关于激肽释放酶-激肽系统在脑梗死治疗中生物学作用的研究进展*

李　丹，杜元灏，李　晶（.天津中医药大学，天津30093；.天津中医药大学第一附属医院，天津30093）

·综述·

关于激肽释放酶-激肽系统在脑梗死治疗中生物学作用的研究进展*

李丹1，杜元灏2，李晶2
（1.天津中医药大学，天津300193；2.天津中医药大学第一附属医院，天津300193）

激肽释放酶-激肽系统广泛存在于生物体内的多个系统，主要由激肽、激肽原、激肽原酶及激肽酶等组成。近年来，许多基础实验和临床研究表明，在脑缺血后激肽释放酶-激肽系统被激活，它主要通过具有血管活性的激肽与其特异受体结合，影响一系列因子和细胞，从而改善神经功能。其作用包括：减少梗死面积、抑制神经细胞凋亡、减少炎细胞侵润、促进血管和神经再生等。

激肽释放酶-激肽系统；脑梗死；生物学作用

脑梗死为临床中常见多发病种，中医称中风［1］，具有高发病率、高致残率、高病死率特征［2］，且缺血性脑血管病在脑血管病的发病中占60%～80%［3］。针灸治疗脑梗死集治疗、护理和康复于一体，其卓越的疗效获得临床上的认可［4］。研究表明［5］，针刺可减轻白细胞向周围组织的浸润，减少大量炎性递质对脑组织的损伤，提高缺血性中风后遗症期大鼠的脑血流，促进基因重新表达，重建神经网络，从而发挥脑保护作用［6］。激肽释放酶-激肽系统（KKS）在脑缺血后的神经、血管功能等改变中发挥了重要作用。

1　激肽释放酶-激肽系统的生物学概述

激肽释放酶-激肽系统（KKS）的主要成员包括:激肽原、激肽释放酶、激肽、激肽受体。

1.1激肽原激肽原是一种单链糖蛋白，主要由肝细胞及少量血管内皮细胞产生。可分为2种：低分子量激肽原（LK），主要存在于血浆和各种组织中；高分子量激肽原（HK），主要以非酶糖蛋白存在于血浆中。在组织损伤和血栓形成过程中，KKS发生活化，HK裂解，释放出缓激肽。

1.2激肽释放酶激肽释放酶（KLK）是一种丝氨酸蛋白酶［7］，主要分为两类：血浆激肽释放酶（PK）和组织激肽释放酶（TK）。

PK主要在肝脏合成，分布于血浆中。在血浆中，正常时绝大部分是以无活性的前体—血浆前激肽释放酶的形式存在，故血浆中只含有微量激肽。当发生炎症或组织损伤时，破坏的血管内皮暴露出的胶原激活了凝血因子Ⅻ，转化成有活性的Ⅻa，可以把血浆前激肽释放酶裂解为具有酶活性的血浆激肽释放酶，后者作用于HK，其活性产物为缓激肽（BK）［8］。

TK分布于肾、唾液腺、胰腺、脑和心血管［9］。研究发现，组织激肽释放酶相关肽酶中只有组织激肽释放酶1（KLK1）能有效地使激肽原释放生物活性物激肽，KLK2～15不具有激肽释放酶活性［10］。在组织中，当发生损伤、感染、炎症和缺血等情况时损伤组织释放蛋白水解酶，后者促使激肽释放酶前体转化为活性KLK，主要以LK为底物，释放十肽的赖氨酰缓激肽，即胰激肽［11］，又称血管舒张素。

激肽释放酶的生理效应主要是通过激肽产生的，主要以BK的形式存在，作用于B1和B2受体（B1R，B2R），起到维持局部血压、稳定血管畅通、参与血液和电解质平衡等生理调节作用，对酶原和生长因子的活化、激素前体的加工也起着重要的作用［12］。1.3激肽激肽家族包括缓激肽（BK）、胰激肽、甲硫氨酰赖氨酰缓激肽，前两者是KKS最重要的两种物质。胰激肽分子量较小，极易进入血浆，可被血液及尿液中的氨基肽酶降解为BK。激肽具有舒张血管活性，可使血管平滑肌舒张，起到降压通流改善微循环的作用。

1.4激肽受体B1R、B2R激肽受体在中枢神经系统内广泛分布，主要有B1R和B2R两种类型，两者均是G蛋白偶联受体。B1R为损伤诱导型受体，通常认为在正常组织内低水平表达，而在组织损伤后可过度表达，从而促进血管扩张和细胞因子释放，在组织损伤后的炎症反应、细胞凋亡等过程中发挥重要作用。B2R于正常机体中存在，是与激肽结合产生效应的主要受体，且KKS的多数功能是通过B2R介导的。

2　KKS在脑梗死中的生物学作用

近年来研究表明，KKS系统在脑缺血过程中发挥重要的脑保护作用。主要从以下三个方面进行阐述。

2.1改善缺血脑组织的供血激肽与血管内皮细胞上的B2R结合后，激活三磷酸肌醇（IP3）相关通路，引发Ca2+内流，最后激活内皮型一氧化氮合酶（eNOS）产生一氧化氮（NO），从而舒张血管平滑肌，实现血管扩张，促进脑供血的功能。动物实验发现［12］，在脑缺血再灌注后较晚期的延迟应用TK，对脑缺血再灌注大鼠有明显的治疗作用，可减轻炎性反应，从而保护缺血脑组织，而且这种作用是通过B2R来介导的。

但是，也有研究显示，BlR的活化能促进巨噬细胞产生肿瘤坏死因子和白细胞介素，可诱导中性粒细胞和巨噬细胞的聚集，促使炎性细胞分泌弹性蛋白酶，从而增加血管内皮细胞的通透性，使组织水肿等炎症反应加重［13］；在局灶性脑缺血前30 min给予B2R拮抗剂，能促进局灶性脑缺血再灌注神经功能的恢复［14］。同时，Lumenta等［15］在脑缺血的动物模型中，于缺血后0.25 h和0.65 h应用B2R抑制剂，发现可以明显减轻脑水肿，改善梗死的预后。另应用B2R基因敲除鼠制作脑缺血模型，再灌注后24 h处死动物，发现与野生鼠相比，B2R基因敲除鼠梗死体积缩小、组织水肿减轻、死亡率降低［16］。

分析产生上述不一致的原因可能是TK治疗的时间以及观测的时间不同。TK在早期使脑水肿加重，随后通过抑制细胞凋亡而起到神经保护作用。这表明，KKS的早期激活以及BK与B2R的早期结合（0.5～8 h）促进了组织的炎症反应，加重脑缺血性损害，而B2R在脑缺血1～3 d后激活，并且BK与B2R的结合，促进了脑缺血组织的功能恢复。

2.2KKS的血管新生作用KKS与许多重要的血管生长相关因子在脑缺血后的病理过程中密切相关。

TK在脑缺血后具有促进血管、神经组织再生以及抑制局灶缺血区的细胞凋亡、炎性反应等治疗作用［17］。研究表明，将载有人类TK基因的腺病毒注入脑缺血大鼠模型的病灶中，发现TK可以促进胶质细胞迁移、抑制细胞凋亡，以及激活Akt/GSK3β信号通路［18］；在大鼠脑缺血再灌注后8 h给予TK，可以促进缺血区血管上皮细胞、神经细胞和神经胶质细胞的增生［19］。

活性激肽与受体结合后激活NO-cGMP和PG-cAMP途径，进而通过调节NO和PG等生物活性物质的释放参与多种器官功能的调控和多种病理生理学过程，从而促进新生血管形成。有报道显示［20］，BK激活血管内皮生长因子（VEGF），通过激活内皮细胞上的eNOS以发挥促血管生成的作用；HK可明显增加VEGF的水平，还诱导VEGFR-2的少量表达。KKS可使eNOS上调，NO释放增多，经PI3K/ Akt通路介导了血管生成素（Ang-1）诱导的血管再生［21］。

此外，研究表明脑缺血的动物模型中，B1R表达增高，通过调控内皮细胞的增殖和存活，在组织损伤及缺血后的血管再生方面发挥重要的作用［22］。B1R的活化能诱导兔角膜的新生血管形成，并可以通过BK或组织型激肽原酶基因转移能刺激毛细血管增殖［23］；KLK通过其B1R使碱性成纤维细胞生长因子升高，从而促进静脉内皮细胞增殖［24］。

2.3KKS的神经保护及再生作用据报道，在梗死鼠远端大脑中动脉24 h后注射KLK1，缺血区的5-溴脱氧尿核苷阳性细胞明显增多，提示KLK1可促进神经母细胞分化、增殖和迁移［25-26］。研究发现在大鼠脑缺血再灌注后8 h注射TK，发现脑缺血区神经生长因子（NGF）表达增多，而实现促进神经细胞再生的作用［27］；BK与B2R结合后，通过星型胶质细胞可以上调神经营养因子mRNA的水平，且该作用可被B2R的拮抗剂（Hoe140）所阻止［28］。

最近的研究证实血管再生和上皮细胞的数量对神经的再生是非常重要的。倪耀辉等［12］在大鼠脑缺血再灌注后8 h应用TK治疗，明显增加脑缺血区血管上皮细胞的表达，促进血管的增生，从而对缺血区的神经再生和神经保护发挥重要的作用。

3　中医药治疗对KKS的影响

近年来，中医药治疗研究在KKS方向集中在中药上。研究发现，中药木丹颗粒（糖末宁颗粒剂）和补肾温阳化瘀方可降低血清BK含量［29］，下调B1R蛋白及B1RmRNA的表达［30］。滇产毛喉鞘蕊花提取的有效部位（CF-E）［31］、通鼻胶囊［32］和蝙蝠葛碱［33］均可显著抑制BK诱导的炎症反应。

中药与KKS系统相关对心脏保护作用的研究较多，如：中药当归、川芎的有效成分阿魏酸钠预处理对离体大鼠心脏缺血/再灌注损伤的保护作用，主要是通过BK介导的，且该过程可被B2R阻断剂HOE140完全阻断［34］。栝楼薤白半夏汤可升高BK含量［35］，降糖三黄片可降低心脏组织中B1RmRNA表达量［36］，均可减少心肌缺血面积，发挥保护心肌的作用。

中药的脑缺血治疗在KKS系统方面的研究较少，动物实验发现，急性脑缺血再灌注后3 d，脑心通胶囊可有效降低缺血核心区脑组织B1R表达，丹红注射液可降低B2R表达，均可减轻脑缺血再灌注导致的脑损伤［37］。银杏叶提取物（GBE）可能通过降低海马半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3（caspase3）和caspase 8 mRNA表达，来改善BK诱导的大鼠记忆能力减退［38］。

4　结语

综上所述，人们对激肽释放酶-激肽系统在脑血管病中的生理及病理反应已有一定的认识，且KKS也成为脑梗死疾病病理过程中的重要干预环节之一。脑血管病发病率高，严重危害人类健康。KKS具有抑制凋亡、炎症反应，促进血管增殖，抑制血管壁肥厚等作用，能促进神经功能恢复，在缺血性脑损伤治疗中具有潜在的应用价值。随着实验技术的发展，KKS在缺血性脑血管病保护作用的信号转导途径等机制逐渐明朗，进一步发现KKS通路上新的相关蛋白分子以及发现新的信号通路，将对脑缺血的试验性治疗提供一条崭新的思路。

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Research progress of the effects of Kallikrein-kinin system on cerebral infarction

LI Dan1，DU Yuan-hao2，LI Jing2
（1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China；2.The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine，Tianjin 300193，China）

Kallikrein-kinin system exists widely in multiple systems in vivo.It was composed by bradykinin，kininogen，kininogen enzymes and kininase.In recent years，many basic experimental and clinical studies have shown that kallikrein-kinin system were activated after cerebral ischemia.This promoted the improvement of neurological function mainly through the binding of its vasoactive bradykinin and specific receptor，which affected a series of cells and cytokines.Its effects include:reducing infarct size，inhibiting neuronal apoptosis，reducing inflammatory cell infiltration and promoting blood vessel and nerve regeneration.

Kallikrein-kinin system；cerebral infarction；biology function

R743.3

A

1673-9043（2015）03-0184-04

10.11656/j.issn.1673-9043.2015.03.15

国家自然科学基金（81173337）；天津市应用基础及前沿技术研究计划（12JCZDJC25600）。

李丹（1987-），女，博士研究生，研究方向为循证针灸学及针刺治疗中风的微血管机制研究。

杜元灏，E-mail：jpjs_cn@sina.com。

（2015-03-01）