鯡精胺酶是精氨酸脫羧產生的胺之一種。多胺形成的中間產物。由水解酶的催化可形成腐肉胺(putrescine)。
文獻綜述
病理學與病理生理學;血管活性物質;綜述;胍丁胺;平滑肌細胞增殖胍丁胺是精氨酸的代謝物之一,近些年來發現胍丁胺具有抑制血管平滑肌細胞增殖、舒張血管以及抗炎症等作用,提示胍丁胺作為一種內源性血管活性物質,可能參與以內皮功能障礙和平滑肌細胞增殖為特徵的動脈粥樣硬化發病機制並具有重要作用,可用於治療相關疾病。本文就當前有關胍丁胺在血管生物學方面的研究進展做一綜述。胍丁胺(agnmtine,AGM)是精氨酸經細胞線粒體膜上的精氨酸脫羧酶(argininedecarboxylase,ADC)作用轉化而來的。自1995年用高效液相色譜法和螢光測定法檢測到胍丁胺在大鼠主動脈和血清中有相對高濃度聚集以來,胍丁胺的生成代謝及其生物學作用逐漸引起人們的關注。隨後,胍丁胺和精氨酸脫羧酶在人類多種組織廣泛分布和表達又得到了證實。胍丁胺是一種多胺,其結構與其它多胺相似,但其生物學功能複雜得多。本文就當前有關胍丁胺在血管生物學方面的研究進展做一綜述。
生物學作用
胍丁胺在鯡精胺酶的作用下可生成其它多胺,包括肉毒鹼(camitine)、屍胺(cadaverine)、精脒(spennidine)和肌胺(musculamine)。各類多胺廣泛分布於多種有機體,近二十年來的研究表明多胺參與大量生物過程,是細胞增殖所必需的原料,在調節各類細胞的生長和分化中發揮重要作用。
胍丁胺通過誘導永生細胞和變異細胞內鳥氨酸脫羧酶的抗酶蛋白翻譯和抑制多胺轉運體實現對細胞內多胺的調
節作用【3。抗酶是唯一可以結合多胺生物合成的第一個限速酶——鳥氨酸脫羧酶(orinithinedecarboxylase,ODe)並抑制其活性、加速其降解的內源性蛋白,抗酶與ODC結合後通過影響細胞內環境和降低細胞內多胺水平從而抑制細胞生長。研究表明,胍丁胺可誘導抗酶,進而調節細胞內多胺攝取和抑制多胺合成,它能有效抑制永生細胞株和變異細胞株增殖,胍丁胺攝取的多少與其抗增殖作用靈敏度成正比。Satriano等實驗發現胍丁胺誘導抗酶的依據為胍丁胺誘導翻譯抗酶mRNA移碼生成全長抗酶蛋白質;
作用
胍丁胺是咪唑啉受體的一種內源性配體。目前將咪唑啉結合位點(imidazolinebindingssites,IBs)分為Il及I2兩大類,這兩種類型的結合位點均分布於多種動物的血管平滑肌,iBSI2可能參與血管平滑肌的增殖。近年來的研究還證實中樞抗高血壓藥的降血壓作用不是通過刺激.腎上腺素受體而是作用於咪唑啉受體。有人據此推測胍丁胺可能通過外周受體調節機制發揮其對血管壁的生物學作用。
1996年Regunathan等發現培養的大白鼠主動脈平滑肌細胞和牛肺動脈內皮細胞膜可結合H標記的咪唑克生。胍丁胺競爭性抑制H.咪唑克生的結合(1(i240±25nmoVL),通過激活咪唑啉受體減少單胺類神經遞質的釋放u。免疫染色證實平滑肌細胞和內皮細胞表達咪唑啉受體結合蛋白。高效液相色譜法檢測到鼠動脈內含有一定量胍丁胺(8.69±1.1ng/g),鼠動脈和培養內皮細胞表達ADC,但平滑肌細胞不表達該酶。經H.胸腺嘧啶脫氧核苷摻入實驗及計數平滑肌細胞的數目證實小牛血清引起的細胞增值有9o%以上可以被咪唑克生等所抑制。抑制效果咪唑克生>UK14304>萘甲唑林>西拉唑啉>胍丁胺,該抑制效果與藥物和H-唑克生結合位點的親和力有很大關係。由此認為平滑肌細胞和內皮細胞表達咪唑啉受體I1亞型,刺激該受體可抑制平滑肌細胞增殖。由內皮細胞ADC合成的胍丁胺可能作為一種咪唑啉受體k的內源性激動劑抑制血管生長,咪唑啉受體I2具有功能上的內源性的血管活性。繼之,又發現培養的人類冠狀動脈平滑肌細胞表達咪唑啉受體並呈劑量依賴的抑制血清刺激細胞增殖的作用。胍丁胺通過結合咪唑啉受體抑制去甲腎上腺素、血管緊張素Ⅱ、血小板源性生長因子對人類和大鼠主動脈平滑肌細胞的增殖,表明人類血管平滑肌細胞的咪唑啉受體激活可通過細胞內信號傳導G蛋白共同通路和受體酪氨酸激酶促有絲分裂途徑的相互作用而抑制增殖。由血管內皮細胞合成的胍丁胺可通過旁分泌的形式作用於眯唑啉受體調節血管平滑肌細胞增殖u。現已證實胍丁胺具有通過受體介導對培養細胞的抗增殖作用,但內源性胍丁胺是否參與在體正常或病理條件下的抗平滑肌細胞增殖有待於進一步研究。胍丁胺抗增殖作用很可能對治療血管增殖疾病將起到一定的積極作用。
靜脈給予胍丁胺可呈劑量依賴性降低麻醉大鼠血壓,預
先靜注咪唑啉受體和受體阻斷劑咪唑克生(ia~m)明顯抑制胍丁胺的降壓效應。Sun等報導由於胍丁胺不能通過血腦屏障,其降壓藥作用可能與節後交感神經抑制有關,也可能與血管內皮一氧化氮釋放有關,提示外周咪唑啉受體可能參與胍丁胺的血管舒縮調節作用。Morrissey等研究發現胍丁胺刺激體外培養的牛肺動脈內皮細胞使其亞硝酸鹽比基礎亞硝酸鹽含量增加三倍,而這種作用可以被咪唑克生但非.AR拮抗劑育享賓(Yohimbine)所抑制。胍丁胺可替代H.咪唑克生與內皮細胞膜結合併誘導細胞內鈣離子的短暫增加。重複給予胍丁胺該作用下調,但用去甲腎上腺素預先處理不影響該結果。提示胍丁胺結合內皮細胞表面咪唑啉受體使胞漿鈣離子增加刺激一氧化氮生成。故認為胍丁胺可以通過直接與內皮細胞表面咪唑啉受體結合,增加一氧化氮合成引起血管舒張。但新近年國人採用離體血管環灌流技術發現在1cr6mol/L苯腎上腺素(phenephrine,eE)引起血管預收縮的基礎上,胍丁胺劑量依賴性地舒張大鼠胸主動脈。該舒張反應在去除血管內皮和套用NOS抑制劑N-硝基.L精氨酸甲酯(NG-nitro-L-argininemethylester,LN^^伍)後依然存在,預先套用a2.腎上腺素能受體和咪唑啉受體阻斷劑咪唑克生完全阻斷胍丁胺的舒張作用,套用育享賓可部分阻斷該反應。提示胍丁胺所引起的濃度依賴性血管舒張作用非內皮依賴性並與NO無關,胍丁胺對鼠主動脈的舒張作用可能通過a2腎上腺素能受體和咪唑啉受體。血管內皮細胞是否參與胍丁胺的血管舒張作用還有待於進一步。晚近該小組又向在體恆流灌注環路中直接加入胍丁胺觀察其對不同組織動脈張力的調節作用,發現胍丁胺對不同部位的血管床張力的調節不一,且參與作用的主要受體也不一致。對胍丁胺調節血管舒縮的生物學功的研究還需深入,並可能對血管內皮功能障礙性疾病發生機制理論的完善和防治提供有益線索。