腦內(nèi)腎素-血管緊張素系統(tǒng)在帕金森病發(fā)病機(jī)制中的作用研究

（川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，四川 南充 637000）

腎素-血管緊張素系統(tǒng)（RAS）是人體中最重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其所有成分均是血管緊張素原通過一系列反應(yīng)生成[1]，以內(nèi)分泌RAS、旁分泌RAS 和細(xì)胞內(nèi)RAS 等三種形式存在于各個(gè)組織系統(tǒng)中[2，3]。近期Ang1-7、G 蛋白偶聯(lián)受體MAS（MASR）[4-6]、alamandine 及其受體MrgD[7,8]等RAS 新成分和腦內(nèi)RAS 的發(fā)現(xiàn)為人們認(rèn)識(shí)RAS 提供了新的思路。大量研究發(fā)現(xiàn)，腦內(nèi)RAS 成分具有神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)損傷兩種相反的作用，而AngⅡ/AT1-R、AngⅡ/AT2-R、AngⅣ/AT4-R、Ang1-7/MASR 等成分與神經(jīng)變性疾病有關(guān)，尤其是多巴胺通路內(nèi)的RAS 與帕金森病（parkinson disease，PD）密切相關(guān)。本文主要就RAS及其成分在PD 中的作用、胚胎干細(xì)胞移植及基因干預(yù)治療PD 等策略進(jìn)行報(bào)道，旨在為臨床治療PD提供參考。

1 RAS 與PD

PD 是中老年人第二大常見神經(jīng)變性疾病，其典型的病理改變是α-突觸核蛋白（α-synuclein）在神經(jīng)元胞體內(nèi)沉積，路易小體及路易神經(jīng)突起形成，多巴胺能神經(jīng)元缺失以及存活黑質(zhì)致密部神經(jīng)元DA水平降低，從而使黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)乙酰膽堿和多巴胺（dopamine，DA）失衡，患者以靜止性震顫、運(yùn)動(dòng)遲緩和肌強(qiáng)直等運(yùn)動(dòng)癥狀為主要表現(xiàn)，常伴睡眠障礙、自主神經(jīng)功能紊亂和精神障礙等非運(yùn)動(dòng)癥狀（nonmotor symptom，NMS）。蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)受損（導(dǎo)致蛋白聚集）、線粒體功能障礙、氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)、致病基因突變等均參與PD 發(fā)生發(fā)展[9]。經(jīng)典的RAS 被認(rèn)為是一個(gè)調(diào)節(jié)心血管功能及體內(nèi)水鹽平衡的循環(huán)激素系統(tǒng)，血管緊張素肽是由前體蛋白血管緊張素原通過幾種酶轉(zhuǎn)化途徑獲得，十肽AngⅠ是由腎素作用于血管緊張素原的氨基末端形成，AngⅠ被鋅金屬蛋白酶血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）水解為八肽AngⅡ，AngⅡ被氨基肽酶A 轉(zhuǎn)化為七肽AngⅢ，AngⅢ又被氨基肽酶B 轉(zhuǎn)化為六肽AngⅣ，AngⅡ可被ACE2 轉(zhuǎn)化為七肽Ang1-7，其中AngⅡ是其主要效應(yīng)因子[10]。AngⅡ和AngⅢ是AT1 及AT2 受體的充分激動(dòng)劑，AngⅣ與AT1 及AT2 受體的親和力低，但對(duì)AT4 受體有較高的親和力及選擇性。在發(fā)育過程中，AT2-R 在腦組織高水平表達(dá)，但成年后顯著下降[11]。AngⅠ在生理上不活躍，但其代謝物AngⅡ和AngⅢ通過AT1 和AT2 受體介導(dǎo)加壓和舒張作用，AngⅣ也通過AT1-R 發(fā)揮較弱的加壓反應(yīng)[12]。研究發(fā)現(xiàn)[13]，人黑質(zhì)紋狀體通路存在RAS 成分，DA 神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞表面存在AT1-R、AT2-R，且在人黑質(zhì)致密部的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞和DA 神經(jīng)元表面存在AngⅠ、AngⅡ、腎素-前腎素受體，同時(shí)在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核水平也發(fā)現(xiàn)了血管緊張素原、血管緊張素受體[14]，提示人黑質(zhì)神經(jīng)元存在細(xì)胞內(nèi)RAS。RAS 還與PD 有關(guān)，AngⅡ/AT1-R 激活NADPH 氧化酶產(chǎn)生大量活性氧（ROS）損傷DA 神經(jīng)元，而AngⅡ/AT2-R通過拮抗AT1-R 的作用發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。AngⅣ/AT4-R 與HGF/C-MetR 參與神經(jīng)保護(hù)，特別是為變性的DA 神經(jīng)元提供保護(hù)，而Ang1-7/MASR 可能參與AT1-R 相關(guān)的炎癥調(diào)節(jié)，起到神經(jīng)保護(hù)作用。同時(shí)，鐵穩(wěn)態(tài)、雌激素、衰老等均與RAS 相關(guān)，可間接影響黑質(zhì)紋狀體系統(tǒng)。還有研究發(fā)現(xiàn)RAS 基因表達(dá)的改變也與PD 有關(guān)[15]。以上證據(jù)均提示RAS 可能全面參與PD 的發(fā)病。

1.1 AT1-R、AT2-R、AngⅡ與PD AngⅡ/AT1-R 介導(dǎo)血管收縮、細(xì)胞增殖和纖維化、醛固酮釋放和炎癥反應(yīng)[16，17]，而AngⅡ/AT2-R 發(fā)揮促進(jìn)血管擴(kuò)張、抑制增殖和抗炎等相反作用[16]。AngⅡ的作用隨著AT1-R 與AT2-R 比率不同而不同，在AT1-R 為主要受體亞型的組織細(xì)胞內(nèi)，AT1-R 的有害作用可能會(huì)掩蓋AT2-R 的裨益作用；而在AT2-R 表達(dá)較為豐富的組織細(xì)胞內(nèi)，則其保護(hù)作用強(qiáng)于AT1-R 的有害作用。目前已證實(shí)AT1-R、AT2-R 廣泛存在于人腦組織內(nèi)，PD 中AT1-R 及AT2-R 主要集中于尾狀核、殼核及黑質(zhì)等腦區(qū)[13]。后續(xù)的PD 模型研究發(fā)現(xiàn)AngⅡ通過與AT1-R 結(jié)合導(dǎo)致氧化應(yīng)激和小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥，引起DA 神經(jīng)元凋亡，而AT1-R 拮抗劑（ARB）或ACEI 可以拮抗上述作用，減少DA 神經(jīng)元凋亡[11，18，19]。目前AngⅡ介導(dǎo)的DA 神經(jīng)元凋亡的機(jī)制尚不清楚，可能是AngⅡ通過與AT1-R 結(jié)合激活NADPH 氧化酶，在小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量ROS，高濃度ROS 直接損傷DA 神經(jīng)元，同時(shí)RAS 還介導(dǎo)促炎基因擴(kuò)增，通過促進(jìn)小膠質(zhì)細(xì)胞活化間接損傷DA 神經(jīng)元。另外，RAS 作為第二信使在DA 神經(jīng)元和小膠質(zhì)細(xì)胞中參與炎癥反應(yīng)，加劇氧化應(yīng)激和小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)而損傷DA 神經(jīng)元[20，21]，其中小膠質(zhì)細(xì)胞內(nèi)RhoA-Rho-Kinase（RhoA/ROCK）通路激活參與MTPP 誘導(dǎo)DA 神經(jīng)元變性，并與AngⅡ/AT1-R 導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)、DA 神經(jīng)元損傷顯著相關(guān)[19]。Saito M 等[22]發(fā)現(xiàn)，AngⅡ通過AT1-R 降低AT2-R mRNA 穩(wěn)定性介導(dǎo)AT2-R 表達(dá)下調(diào)，提示AT1-R 可介導(dǎo)AT2-R 表達(dá)水平下調(diào)；而ACEI和ARB 通過減少AngⅡ表達(dá)、抑制AngⅡ與AT1-R結(jié)合發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在有AT1-R 和AT2-R 拮抗劑的情況下，AngⅡ激活的RAS 仍然可以減輕α-synuclein 介導(dǎo)的毒性并減少錯(cuò)構(gòu)蛋白聚集，提示AngⅡ還可以通過其他機(jī)制如AT4-R發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[23]。AngⅡ/AT1-R/NADPH 促氧化通路是細(xì)胞內(nèi)ROS 主要來源外，線粒體也是ROS的一大來源，SIRT3 參與線粒體活性氧穩(wěn)態(tài)并可在大腦表達(dá)，保護(hù)神經(jīng)元免受氧化應(yīng)激及神經(jīng)變性。黑質(zhì)多巴胺系統(tǒng)中過度激活的AngⅡ/AT1-R/NADPH促氧化通路使黑質(zhì)SIRT3 表達(dá)下降時(shí)，DA 神經(jīng)元更易受ROS 攻擊，而黑質(zhì)SIRT3 表達(dá)降低時(shí)會(huì)增加AT1-R 表達(dá)進(jìn)一步促使氧化應(yīng)激，這一通路是導(dǎo)致DA 神經(jīng)元凋亡的重要機(jī)制，提示SIRT3 可能是PD治療的新靶點(diǎn)。ARB 可以通過間接調(diào)節(jié)SIRT3 的表達(dá)發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[24]，還可以通過抑制血管生成因子（EVGF）和IL-1β 表達(dá)改善PD 左旋多巴誘發(fā)的運(yùn)動(dòng)障礙[25]。AT2-R 在病理狀態(tài)下表達(dá)水平有增高，AT2-R 表達(dá)上調(diào)可以抑制過度激活A(yù)T1-R 介導(dǎo)的有害作用，減輕神經(jīng)損傷，發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[26，27]，其可能的機(jī)制是AT2-R 通過抑制NADPH 氧化酶的活性減少氧化應(yīng)激損傷[28]。Rodriguez-Pallares J 等[29]研究還發(fā)現(xiàn)AngⅡ與AT2-R 結(jié)合可以促進(jìn)中腦前體細(xì)胞向DA 神經(jīng)元分化，而胰島素樣因子和IL-1β 可以上調(diào)AT2-R 表達(dá)，從而產(chǎn)生大量成熟的DA，未來有可能用于臨床治療PD。

1.2 AngⅣ、AT4-R、HGF/C-Met 與PD AT4 受體主要分布于尾狀核、新皮質(zhì)、蒼白球、海馬、丘腦等腦區(qū)[12]，這些腦區(qū)域與認(rèn)知相關(guān)，此外血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞也有分布[30]，而C-Met 受體位于海馬的谷氨酸能突觸，且主要分布在突觸后膜[31]，肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子（HGF）為多功能細(xì)胞因子，可刺激靶細(xì)胞生長(zhǎng)、增加細(xì)胞能動(dòng)性、營(yíng)養(yǎng)神經(jīng)，中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)其存在。AngⅣ/AT4-R 具有神經(jīng)保護(hù)作用，使腦血管擴(kuò)張、腦血流增加[30]，促進(jìn)紋狀體DA 釋放[31]；此外，AngⅣ與AT4-R 結(jié)合還可以提高記憶能力和空間學(xué)習(xí)能力，并增強(qiáng)長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)效應(yīng)（LTP），誘導(dǎo)海馬樹棘突和突觸的形成，刺激海馬神經(jīng)的形成[32，33]，這與HGF/C-Met 介導(dǎo)的作用相似[31]，而AT4-R 拮抗劑可有力阻滯氯沙坦在空間學(xué)習(xí)、記憶、神經(jīng)炎癥、運(yùn)動(dòng)遲緩等發(fā)面的益處，故認(rèn)為ARB 可能通過促進(jìn)AngⅡ向AngⅣ轉(zhuǎn)化，增加AngⅣ與AT4-R 結(jié)合發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用[33]。研究發(fā)現(xiàn)，HGF 過度表達(dá)可減輕6-OHDA 誘導(dǎo)的大鼠DA 神經(jīng)元損傷，HGF/C-Met 的激活可能對(duì)包括PD 在內(nèi)的神經(jīng)變性疾病及神經(jīng)元存活具有保護(hù)作用。此外，HGF 能誘導(dǎo)人體多能干細(xì)胞向DA 神經(jīng)元分化[34]，促進(jìn)大鼠中腦酪氨酸羥化酶陽性神經(jīng)元的發(fā)育及其對(duì)DA 的攝取[31]，對(duì)DA神經(jīng)元變性有保護(hù)作用。AngⅣ類似物Dihexa 因其口服活性、小分子、疏水性、代謝穩(wěn)定故易穿透血腦屏障并激活HGF/C-Met[35]，從而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，未來有可能用于治療PD。

1.3 Ang1-7、MASR 與PD Ang1-7 是一種七肽血管緊張素，由AngⅠ或AngⅡ通過ACEI 轉(zhuǎn)化生成，G 蛋白偶聯(lián)受體MAS（MASR）是Ang1-7 的主要受體[36]，作為RAS 新成員在腦內(nèi)發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。Oliveira-Lima OC 等[37]研究發(fā)現(xiàn)MASR 還參與免疫反應(yīng)，調(diào)節(jié)炎癥。MASR 在大鼠DA 神經(jīng)元和人黑質(zhì)、紋狀體、海馬細(xì)胞胞膜上廣泛分布；此外Ang1-7、MASR 在大鼠黑質(zhì)部細(xì)胞內(nèi)的線粒體和胞核上也有分布，其主要功能是調(diào)節(jié)線粒體和胞核的超氧化物水平[5,36]，提示細(xì)胞內(nèi)也存在Ang1-7/MASR。Ang1-7/MASR 神經(jīng)保護(hù)的機(jī)制是Ang1-7 通過MASR 抑制AngⅡ/AT1-R/NADPH 通路的活性，減少ROS 產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)的。同時(shí)，Ang1-7 通過激活MASR 增加黑質(zhì)線粒體和胞核NO 水平，減輕AngⅡ?qū)е碌腞OS 增加的影響[5，36，38]。Costa-Besada MA 等[36]研究還發(fā)現(xiàn)Ang1-7/MASR 的功能隨年齡增長(zhǎng)而不斷下降，可增加與年齡相關(guān)的神經(jīng)變性的易感性。研究發(fā)現(xiàn)，紋狀體內(nèi)Ang1-7 與MASR 結(jié)合可改善PD 神經(jīng)毒性相關(guān)運(yùn)動(dòng)功能和肌肉協(xié)調(diào)，一方面，其通過上調(diào)MASR 下游靶點(diǎn)（p-PI3K/p-Akt/p-CREB/BDNF），不僅可使TrKB 磷酸化正反饋上調(diào)紋狀體MASR 水平，還能增加黑質(zhì)酪氨酸羥化酶（TH）表達(dá)和紋狀體DA 含量；另外，其可通過抑制紋狀體AT-1R/MAPKp38/NF-kB p65/NADPH 通路減少炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激損傷，因此Ang1-7 可以通過增加DA 含量、抗炎抗氧化來保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞治療PD[5]。Rocha NP 等[39]研究還發(fā)現(xiàn)PD 患者外周血AngⅠ、AngⅡ和Ang1-7 水平降低，并與抑郁程度有關(guān)，提示RAS 成分的改變可能是導(dǎo)致PD 非運(yùn)動(dòng)癥狀的原因之一，外周血RAS 成分的測(cè)定可能作為一種評(píng)估抑郁程度的方法。

2 RAS 與其基因表達(dá)、鐵穩(wěn)態(tài)、雌激素、衰老、DA 及PD

目前研究認(rèn)為，鐵穩(wěn)態(tài)、雌激素、DA、衰老均與黑質(zhì)中的RAS 有關(guān)。鐵穩(wěn)態(tài)功能障礙已被證明與PD 等神經(jīng)變性疾病有關(guān)，在多巴胺系統(tǒng)中，過多的AngⅡ與AT1-R 結(jié)合導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞鐵蛋白的降解和不穩(wěn)定鐵水平的增加，而后者的增加可導(dǎo)致ROS 增加和氧化應(yīng)激損傷，從而加劇小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)和DA 神經(jīng)元氧化損傷[40]。Rodriguez-Perez AI 等[41]研究發(fā)現(xiàn)，雄性大鼠RAS 活性明顯高于雌激素穩(wěn)定的雌性大鼠，雄性大鼠AT1 表達(dá)升高，AT2表達(dá)降低，ACE 活性和NADPH 活性升高，導(dǎo)致AngⅡ增加，AngⅡ/AT1-R/NADPH 軸產(chǎn)生的ROS 增加，從而造成神經(jīng)元損傷。雌激素使黑質(zhì)AT1-R 和NADPH 活性下調(diào)、AT2-R 上調(diào)，提示雌激素與PD、腦內(nèi)RAS 有關(guān)。流行病學(xué)研究報(bào)道，絕經(jīng)后婦女PD發(fā)病率高于同齡的絕經(jīng)前婦女[42]，且男性PD 患病率大約是同齡絕經(jīng)前女性患病率2 倍[41]，以上表明雌激素替代治療可用于治療PD。此外，衰老是PD 最顯著的危險(xiǎn)因素，然而衰老并不導(dǎo)致DA 神經(jīng)元丟失，可能通過增加DA 神經(jīng)元對(duì)損傷的易損性而增加PD 的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。目前關(guān)于衰老影響PD 發(fā)生的機(jī)制尚未完全明確，但衰老可能與促炎、促氧化有關(guān)，從而導(dǎo)致DA 神經(jīng)元對(duì)有害因素的過度反應(yīng)。Villar-Cheda B 等[10]通過對(duì)老齡大鼠的研究發(fā)生，隨著年齡的增長(zhǎng)，DA 受體和DA 功能下調(diào)導(dǎo)致促氧化和促炎AT1-R 通路上調(diào)，而使用AT1-R 拮抗劑可抑制老齡大鼠與AT1 相關(guān)的炎癥、氧化應(yīng)激及多巴胺能易損性，提示DA 可以調(diào)節(jié)血管緊張素受體，AT1-R 拮抗劑也可用于治療PD。RAS 與DA 存在相互影響，作為一種潛在的代償機(jī)制，DA 消耗可誘導(dǎo)RAS 上調(diào)；然而，過度激活的RAS 會(huì)加劇NADP氧化酶活性、氧化應(yīng)激和小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)，促進(jìn)DA 神經(jīng)元丟失。DA 變化也會(huì)導(dǎo)致血管緊張素受體改變，慢性DA 能失神經(jīng)支配可使AT1-R 及AT2-R表達(dá)上調(diào)和NADPH 氧化酶復(fù)合物活性顯著增加，而予以L-dopa 后則降低。研究發(fā)現(xiàn)，DA 還可在紋狀體非DA 神經(jīng)元即含AADC 的神經(jīng)元或表達(dá)TH 的神經(jīng)元中合成，在黑質(zhì)紋狀體多巴胺系統(tǒng)發(fā)生功能障礙時(shí)，可以代償合成DA 改善PD 癥狀。此外RAS基因表達(dá)改變與PD 存在很強(qiáng)相關(guān)性，如AGTR1 基因編碼AT1-R 與核酸氧化相關(guān)，并在PD 患者尸檢中發(fā)現(xiàn)黑質(zhì)AGTR1 表達(dá)下降；此外ACE 基因的多態(tài)性可能是PD 的危險(xiǎn)因素[11]。

3 總結(jié)

腦內(nèi)RAS 的發(fā)現(xiàn)是最近關(guān)于PD 研究的重要成果，不僅RAS 成分之間相互聯(lián)系，RAS 與鐵穩(wěn)態(tài)、雌激素和衰老也存在緊密聯(lián)系。通過對(duì)RAS 的干預(yù)，可以減輕DA 神經(jīng)元的氧化應(yīng)激損傷和炎癥反應(yīng)，是PD 治療的新靶點(diǎn)。此外，RAS 基因調(diào)控、雌激素替代療法、非多巴胺能神經(jīng)元協(xié)同合成DA 等可能成為治療PD 的新方法。