揮抗細(xì)胞凋亡作用保護(hù)心肌。研究證實，ADM2通過磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide3-kinase，PI3K)/蛋白激酶B(proteinkinaseB，PKB)信號傳導(dǎo)通路抑制心肌內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激，起到了保護(hù)心肌的作用[10]。心肌缺血再灌后引發(fā)嚴(yán)重的脂質(zhì)過氧化損傷，外源性給予ADM2可激活細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶(extracellularregulatedproteinkinases，ERK)1/2通路，降低大鼠血漿丙二醛含量和心肌乳酸脫氫酶活性，提高超氧化物歧化酶和過氧化氫酶活性，減少還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(nicotinamideadeninedinucleotidephosphateoxidase，NADPHoxidase)亞基蛋白表達(dá)，使活性氧產(chǎn)生減少，從而改善了心肌氧化應(yīng)激損傷[11]。

目前，在人主動脈內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、心臟微血管內(nèi)皮細(xì)胞和成纖維細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)ADM2及其受體系統(tǒng)的表達(dá)，1nmoll-1ADM2可拮抗1mmoll-1H2O2和缺血再灌引發(fā)的氧化應(yīng)激作用，提高細(xì)胞生存率[12]。此外，ADM2通過Akt/GSK-3β途徑抑制線粒體介導(dǎo)的心肌凋亡，使心肌梗塞面積減小，凋亡指數(shù)、caspase3活性降低、由線粒體到胞漿的細(xì)胞色素c轉(zhuǎn)位受抑制，凋亡抑制基因B淋巴細(xì)胞瘤-2(B-celllymphoma-2，Bcl-2)的mRNA和蛋白表達(dá)上升，Bcl-2/Bax比值升高[13]。3)改善心臟功能。有研究表明在大鼠左心室乳頭肌上，ADM2通過內(nèi)皮源性一氧化氮(nitricoxide，NO)發(fā)揮負(fù)性肌力作用[14]。ADM2使正常心肌內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelialnitricoxidesynthase，eNOS)絲氨酸磷酸化水平增加3倍，使與NO/cGMP通路相關(guān)的心肌肌鈣蛋白Ⅰ(cardiactroponinI，cTnI)磷酸化水平增加，發(fā)揮負(fù)性肌力作用且無顯著松弛心肌效果。而應(yīng)用縮窄主動脈或給予eNOS抑制劑的方法增加心臟后負(fù)荷后，心肌eNOS磷酸化基線水平已經(jīng)增高，ADM2不使其繼續(xù)增加。主動脈縮窄組與cAMP/PKA通路相關(guān)的磷酸化PLB增加。ADM2呈濃度依賴性地發(fā)揮正性肌力和松弛左室乳頭肌的作用。據(jù)此，研究者推斷心肌對ADM2的不同反應(yīng)是由于后負(fù)荷增加后eNOS系統(tǒng)發(fā)生損傷引起的[15]。但也有學(xué)者提出：在離體的大鼠心室肌細(xì)胞中，ADM2通過激活PKA和增加鈣瞬流發(fā)揮正性肌力作用。而在心臟離體灌流模型中，心臟缺血后NO合成受損，ADM2降低左室舒張末壓，負(fù)性肌力作用減弱且不產(chǎn)生正性肌力作用，不改善缺血后心功能的恢復(fù)[16]。給麻醉狀態(tài)下豬的冠狀動脈左前降支灌注ADM2(0.81~204.1pmol/min)，在心率和動脈壓保持不變的情況下，其冠脈血流增加，心臟功能增強。ADM2的這種效應(yīng)可能與其自身受體系統(tǒng)和β2-腎上腺素能受體介導(dǎo)的NO合成和釋放有關(guān)。在培養(yǎng)的豬冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞上進(jìn)一步研究證實，ADM2通過cAMP途徑激活ERK、PKB和p38，增加內(nèi)皮型一氧化氮合酶磷酸化，使NO生成增多[17]。

ADM2對血管的調(diào)節(jié)作用1)對血壓的影響。研究發(fā)現(xiàn)自發(fā)性高血壓大鼠心肌組織、主動脈、血漿中ADM2及其受體復(fù)合物CRLR和RAMP1/2/3的蛋白和mRNA水平上調(diào)，cAMP表達(dá)增加，預(yù)先加入CGRP8-37或ADM22-52均不能減弱這種作用[18]。這提示心血管組織中ADM2及其受體參與了自發(fā)性高血壓大鼠病程的發(fā)生發(fā)展。以往的研究表明向大鼠側(cè)腦室注射ADM2可持續(xù)顯著地升高平均動脈壓和心率，其效應(yīng)明顯強于ADM，與CGRP相當(dāng)[19]。越來越多的研究證明，通過外周途徑給予ADM2可舒張血管，降低血壓。如給予清醒大鼠靜脈注射ADM2(1nmol/kg)后，其腎臟、腸系膜和尾動脈血管舒張，血壓下降，心率加快，同等劑量的ADM2降壓效應(yīng)強于ADM。此效應(yīng)可被NO合成抑制劑阻斷，不受KATP通道阻斷劑U-37883A的影響[20]。低鹽飲食的羊輸注血管緊張素Ⅱ伴或不伴ADM2(33ng/(kg•min))后發(fā)現(xiàn)，ADM2同ADM一樣，能夠拮抗血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的升壓效應(yīng)，擴張外周阻力血管，降低主動脈壓。但ADM2降低血壓的同時伴有心輸出量和心率增加，且不像ADM一樣影響血管緊張素Ⅱ?qū)θ┕掏淖饔肹21]。2)抑制血管鈣化。血管鈣化是慢性腎病晚期、甲狀旁腺功能亢進(jìn)等疾病的主要并發(fā)癥。研究發(fā)現(xiàn)ADM2可抑制血管平滑肌細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成骨樣細(xì)胞，抑制血管鈣化。用尼古丁灌胃和肌肉注射維生素D3的方法建立大鼠血管鈣化模型，可見大鼠血漿和主動脈中ADM2表達(dá)減少，ADM2受體系統(tǒng)表達(dá)上調(diào)，管壁鈣質(zhì)沉積和堿性磷酸酶活性增加。皮下埋植滲透泵連續(xù)給予鈣化大鼠ADM2(100ng/(kg•h))28天后，ADM2明顯降低了鈣質(zhì)沉積和血漿、血管中堿性磷酸酶活性，并在離體培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞中得到進(jìn)一步驗證。血管鈣化后血管平滑肌細(xì)胞標(biāo)志蛋白下調(diào)，如平滑肌-22α(smoothmuscle-22alpha，SM-22α)、α-SMA和鈣調(diào)蛋白，而ADM2可以使上述蛋白表達(dá)水平恢復(fù)正常，抑制血管平滑肌細(xì)胞特征蛋白的丟失；ADM2上調(diào)鈣化抑制蛋白基質(zhì)γ-羧基谷氨酸結(jié)合蛋白(matrix-carboxyglutamicacid(Gla)protein，cMGP)，下調(diào)鈣化轉(zhuǎn)錄因子核心蛋白結(jié)合因子α1(corebindingfactorα1，Cbfα1)基因表達(dá)、抑制了果蠅Mad基因1/5/8哺乳動物類似基因(mammalianhomologsoftheDrosophilaMadgene1/5/8，Smad1/5/8)信號通路，對骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和骨橋蛋白的表達(dá)沒有明顯的作用[22]。因此，內(nèi)源性ADM2參與了血管鈣化的發(fā)生發(fā)展，ADM2作為血管保護(hù)因子通過增加cMGP蛋白表達(dá)水平，抑制血管鈣化。3)抗動脈粥樣硬化。高脂血癥是動脈粥樣硬化的重要危險因素。ADM2能夠降低ApoE-/-小鼠血中總膽固醇、低密度脂蛋白，顯著升高高密度脂蛋白水平，縮小主動脈斑塊面積，增加管壁厚度，從而減輕動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展[23]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ADM2可以增加類脂磷酸酶PETN(phospha-taseandtensinhomologdeletedonchromosometen)蛋白表達(dá)，降低介導(dǎo)泡沫細(xì)胞形成的清道夫受體AmRNA和蛋白表達(dá)，這樣巨噬細(xì)胞對LDL攝取減少，細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)含量減少，進(jìn)而阻礙泡沫細(xì)胞形成，改善ApoE-/-小鼠體內(nèi)動脈粥樣斑塊形成[24]。4)調(diào)控血管生成。研究發(fā)現(xiàn)ADM2是一個新的促血管生成因子。培養(yǎng)在基質(zhì)膠上的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞，外源性給予的ADM2與其上CRLR/RAMP1、CRLR/RAMP2受體結(jié)合，5分鐘后血管內(nèi)皮生長因子受體2(vascularendothelialgrowthfactorreceptor2，VEGF-R2)磷酸化水平即上調(diào)，18小時后細(xì)胞VEGFmRNA表達(dá)水平顯著上調(diào)，這表明ADM2的促血管生成作用可能部分與血管內(nèi)皮生長因子(vascularendothelialgrowthfactor，VEGF)信號通路有關(guān)[25]。用腺病毒轉(zhuǎn)染的方法使局部缺血的大鼠后肢高表達(dá)ADM2，和對照組相比，ADM2高表達(dá)組大鼠后肢的毛細(xì)血管和小動脈密度明顯增加。在培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞上證實，ADM2通過ERK，Akt/NOS/NO和VEGF/VEGFR-2途徑誘導(dǎo)細(xì)胞遷移、管腔形成，從而促進(jìn)血管生成[26]。近來有學(xué)者證實，ADM2穩(wěn)定內(nèi)皮細(xì)胞構(gòu)架，通過調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮鈣粘蛋白(vascularendothelialcadherin，VE-cadherin)，與VEGF協(xié)同作用，修剪畸形毛細(xì)血管叢，促進(jìn)血管增生，形成有功能的血管網(wǎng)絡(luò)。其中，MAPK/ERK1/2僅參與了ADM2的擴張管腔作用，而PI3/Akt與ADM2的擴張管腔、減少出芽作用均有關(guān)。

在體腫瘤模型中發(fā)現(xiàn)，阻斷ADM2后，可抑制腫瘤生長。這可能是由于缺少ADM2的情況下，腫瘤塊中血管生成紊亂，有效血供減少所導(dǎo)致[27]。5)調(diào)節(jié)內(nèi)皮屏障作用。ADM2通過不同機制調(diào)節(jié)不同部位內(nèi)皮屏障作用。有研究表明人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(humanumbilicalveinendothelialcells，HUVEC)中ADM2與CRLR/RAMP2結(jié)合通過cAMP途徑加強細(xì)胞間連接，拮抗凝血酶誘導(dǎo)的內(nèi)皮高通透性，維持內(nèi)皮細(xì)胞屏障的穩(wěn)定性[28]。亦有研究證實，大鼠冠脈微血管內(nèi)皮屏障的穩(wěn)定性與RhoA/Rock通路和Rac1活性有關(guān)，ADM2使此通路失活，致細(xì)胞微絲骨架排列紊亂，VE-cadherin丟失，破壞了內(nèi)皮屏障作用；而HUVEC的穩(wěn)定性不受RhoA/Rock通路調(diào)節(jié)[29]。

ADM2的肺臟保護(hù)作用及機制ADM2能夠穩(wěn)定培養(yǎng)的人肺微動脈內(nèi)皮的屏障功能，降低小鼠機械通氣引起的肺血管高通透性，改善機械通氣相關(guān)性肺損傷[30]。在缺氧誘導(dǎo)肺微血管高通透性模型中，小鼠肺勻漿中ADM2和ADM轉(zhuǎn)錄水平升高，且這一現(xiàn)象在原代培養(yǎng)的大鼠微血管內(nèi)皮細(xì)胞、小鼠心房肌細(xì)胞系HL-1、小鼠胚胎成纖維細(xì)胞系NIH3T3、小鼠神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞系NS20Y中得到了驗證，其中僅大鼠微血管內(nèi)皮細(xì)胞ADM2mRNA/ADMmRNA比值升高。進(jìn)一步研究證明，ADM2表達(dá)增高可能是由于缺氧誘導(dǎo)因子1α增加了ADM2基因啟動子活性。在人肺微血管內(nèi)皮細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，ADM2通過與自身受體結(jié)合激活PKA途徑濃度依賴性地降低內(nèi)皮高分子通透性，亦可拮抗凝血酶誘導(dǎo)的內(nèi)皮高通透性。在小鼠肺離體灌注模型中，ADM2可以降低毛細(xì)血管濾過系數(shù)，改善壓力誘導(dǎo)的內(nèi)皮高通透性，發(fā)揮穩(wěn)定肺血管內(nèi)皮屏障作用[31]。

ADM2的腎臟保護(hù)作用及機制研究證實腎臟中ADM2mRNA水平在皮質(zhì)中表達(dá)最高，而自發(fā)性高血壓大鼠腎皮質(zhì)中ADM2mRNA水平顯著低于WKY大鼠。施行了5/6腎臟切除術(shù)的大鼠，余腎的ADM2表達(dá)顯著下降，而其受體系統(tǒng)表達(dá)增加。這表明ADM2作為內(nèi)源性調(diào)節(jié)肽，在腎臟損傷的進(jìn)程中起重要作用[32]。有研究用超聲微泡造影劑介導(dǎo)的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染方法使大鼠缺血再灌的腎臟高表達(dá)ADM2后，發(fā)現(xiàn)大鼠腎臟的超氧化物歧化酶顯著升高，而丙二醛、髓過氧化物酶、細(xì)胞間細(xì)胞黏附分子1、內(nèi)皮素-1、P-選擇蛋白表達(dá)顯著下降，腎組織凋亡細(xì)胞數(shù)目減少，這表明ADM2通過抗炎抗凋亡、抑制縮血管物質(zhì)產(chǎn)生、減少機體氧化應(yīng)激等作用保護(hù)了腎臟缺血再灌注損傷[33]。

結(jié)語

小分子活性肽腎上腺髓質(zhì)素2已成為新的內(nèi)源性保護(hù)因子，在心血管、腎臟、肺臟等重要臟器發(fā)揮著廣泛而強大的生物學(xué)效應(yīng)，參與機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，并在高血壓、心肌缺血、心功能衰竭和腎功能衰竭等多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。除此之外，腎上腺髓質(zhì)素2可能在其他系統(tǒng)和腫瘤疾病中有著更為廣泛的生物學(xué)作用，更加深入地了解其生物學(xué)效應(yīng)及作用機制，找到更多腎上腺髓質(zhì)素2的功能拮抗物質(zhì)，有助于我們對降鈣素基因相關(guān)肽超家族更為全面的認(rèn)識，并對今后相關(guān)的基礎(chǔ)和臨床研究提供重要的指導(dǎo)作用。

作者：謝靜綜述曾強審校單位：解放軍總醫(yī)院國際醫(yī)學(xué)中心