内源性哇巴因的特性及其在高血压与钠处理中作用的研究进展▲

李健玲 综述 伍伟锋 审校

(广西医科大学第一附属医院心内科，南宁市 530021，E-mail：at5056@163.com)

综 述

内源性哇巴因的特性及其在高血压与钠处理中作用的研究进展▲

李健玲 综述 伍伟锋 审校

(广西医科大学第一附属医院心内科，南宁市 530021，E-mail：at5056@163.com)

内源性哇巴因是一种新发现的钠泵调节剂，具有调节水盐代谢和血管壁张力等功能，其含量与机体容量状态和血压长期调节之间存在着密切联系。本文就内源性哇巴因的生物特性及其在高血压与钠处理中作用的研究进展作一综述。

内源性哇巴因；生物特性；钠处理；高血压；综述

内源性哇巴因(endogenous ouabain，EO)是一种新发现的钠泵(Na+-K+-ATP酶)调节剂。研究发现，EO含量与机体容量状态和血压长期调节之间存在着密切联系，提示EO可能参与了血压异常升高的发生与发展，是影响原发性和继发性高血压发病的相关因素[1]。目前，关于EO致使血压升高的机制尚未完全明确，研究热点主要集中在其对水盐代谢和血管阻力的调节。水盐代谢障碍是原发性高血压的病理生理学基础[2]，因此本文就EO的生物学特性及在高血压与水盐代谢调控中作用的研究进展作一综述。

1 EO的生物学特性

在1961年德瓦德纳等学者首先证明，血容量增加的动物血液中存在一种促进钠离子从肾脏排出的因子。1991年国外学者从血浆中纯化出内源性类洋地黄物质(endogenous digoxin-like substance，EDLS)，并运用原子轰击质谱、高效液相色谱法及免疫生物学技术对其分子结构、理化特性及生物学作用等进行研究，发现该物质能与兔的哇巴因抗体结合，与Na+-K+-ATP酶上的洋地黄受体具有高度亲和性，具有类似于哇巴因增加心肌张力、收缩血管和升高血压的作用，故明确指出EDLS 实际上就是EO[3-4]。

1.1 EO的来源 哇巴因存在于非洲或南美洲的乌本树和苦毒毛旋花等植物中，也可在哺乳动物的肉、鱼和贝壳类动物中检测到，故有学者推测动物血液中的哇巴因可能来源于食物，然而哇巴因很难从胃肠道吸收。Ferrandi等[5]给予Milan高血压大鼠及其正常对照鼠喂养含哇巴因的食物后，也未发现食物中的哇巴因对两组大鼠组织中哇巴因含量产生影响，提示动物体内哇巴因为内源性产生。哇巴因广泛存在于脑、肾上腺、心、肺、肝、肾及肌肉等多种组织，血液、尿液和脑脊液中也可检测到。

下丘脑及肾上腺在EO的合成与分泌中发挥主要作用。有学者应用单克隆哇巴因抗体免疫细胞化学方法及抗体免疫交叉反应进行实验，证明了大鼠下丘脑和肾上腺存在哇巴因样物质[6-7]，以肾上腺内含量最高，约为血浆的100倍[8-9]。切除大鼠肾上腺后，血浆EO含量显著降低。肾上腺皮质肿瘤导致继发性高血压患者血浆EO水平升高，而肿瘤切除后血浆EO降至正常水平，血压下降，提示肾上腺可能是EO的主要来源[10]。而这些结果在肾上腺细胞培养实验中也得到证实，同时该实验研究提示EO可能主要是由肾上腺皮质球状带细胞合成[11]。亦有研究显示，下丘脑内EO含量也明显高于血浆以及其他组织[12]。有学者通过地高辛抗体免疫组化方法证实，EO主要存在于下丘脑的室旁核和视上核[6]。

1.2 EO的生物合成 EO主要是在激素刺激下由肾上腺分泌和释放。研究表明，孕酮和孕烯醇酮是肾上腺EO合成的中间产物，EO的生物合成与孕酮和孕烯醇酮代谢中的胆固醇侧链裂解有关，并与醛固酮生物合成的起始途径相似[9，13-14]，但两者分泌特性不同。哇巴因和二氢-哇巴因的从头合成已经在组织细胞培养实验中证实。

1.3 EO分泌的调节

1.3.1 水钠储留：Yamada等[15]发现，大鼠腹腔内注射高渗盐水2 h后，其血浆及肾上腺内EO含量增加，且肾上腺与血浆EO含量呈正相关；而注射高渗葡萄糖后，大鼠血浆及组织内EO含量均无改变。有研究结果显示，高盐摄入可以导致正常大鼠及盐敏感性高血压大鼠血浆、中枢及外周组织内EO含量增高，EO含量增加在高盐与高血压发病的关系中发挥了关键作用[16]。临床上已证实伴有水钠潴留的多种病理生理状态的患者，如尿毒症患者体内的EO含量升高。多种主要由于容量负荷增加所引起的高血压动物模型，如去氧皮质酮-盐和部分肾切除-盐高血压鼠等，其体内EO含量也增高[17]。

1.3.2 肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system，RAAS)：RAAS与EO的分泌有密切关系。Laredo等[18]通过体外实验发现，给予10 nmol/L血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ，AngⅡ)干预可使肾上腺皮质球状带细胞培养液中的EO浓度增加3～5倍，提示AngⅡ可刺激EO的分泌。Huang等[19]发现，在大鼠脑室内注入盐水可使脑内EO含量增加，这可能与中枢RAAS被激活、血管紧张素转化酶和AngⅡ的增加有关。Doursout等[20]直接向狗和大鼠脑室内注入AngⅡ，发现外周血EO含量升高，而AngⅡ受体拮抗剂肌丙抗增压素能拮抗该效应。有研究显示，血管紧张素转化酶抑制剂可使自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat，SHR)体内EO含量降低，间接说明EO的分泌可能受RAAS系统的调节。另有研究提示AngⅡ刺激EO的分泌是通过2型AngⅡ受体介导[21]。

1.3.3 中枢神经系统：Yamada等[22]发现，中枢交感神经损伤可引起下丘脑及血浆EO含量分别下降90%及70%，而周围交感神经损伤对血浆EO含量并无影响。研究表明，对正常人群静脉注射促肾上腺皮质激素类似物后其血浆EO和皮质醇含量升高；而口服地塞米松抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴后，其血及尿中的EO和皮质醇含量均降低[23]。由此推测，与其他大多数类固醇激素相似，EO的分泌可能也存在下丘脑-垂体-肾上腺轴的调节。

1.3.4 遗传因素：研究显示，SHR及Milan高血压鼠等具有遗传性的高血压动物模型体内的EO含量在高血压形成前即升高[5]。另有研究显示有高血压家族史的人群血浆EO含量升高，而原发性高血压，尤其是正常肾素型或低肾素型高血压患者的血浆EO含量可升高30%～200%[24]。

2 EO与高血压的关系

目前EO引起血压升高的机制尚未明确，普遍认为可能是EO与细胞膜上的Na+-K+-ATP酶结合，使其α亚单位基因表达异常，改变酶构型，导致其活性改变。Na+-K+-ATP酶是细胞膜上钠转运的重要能量来源，当其活性改变后，则引起细胞膜上钠转运异常，使细胞钠水平改变，从而引起细胞的一系列生物学效应。

2.1 交感神经系统的作用 研究显示，脑室内连续注入Fab片段可抑制EO引起的血压升高，脑AngⅡ及EO可能是通过激活交感神经活性，导致高血压的发生[25]；而阻断交感神经节后，EO诱发的高血压大鼠的血压可降至正常[26]，提示交感神经对EO的调节在高血压的形成中发挥了作用。肾上腺素能神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素的摄取依赖于Na+-K+-ATP酶的活性，并可被EO抑制。EO还可通过抑制Na+-K+-ATP酶活性使神经末梢内Ca2+浓度增加而促进去甲肾上腺素的释放。这两种作用均可增强交感神经活性，增加血管平滑肌张力，从而导致血压升高。

2.2 对血管功能的影响 EO增加血管张力的机制可能是通过抑制Na+-K+-ATP酶使细胞内Na+浓度升高，导致Na+-Ca2+交换加强，促进Ca2+内流，增加细胞内Ca2+浓度，使兴奋-收缩耦联过程加强，引起血管平滑肌收缩，最终导致血管张力增加[27]。另一方面，EO可增加阻力血管对其他加压物质的反应性。此外，EO还可增强去甲肾上腺素、醛固酮、血管紧张素、咖啡因、精氨酸加压素及去甲肾上腺素等的刺激血管收缩及升高血压的作用。

2.3 通过影响RAAS而升高血压 EO增加醛固酮水平和活性，促进钠水潴留，提高血管张力[28]。EO可直接刺激醛固酮分泌，同时激活肾小管上皮细胞膜的Na+-K+-ATP酶α1亚基及增加肾小管Na+-K+-ATP酶活性，产生利钠利尿作用，后者通过减少血容量而间接刺激醛固酮分泌。

2.4 对肾脏的作用 在糖皮质激素抑制性醛固酮增多症、表征性盐皮质激素增多症等遗传性单基因高血压患者中，血压升高主要与肾小管Na+的重吸收增加有关。高血压相关基因-内收蛋白基因突变能使Na+-K+-ATP酶活性异常，直接或间接地刺激Na+跨膜转运，同时导致肾小管对Na+的重吸收增加[29]。因此，部分有基因缺陷与基因突变的遗传性高血压患者被认为存在先天性或获得性肾脏Na+处理障碍，在钠盐摄入过多时，肾脏钠排泄未能相应增加，导致水钠潴留，血容量扩张，刺激了体内EO分泌增加进而调节Na+-K+-ATP酶活性，细胞内过高的Na+又促进了Na+-Ca2+交换，使细胞内游离的Ca2+增加，致使血管收缩。同时，EO直接或间接通过交感神经活性激活，增加动脉张力而使血压升高，肾小球滤过压增加，进而改变肾压力利尿曲线，激活压力调节机制致使血压持续升高。

3 EO与肾钠处理

人体是通过肾脏的保钠排钾作用维持着体内的钠钾平衡。旧石器时代的人类以低钠高钾的饮食为主，机体即通过这一机制来维持钠钾平衡[30]。现代社会人们的饮食中钠的摄入量一般较高，肾必须排泄更多的钠[31]。因此，原发性高血压肾小管钠重吸收的增加引起研究者的关注。循环中EO含量的变化与钠平衡的变化是相应对的。

3.1 EO与血压的调节 在正常人群中，EO作为血压调节因子，其循环中的含量与血钠水平相关。EO通过抑制钠过多造成的加压效应或中和钠减少产生的减压效应以维持血压。一项研究显示，当血浆EO含量≤140 pmol/L时，每增加50 mmol/d的尿钠排泄，则收缩压平均升高2.2 mmHg，舒张压平均升高1.4 mmHg；而当血浆EO含量>140 pmol/L时，血压与尿钠排泄无统计学相关性[32]。提示在正常血压人群中，EO的主要作用是维持钠摄入与血压稳态的调节。

3.2 高血压人群EO对钠处理的影响 在未治疗的新发高血压患者中，血浆EO水平呈双峰分布，低水平为(207±74)pmol/L，与正常血压人群比较差异无统计学意义，大约有40%～45%高血压患者的血浆EO为高水平，达(540±197)pmol/L[33]。在高血压人群中，急性水钠储留并未导致血浆EO即刻升高。此外，盐敏感性高血压和盐抵抗性高血压患者的基础血浆EO水平不存在差异[34-35]。然而，在一项实验中，对高血压患者控制钠摄入和钠耗竭(170～70 mmol/d，2周)后，血浆EO水平仅在钠耗竭期间升高[36]。可见，与醛固酮相似，L型曲线效应比V型曲线效应更能确切反映钠平衡与钠摄入诱发的EO分泌之间的长期调节关系。这有效证实了正常个体和高血压患者EO与钠耗竭相关。此外，高血压患者EO水平的升高可引起血压升高和近曲肾小管的重吸收[37]。有学者以滤过钠排泄分数评估肾钠排泄，以滤过锂排泄分数评估近曲肾小管重吸收情况，发现高血压患者EO水平升高，同时滤过钠排泄分数和滤过锂排泄分数降低[35]。

3.3 EO对肾钠处理的效应 RAAS和EO在高血压急性钠负荷中发挥作用。RAAS可反映体内钠的状态，在血压调节中主要起代偿性的作用，而EO在肾小管的重吸收中起双向调节的作用。当血浆EO水平<250 pmol/L时，可通过诱导信号途径致使钠重吸收增加。另一方面，高水平的EO可引起钠排泄增加。最新研究显示，当高血压患者血浆EO水平>323 pmol/L时，给予急性钠负荷后滤过钠排泄分数会升高[35]。因此，认为低水平的EO可通过激活肾小球基底外侧Na+-K+-ATP酶以及肾血管钠钙交换体(sodium-calcium exchanger，NCX)1.3，通过肾小管和血管的联合效应增加钠的重吸收。肾小管作用的机制目前尚不明确，而对肾血管的作用是通过抑制肾血管平滑肌细胞Na+-K+-ATP酶α2亚基和NCX1.3介导的Ca2+内流使血管张力增加。在急性钠负荷的情况下，血浆EO水平升高的高血压患者中EO引起钠排泄增加的机制尚不清楚，可能的原因是钠负荷通过某种途径使高水平EO的作用从保钠效应转化为排钠效应[35]，而排钠效应与Na+-K+-ATP酶α1亚基的抑制有关。此外，高盐饮食可以使正常人群血浆EO水平升高5～10倍，而高盐饮食的第3天肾通过钠处理重新恢复体内钠平衡。上述研究结果提示，循环中EO的高水平在特定条件下发挥钠排泄效应，在急性容量负荷的情况下肾EO的效应可以从钠保留模式转化为钠排泄模式，但其机制尚需进一步研究。

3.4 基因的影响 高血压患者循环EO水平的升高与基因背景有关，CYP11A1位点与循环EO水平患者循环EO水平的升高及舒张压相关[38]。基因位点与EO的关联性仍需进一步明确，但可以观察到这些位点的作用分别与EO的生物合成及跨膜转运有关[39]。

4 小 结

EO与高血压关系密切，是血压的调节因子之一。EO通过介导Na+-K+-ATP酶而发挥作用。钠的摄入可影响循环的EO水平，尤其是低钠饮食时更为明显。与醛固酮相似，EO作为新近发现的重要激素，有助于维持血管容量。EO可通过多种途径使血压升高，尤其是其在钠处理中的作用，初步阐明了EO在高血压发生中的作用。通过不同的途径抑制EO所致的血压升高，可为高血压的治疗提供一个全新的思路。

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广西自然科学基金(2012GXNSFAA239004)；广西教育厅重点资助科研项目(201202ZD025)；广西医学科学实验中心开放基金专项项目(KFJJ2011-35)

李健玲(1976～)，女，博士，副主任医师，研究方向：高血压发病机制。

R 329

A

0253-4304(2016)04-0529-04

10.11675/j.issn.0253-4304.2016.04.23

2015-10-23

2016-01-31)