离体培养的大鼠VSMCs，ADM受体不易脱敏、而降钙素基因相关肽(CGRP)受体对预先用ADM或CGRP处理后的激动剂的第二次刺激都能脱敏，表明ADM和CGRP的脱敏现象不一致。②心脏和主动脉ADM水平、ADM和RAMP2基因上调在因结扎冠状动脉左前降支引起的缺血所产生的心脏肥厚病理过程中起重要作用。③钙化心脏和主动脉组织ADM含量增加，ADM、CRLR和RAMP2的 mRNA表达水平均升高，而RAMP3 mRNA在钙化心脏和主动脉的改变是不同的，提示ADM及其受体系统参与了心脏和主动脉钙化的调节。④因结扎冠状动脉左前降支引起急性心肌梗死的心肌ADM含量增加，ADM、RAMP2 mRNA表达水平升高。这些结果表明活性多肽的受体多选择性的变化是活性多肽参与心血管疾病的重要机制之一，干预活性多肽的受体多选择性，亦可能为心血管疾病防治的一个新靶点。 上述研究结果发表在： Peptides,2003,24: 287-294. Peptides, 2003,24:463-468. Peptides, 2004; 25:601-608. Regul peptides ,2004,120:77-83. Acta Physiol Sin, 2001,53:396-400 Life Sci,2005 (in press) BBA, 2005 (in press). 有关心血管活性多肽受体多选择性的文章，为国际文献多次引用。 3、活性多肽功能多样性与受体亚型 传统认为???-肾上腺素受体通过cAMP/蛋白激酶A通路可调控细胞收缩、代谢、凋亡以及基因的表达。然而，在小鼠心肌细胞上我们研究发现持续?1-肾上腺素受体刺激可引起心肌细胞的凋亡, 持续?2-肾上腺素受体刺激却可以保护心肌细胞。L－型钙通道抑制剂，细胞内钙螯合剂以及钙调素激酶II（CaMKII）的抑制剂可完全保护心肌细胞，而选择性的蛋白激酶A抑制剂，PKI14－22以及无活性cAMP拟似剂，RP－8－CPT－cAMP对?1激动剂引起的细胞凋亡无保护作用。此外，心肌钙调素激酶II亚型CaMKII－δC过表达则显著增加??受体介导的细胞凋亡作用。该研究结果阐明了???肾上腺素受体激活引起心肌凋亡的机制与经典的蛋白激酶?信号通路无关，而?1-受体介导的细胞内钙增加和钙调蛋白激酶激活则参与了细胞的凋亡过程 (J. Clin. Invest, 2003,30:827-832)。该研究的重要意义在于阐明了一条新的非蛋白激酶A信号转导通路, 且该通路直接诱导???肾上腺素受体引起心衰过程中的凋亡，从而为该病的防治提供了关键性治疗途径和药物选择靶点。研究还显示，??-肾上腺素受体通过cAMP-PKA及G??途径激活PI3K信号，活化的PI3K则通过抑制PKA依赖的钙信号而负性调节???肾上 21
腺素受体介导的心肌细胞收缩活动（Circ Res,?????? ????????????）。小鼠心肌细胞???肾上腺素受体激动可呈时间依赖性地增高ERK1/2和p38丝裂原活化蛋白激酶的活性，而?2-肾上腺素受体并不影响ERK活性。Gs-PKA的参与介导了???肾上腺素的p38MAPK信号途径（Acta Physiologica Sinica 2004,25:1299-1305和Heart, Lung & Circulation 2004,13：179-184）。 我们目前研究发现???和??-肾上腺素受体可以二聚体形式存在，且对配体的亲和性增加 ，从而导致心肌细胞收缩反应增强并扩大了细胞内信号反应。提示??肾上腺素受体亚型之间的交互作用增加了受体对激动剂的敏感性。但是，?1-受体的存在却抑制了???受体的自主活性。提示生理情况下，心肌细胞中???和?2-肾上腺素亚型共存可以增强受体对配体激动的反应性，同时抑制配体非依赖性的受体活性，从而有效调节心肌收缩功能，具有重要的生理意义（Circ Res，2005，97：244-251）。 结合上述实验结果以及我们多年来对?－肾上腺素受体功能及作用机制的其它研究，我们应邀在药理学前沿杂志Pharmacology & Therapeutics发表了综述“Emerging Concepts and Therapeutic Implications of? ?-Adrenergic Receptor Subtype Signaling” [Pharmacology & Therapeutics，2005；June 23 (Epub ahead of print)]]，以及在Circulation Research发表了述评“The Enigma of? ?2-Adrenergic Receptor Gi Signaling in the Heart: the Good, the Bad, and the Ugly （Circ Res. 2005; in press）。 4、新的心血管活性分子及其新功能的发现 （1） Intermedin1-53 Intermedin（IMD）是2004年刚发现的降钙素/CGRP家系的新成员。IMD前体由148个氨基酸组成，切割位点位于Arg100-Arg101和Arg107-Val108，分别产生由47和40个氨基酸组成的两个多肽( preproIMD101-147即IMD1-47和preproIMD108-147,即IMD8-47)。IMD有类似ADM，CGRP的舒张血管和降低血压的作用。最近，本课题组根据分子内调控和受体多选择性的理论，推断并证实了preproIMD切割位点可以位于Arg93-Arg94，产生生物活性更为活跃的IMD95-147，即为IMD1-53。IMD1-53对CRLR受体多选择性多于CGRP家系的其它成员，无论RAMP1，或2，或3与CRLR结合均能识别IMD1-53，其生物活性（扩 22
血管、降压、强心）则强于ADM和CGRP。我们用HPLC和放免测定证明人和动物（大鼠）血和组织富含IMD1-53；IMD1-53减轻缺血-再灌注引起的心脏损伤和心功能抑制，说明IMD1-53与ADM一样,有心血管保护保护作用。此外，脑室内给予IMD1-53可引起血压升高和心率加快，该中枢作用可被ADM22-52、CGRP8-37和IMD前体抗体等阻断；而静脉给予IMD1-53引起血压下降和心率加快。提示IMD1-53通过中枢和外周作用对血压和心率有重要的调节作用。 上述研究结果发表在： BBRC , 2005,327:713-719。 Peptides, 2005,26: 501–507。 Peptides, 2005,26:1640-1646. Peptides, 2005 Jul 13; [Epub ahead of print] （2）硫化氢（H2S）-心血管系统功能调节的新型气体信号分子 硫化氢（H2S）可以在体内由半胱氨酸在胱硫脒-β-合酶（CBS）和胱硫脒-γ-裂解酶（CSE）作用下生成，曾被认为是一种毒性废气，上世纪90年代，发现神经细胞中的H2S参与学习和记忆功能，还可以调节影响神经元的兴奋性，调节下丘脑-垂体-肾上腺皮质功能，并参与多种神经疾病病理生理过程，被认为是一种非典型的神经递质，内源性H2S是神经系统新的气体信号分子。 我们具有原创性的系统研究证实了内源性H2S类似一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO），是参与心血管系统功能调节的新型气体信号分子。 我们测定发现大鼠心血管和心脏组织中存在CSE的高表达，其CSE具有高活性，产生H2S。内源性产生的H2S具有广泛的心血管效应：舒张血管平滑肌，降低血压；通过影响丝裂素活化蛋白激酶途径抑制平滑肌细胞增殖；抑制离体心肌收缩功能。静脉注射H2S，可产生短暂负性肌力，有降低中心静脉压的作用。 在缺氧诱导的大鼠肺动脉高压和动脉-静脉分流的高灌流肺动脉高压模型上，发现血浆H2S浓度下降，肺动脉组织H2S生成量下降，CSE mRNA表达也下调。外源性给予H2S后，明显降低缺氧性肺动脉高压和右心肥大；而CSE抑制剂干预加重肺动脉高压和肺动脉的重塑。实验结果表明CSE/H2S通路参与肺动脉高压的发病过程。 在自发性高血压大鼠和NO合酶抑制剂诱导的高血压大鼠，其血浆和动脉组织H2S含量明显降低，血管CSE活性和mRNA表达亦减少。外源性给予H2S治疗能有效改善动物的高血压，并明显增加组织NO的生成；而CSE抑制剂干预加重高 23
血压及其并发病。表明CSE/H2S通路在高血压的发病中起重要的调节作用。 在内毒素休克和腹膜炎败血症大鼠模型上，发现主动脉、肺动脉、肠系膜上动脉、尾动脉等血管组织中H2S生成普遍增加，同时伴随NO生成减少。表明H2S参与休克时血管反应的病理生理过程，并与其他气体信号分子如NO形成复杂的网络联系。在ISO引起心肌缺血损伤的大鼠模型上，心肌和血浆H2S水平下降，CSE活性降低，内源性CSE/ H2S通路参与了ISO引起心肌缺血损伤的病理过程。外源性给予H2S供体NaHS可增加左室发展压和收缩压，降低舒张末压，改善心功能，部分是通过清除氧自由基和减少脂质过氧化物的堆积 上述工作发表后引起学术界的重视, 受到国际国内同行的高度评价。J Hypertension对我们工作发表了编辑部评论，题目为：Hydrogen sulphide: not only foul smelling, but also pathophysiologically relevant，指出H2S可能与NO、CO一样，在心血管系统有重要的病理生理意以，H2S作为内源性血管舒张剂可能为高血压等疾病的治疗提供新思路和新方法。Trends in Pharmacological Sciences也发表了评述，题目为：Hydrogen sulfide: from the smell of the past to the mediator of the future? 强调H2S在心血管系统中的病理生理意义。 上述结果发表在： J Hypertension, 2003, 21:1879-1885 with[Editorial Commentary: 2003,21:1819-1820] Heart Vessels, 2004,19:75-80 BBRC, 2003,302:810-816. BBRC, 2004,318:756-763 BBRC, 2004,317:30-37, BBRC, 2004,313:22-27 BBRC, 2004,313:362-368 Journal of infection, 2003,47:155-160； Circulation J 2005, 69: 603-8 Cardiovasc Pharmacol (review, in press) 5. 其他新发现的心血管活性物质在心脑血管疾病中的病理生理学意义研究 心脑血管疾病是复杂疾病，许多种活性物质都参与其发病过程，近年来‘反向生物学’的孤儿受体策略新发现的活性物质有可能成为心脑血管疾病研究和防治的重要靶点。我们对下述新发现的活性物质在心脑血管疾病中的病理生理学意义研究起步较快，在国际首先报导或引起了较大重视：目前已知最强的内源性缩血管物质Urotensin II (Peptides. 2004 ;25(11):1977-1984. Heart Vessels. 2004 ;19:81-8. Chin Med J (Engl). 2004 ;117:37-41. Chin Med Sci J. 2001 ;16:231-5. Peptides. 2002 ;23:1631-5. Heart Vessels. 2002 ;16:64-8. ); 内源抗纤维化肽Relaxin (Peptides. 24
2005 ;26:1632-9.); 心脏刺激肽Salusin (Regul Pept. 2004;122:191-7;); 磷脂介质Lysophospatidic acid (Regul Pept. 2004;121:49-56. Chinese Medical Sciences Jornal 18:213-217, 2003); 花生四烯酸表氧化酶产物Epoxyeicosatrienoic acid(Cancer Res 65:4707-15, 2005; Mol Cancer Res. 2005;3:317-323. J Pharmacol Exp Ther 314:522-532, 2005) 等。进一步的工作需研究它们在心脑血管疾病发病中的整合生理学意义。 6. 血管钙化发病的心血管活性物质调控机制的研究 血管钙化是动脉硬化、高血压和唐尿病血管病的长见的共同病理表现。既往认为是无机钙磷盐的被动沉积于血管细胞外基质和细胞内，近年新发现血管钙化是类似骨发育的主动过程。其发病机制尚未完全阐明，似与氧自由基、细胞凋亡及钙调节激素紊乱等多因素有关。我们同过系列的体内外实验的研究，提出血管钙化的血管活性物质调控机制的假说，即:并不直接作用于钙磷代谢的血管组织局部的旁分泌/自分泌功能紊乱，最终导致血管壁细胞向成骨细胞表型转化以形成血管钙化。血管内源性内皮素、血管紧张素II和Urotensin II为促进血管钙化的、而肾上腺髓质素、Ghrelin、NO、CO、H2S为抑制血管钙化的活性物质，其间的平衡定血管壁细胞的表型。我们还发现 血管壁细胞Adrenomedullin（ADM）/ADM receptor系统是抗血管钙化形成的重要防御体系，其机制可能与cAMP/PKA途径和MAPKs途径被激活有关。体内和体外实验都证实外源应用ADM具有显著防治血管钙化的作用。 文章在下述国际杂志发表后，受到多次引用。 Z Kardiol 2002; 91:568-574. . Life Sciences2003; 72:1027-1037. Peptides 2003; 24:287-94； J Cardiovasc Pharmacol. 2003; 42:89-97. Life Sci. 2003; 74:451-461. Peptides. 2003; 24:1149-56. Z Kardiol 2003; 92:1-7. Z Kardiol. 2004; 93:109-15. Peptides 2004;25:601-608。 Heart Vessels. 2004; 19(3):125-31. J Geriatric Cardiology 2004; 12:108-113. Life Sciences 2005; 77: 966-979. Regulatory Peptides 2005;129:125-132. Regulatory Peptides 2005; 129:167-176. （四）、内源性心血管细胞保护物质的分子机制研究 机体内存在有强大的自身抗病、防病机制，存在着各种内源性抗病物质和致 25