肾上腺素受体与心力衰竭(3)
2.2 G蛋白改变引起β-AR信号转导减敏
心衰时b-AR信号转导的改变除发生在受体水平外，另一关键环节在G蛋白水平。据Muller等报道，当给予大鼠外源性儿茶酚胺持续刺激时，除可引起β-AR密度下调外，还会出现Gi a亚基(Gia)上调，从而使AC活性受抑，cAMP生成减少，而Gs a亚基(Gsa)无明显变化。如果心衰时β-AR及其信号转导的改变仅限于受体密度的下调或与Gs脱偶联，那么不经β-AR起作用的因素在衰竭心肌中的效应仍应维持。但事实并非如此。研究发现，米力农或其他III型磷酸二酯酶抑制剂对衰竭心肌的正性变力效应明显低于正常心肌，提示心衰时β-AR及其信号转导通路尚存在其他缺陷[16]。1995年Bohm等发现，衰竭心肌的AC活性在基础状态下及GTP存在时均降低。Forskolin对AC的激活作用在GTP存在时亦降低，但在Mn2+存在及当反应混合物中清除了GTP以使Gsa的影响减少至最小时，forskolin的作用不变，提示衰竭心肌可能存在G蛋白的改变[16]。但采用霍乱毒素处理，发现Gsa的稳态水平在人类衰竭与正常心肌中相似。Bohm与Eschenhagen等分别采用免疫印迹及Northern blot检测Gsa在蛋白及mRNA水平的表达亦均无阳性发现[16,17]。Feldman等从衰竭与正常人类心肌中提取Gsa进行功能性实验，并分别将其重组入天然缺乏Gsa表达的S49 cyc-细胞膜，其生物活性亦无差异[18]。因此目前无心衰时Gsa异常的证据。
, 百拇医药
有意义的是，一些研究发现衰竭心肌Gia增加了40%~90%[16,18,19]。Bohm等采用免疫化学方法亦得到了相似的结果[16]。1992年Brown和Harding发现，从衰竭心脏分离的心肌细胞用百日咳毒素处理后，其对异丙肾上腺素介导的收缩反应恢复。其他许多对扩张性心肌病心衰进行的研究也发现Gia改变，且具有亚型特异性，其中Gia2的mRNA和蛋白水平上调，而Gia3无明显变化[17]。
目前已知AC有9种异构体, 这些异构体不仅受Gsa和Gia的调节，而且受Gbg的调节，其中Gbg对II型和IV型AC的作用是激活性的，而对I型AC起抑制作用。迄今已在哺乳动物心肌中发现了IV、V和VI型AC异构体，并发现心衰患者心肌细胞的AC活性降低，cAMP蓄积减少[20]，但目前对心衰时AC活性的改变缺乏更为细致的观察，这方面的工作尚需进一步深入。
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2.3 心衰时cAMP依赖的基因表达改变
心衰时心脏交感神经的激活及AR激动最初是作为机体的一种代偿机制，以增加心肌收缩力，维持重要组织器官的血供，但持续AR激动却会引起心脏中许多重要成分的表达发生改变，加剧心功能的恶化。由此提出一个概念，即心衰时AR激动的短期效应是加强心肌收缩力的改变，而长期效应则是引起一系列基因表达的改变[20]。前述β-AR和Gi蛋白在mRNA和蛋白水平的改变即是典型例证。
引起基因表达改变的原因在转录调控这一环节。以b-AR信号转导为例，虽然引起转录调控改变的分子机制尚不十分清楚，但研究显示，许多依赖cAMP的转录因子(如CREB、CREM及激活的转录因子1等)在这一过程中发挥非常重要的作用[20]。在鸡胚心肌细胞原代培养中已检测到CREB mRNA与蛋白水平的表达。在这些细胞中，采用forskolin预处理1小时以激活AC，发现既可增加磷酸化状态的CREB，又可增加 mRNA水平的表达。Hajjar研究小组于1995年证实，人类心脏中也有CREB mRNA及蛋白水平的表达。他们通过观察电泳迁移率发现，人类心脏CREB可特异性地与各种基因启动子的CRE结合。进一步采用磷酸化特异性抗体在人类衰竭与非衰竭心肌中均检测到了磷酸化形式的CREB。他们还观察到，β-AR激动的动物模型，其CREB在mRNA水平的表达与人类心衰相似。最近有资料显示，过度表达一种突变CREB蛋白的转基因小鼠，其CREB不能被PKA磷酸化，进一步证实在心肌CREB具有功能性作用。这些小鼠以后均发展为四腔均明显扩大的扩张性心肌病，出现左室功能严重受损、末梢水肿及早亡，提示CREB的磷酸化及其功能状态与心肌损害有关，可能参与心肌病心衰进程的分子机制[21]。, http://www.100md.com(韩启德 侯嵘)
心衰时b-AR信号转导的改变除发生在受体水平外，另一关键环节在G蛋白水平。据Muller等报道，当给予大鼠外源性儿茶酚胺持续刺激时，除可引起β-AR密度下调外，还会出现Gi a亚基(Gia)上调，从而使AC活性受抑，cAMP生成减少，而Gs a亚基(Gsa)无明显变化。如果心衰时β-AR及其信号转导的改变仅限于受体密度的下调或与Gs脱偶联，那么不经β-AR起作用的因素在衰竭心肌中的效应仍应维持。但事实并非如此。研究发现，米力农或其他III型磷酸二酯酶抑制剂对衰竭心肌的正性变力效应明显低于正常心肌，提示心衰时β-AR及其信号转导通路尚存在其他缺陷[16]。1995年Bohm等发现，衰竭心肌的AC活性在基础状态下及GTP存在时均降低。Forskolin对AC的激活作用在GTP存在时亦降低，但在Mn2+存在及当反应混合物中清除了GTP以使Gsa的影响减少至最小时，forskolin的作用不变，提示衰竭心肌可能存在G蛋白的改变[16]。但采用霍乱毒素处理，发现Gsa的稳态水平在人类衰竭与正常心肌中相似。Bohm与Eschenhagen等分别采用免疫印迹及Northern blot检测Gsa在蛋白及mRNA水平的表达亦均无阳性发现[16,17]。Feldman等从衰竭与正常人类心肌中提取Gsa进行功能性实验，并分别将其重组入天然缺乏Gsa表达的S49 cyc-细胞膜，其生物活性亦无差异[18]。因此目前无心衰时Gsa异常的证据。
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有意义的是，一些研究发现衰竭心肌Gia增加了40%~90%[16,18,19]。Bohm等采用免疫化学方法亦得到了相似的结果[16]。1992年Brown和Harding发现，从衰竭心脏分离的心肌细胞用百日咳毒素处理后，其对异丙肾上腺素介导的收缩反应恢复。其他许多对扩张性心肌病心衰进行的研究也发现Gia改变，且具有亚型特异性，其中Gia2的mRNA和蛋白水平上调，而Gia3无明显变化[17]。
目前已知AC有9种异构体, 这些异构体不仅受Gsa和Gia的调节，而且受Gbg的调节，其中Gbg对II型和IV型AC的作用是激活性的，而对I型AC起抑制作用。迄今已在哺乳动物心肌中发现了IV、V和VI型AC异构体，并发现心衰患者心肌细胞的AC活性降低，cAMP蓄积减少[20]，但目前对心衰时AC活性的改变缺乏更为细致的观察，这方面的工作尚需进一步深入。
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2.3 心衰时cAMP依赖的基因表达改变
心衰时心脏交感神经的激活及AR激动最初是作为机体的一种代偿机制，以增加心肌收缩力，维持重要组织器官的血供，但持续AR激动却会引起心脏中许多重要成分的表达发生改变，加剧心功能的恶化。由此提出一个概念，即心衰时AR激动的短期效应是加强心肌收缩力的改变，而长期效应则是引起一系列基因表达的改变[20]。前述β-AR和Gi蛋白在mRNA和蛋白水平的改变即是典型例证。
引起基因表达改变的原因在转录调控这一环节。以b-AR信号转导为例，虽然引起转录调控改变的分子机制尚不十分清楚，但研究显示，许多依赖cAMP的转录因子(如CREB、CREM及激活的转录因子1等)在这一过程中发挥非常重要的作用[20]。在鸡胚心肌细胞原代培养中已检测到CREB mRNA与蛋白水平的表达。在这些细胞中，采用forskolin预处理1小时以激活AC，发现既可增加磷酸化状态的CREB，又可增加 mRNA水平的表达。Hajjar研究小组于1995年证实，人类心脏中也有CREB mRNA及蛋白水平的表达。他们通过观察电泳迁移率发现，人类心脏CREB可特异性地与各种基因启动子的CRE结合。进一步采用磷酸化特异性抗体在人类衰竭与非衰竭心肌中均检测到了磷酸化形式的CREB。他们还观察到，β-AR激动的动物模型，其CREB在mRNA水平的表达与人类心衰相似。最近有资料显示，过度表达一种突变CREB蛋白的转基因小鼠，其CREB不能被PKA磷酸化，进一步证实在心肌CREB具有功能性作用。这些小鼠以后均发展为四腔均明显扩大的扩张性心肌病，出现左室功能严重受损、末梢水肿及早亡，提示CREB的磷酸化及其功能状态与心肌损害有关，可能参与心肌病心衰进程的分子机制[21]。, http://www.100md.com(韩启德 侯嵘)