内皮依赖性超极化因子的研究进展

血管内皮细胞是一层单核细胞，可通过自分泌、内分泌、旁分泌途径分泌一系列血管活性物质，发挥调节血管张力、抗血栓等作用。目前已知的内皮源性血管舒张因子有一氧化氮、前列环素和内皮依赖性超极化因子(EDHF)。它们与内皮素、血栓素A等血管收缩因子协同作用，共同调节血管局部的紧张度和血流量。EDHF对血管扩张尤其是微血管扩张具有重要意义。

1 EDHF的基本特性

1988年，Chen等[1]报道了一种由血管内皮细胞释放的物质并将其称为EDHF。近年来，随着对EDHF研究的逐步深入，有学者认为EDHF反应并非仅依靠EDHF就可以达到舒张血管的作用，EDHF反应更倾向于是内皮依赖性超极化过程。EDHF的半衰期短，且不够稳定，故很难直接对其有效成分进行测定。因此，有学者将具有EDHF作用的活性物质称为EDHF的候选分子。

1.1 EDHF的生理学特性

EDHF在血管紧张度及稳态的调节和维持过程中扮演着重要角色[2]。在不同物种和不同血管之间，EDHF发挥着不同的作用。在大阻力动脉中，EDHF舒张血管的功能较弱。Addison等[3]发现，在大鼠的肺动脉中，EDHF舒张血管的作用会被一氧化氮合酶途径抑制。在小阻力动脉中，EDHF的舒张作用相对明显[4]。Xavier等[5]研究发现，曲尼司特也具有EDHF的特性，可通过提高小电导钙激活钾通道(SKCa)活性，促进大鼠肠系膜阻力动脉舒张。当一氧化氮舒张血管的功能受损时，EDHF可能会部分代偿舒张血管的功能[6]。当一氧化氮和EDHF途径同时受损时，血管的舒张功能受损，血管张力升高。Michel等[7]发现，在大鼠的肾动脉血管中，同时抑制一氧化氮合酶及EDHF途径，可促进内皮依赖性收缩反应，引起血压升高。在作用时间方面，EDHF途径起效明显快于一氧化氮和前列环素，但是持续时间较短[8]。

1.2 EDHF的候选分子

血管内皮细胞可以释放多种具有舒张血管功能的分子，但尚没有一种分子可以在所有血管中稳定地发挥作用，因此有学者认为可以暂时将这些分子称为EDHF的候选分子，如过氧化氢[9]、硫化氢[10]、5,6-二羟基三烯内酯异构体[11]、钾离子、C型钠尿肽等。但有学者在压力肌动图记录系统中观测到，钾离子浓度升高引发的离体大鼠肠系膜动脉扩张反应与乙酰胆碱浓度升高引发的不同，从而推测钾离子引发的EDHF释放与乙酰胆碱无关[12]。另有研究发现C型钠尿肽与EDHF介导的反应关系不大[13]。

2 EDHF的作用机制

2.1 钙激活钾通道

内皮细胞膜上存在着钙激活钾通道，该通道有3种亚型，分别为大电导钙激活钾通道 (BKCa)、中电导钙激活钾通道(IKCa)及SKCa。Garland等[14]发现BKCa位于平滑肌细胞膜上，是EDHF的结合位点。IKCa及SKCa只存在于内皮细胞中，并且在EDHF介导的内皮源性血管舒张中发挥主要作用[15]，二者是EDHF的结构基础。研究发现，在内皮细胞中，A型激酶锚定蛋白150(AKAP150)装配的复合体通过非选择性阳离子通道，即瞬时受体电位香草酸亚型4(TRPV4)使钙离子内流，激活 IKCa通道，IKCa通道开放进一步使钾离子外流，引发血管舒张，这一过程与EDHF介导的血管舒张过程中钙激活钾通道的作用机制类似，研究表明这种复合体的破坏可能导致高血压患者的血流改变，所以推测AKAP150装配的复合体可能与EDHF功能相似，均通过钙钾通道发挥舒张血管的作用[16]。

2.2 缝隙连接

缝隙连接是细胞间的一种连接形式，又称通讯连接。在内皮细胞与平滑肌细胞之间存在一种缝隙连接，称为肌-内皮缝隙连接(MEGJ)。在血管中，MEGJ的连接子主要由Cx37、Cx40、Cx43或Cx45构成[17]。MEGJ能使相邻细胞间的电化学信号快速传导，调节血管的舒缩功能，这一过程主要由Cx40介导。研究发现，Cx40基因敲除小鼠与野生型小鼠相比，其内皮细胞到平滑肌细胞的极化速度减慢，说明Cx40基因缺失会影响内皮细胞到平滑肌细胞的极化速度，表明Cx40在MEGJ中发挥重要作用[18]。另外，Mather等[18]发现，抗Cx40抗体可抑制缝隙连接的活性，从而达到抑制EDHF的目的，但抑制Cx37和Cx43却没有对EDHF反应产生作用，提示内皮细胞在超极化之后，信号通过缝隙连接中的Cx40蛋白传导，最终引起血管舒张[18]。

3 EDHF在血管疾病中的临床意义

3.1 高血压

Schmidt等[19]对瞬时受体电位通道1(TRPC1)缺陷小鼠的内皮依赖性血管舒张功能进行检测，发现TRPC1在EDHF-钙激活钾通道信号通路中发挥特定作用，TRPC1可充当EDHF介导的内皮依赖性血管舒张的负性调节因子，参与血压调节。因此，抑制TRPC1活性可增强EDHF的血管舒张作用，此途径可能作为降低血压的新策略。Tokoudagba等[20]发现，在猪的冠状动脉血管中，含羞草科非洲刺槐豆叶提取物能够诱导一氧化氮和EDHF介导的内皮依赖性血管舒张，且血管舒张活性取决于酚含量(主要为原花青素含量)，提示含羞草科非洲刺槐豆叶具有降压潜力。另有研究发现，陷窝蛋白和微囊蛋白在内皮细胞调控血压过程中发挥着重要作用，提示微囊蛋白完整性或陷窝蛋白丰度的改变都可能导致内皮功能障碍，从而影响高血压的进展[21]。

3.2 糖尿病

Brøndum等[22]通过研究SKCa和IKCa的强激活剂NS309对糖尿病肥胖大鼠和瘦型大鼠肠系膜小动脉的作用，发现在不改变内皮细胞钙浓度的情况下，NS309可恢复EDHF介导的血管舒张，这一研究结果可能对临床治疗2型糖尿病肥胖患者内皮功能障碍具有重要意义。另有学者在链脲佐菌素(STZ)诱导的糖尿病大鼠模型中发现，SKCa和IKCa介导的EDHF血管舒张功能显著降低，TRPC阻滞剂可缩短PR间期，降低R波振幅；推测TRPC可能通过直接开放内皮细胞上的钙激活钾通道引发EDHF型血管扩张，提出TRP通道可以作为糖尿病心血管并发症的治疗靶点[23]。

3.3 高血脂和血栓性疾病

Dunn等[24]对长期高脂饮食的老年肥胖小鼠进行研究，发现其小阻力动脉存在内皮功能障碍，一氧化氮和EDHF途径均受到影响，且以EDHF介导的血管舒张功能减弱为主。 Krötz 等[25]通过研究仓鼠在体和离体的微循环血管发现，CYP2C9源性EDHF可通过血管平滑肌细胞上的钾通道靶向控制许多微血管中的血流；另外，其可通过作用于钙激活钾通道和减少血小板黏附分子表达，降低血小板活性，因此EDHF具有抗血栓特性。Feher等[26]研究发现，在肥胖大鼠模型中微囊蛋白-1的表达减少，BKCa通道介导的EDHF作用增强，提示高血脂可能使EDHF作用增强，且微囊蛋白-1可对BKCa通道活性进行负性调节，对维持冠状动脉扩张起重要作用。

4 展望

近年研究发现，SKCa和IKCa通道在EDHF反应中可独立发挥作用，且活性存在差异，这可能与其位置分布有关。IKCa通道位于内皮细胞膜表面的信号微区中，而SKCa通道却广泛分布于内皮细胞膜上，且在内皮细胞间的缝隙连接周围高度聚集。微区是位于内皮细胞间投射区的一种复杂结构，它可能影响EDHF通路的活性，其结构包括IKCa通道、钠钾泵、Cx37、Cx40和钙离子敏感型受体以及TRPV4通道。内皮细胞微区的复杂结构和局部调节功能，以及在病理状态下微区的变化或损伤，可能是EDHF通路未来研究的方向。