0 引 言

激肽釋放酶-激肽系統（ kallikrein-kinin system,KKS） 是生物體內重要的炎性調節系統，參與心血管、腎和中樞神經系統等各組織器官的炎癥過程并與多種腫瘤的發生相關。激肽釋放酶分為血漿型激肽釋放酶（ plasma kallikrein,PK） 和組織型激肽釋放酶（ tissue kallirein,TK） .PK 特異地在肝細胞表達，而 TK 廣泛分布機體各組織中，是一大類的多基因家族。已發現至少有 15 種人組織激肽釋放基因（ KLK1 ~ KLK15） ,其中 KLK1 編碼的組織激肽釋放酶 1 是產生激肽的主要物質?；罨?TK 催化低分子量激肽原轉化為激肽和緩激肽（ bradykinin,BK） ,后者作用于緩激肽 B1受體（ bradyldnin B1re-ceptor,B1R） 和 B2R 發揮一系列生物效應，如內皮依賴性血管舒張、非血管平滑肌收縮、炎癥反應及疼痛等。在生理及病理狀態下，B2R 激活能夠減輕組織損傷，促進血管新生和靶器官功能恢復等。在應激狀況（ 如缺血缺氧、炎癥及外傷等） 下，B1R 激活能夠促進早期炎性因子的釋放，增強炎癥反應，加重缺血后組織水腫進而加劇組織損傷。此外，TK 還可直接激活緩激肽受體發揮作用，也可通過非緩激肽受體如蛋白激活酶受體發揮生物學效應[1].KKS通過多條細胞內通路參與機體的生理及病理過程。

研究顯示，即使病理狀態相似，不同組織器官 KKS發揮作用的細胞內信號通路也不盡相同。本文就KKS 在糖尿病腎病 （ diabetic nephropathy,DN） 、神經系統及心血管系統缺血/再灌注（ ischemia/reper-fusion,I / R） 損傷、血管重構及動脈粥樣硬化性狹窄等病理過程中的細胞內作用機制進行綜述。

1 KKS 與絲裂原活化蛋白激酶（ mitogen activatedprotein kinase,MAPK） 通路

MAPK 是哺乳動物體內廣泛存在的一類絲 / 蘇氨酸蛋白激酶，可以被一系列細胞外信號或刺激所激活，如物理應激、炎性細胞因子、生長因子、細菌復合物等?；罨?MAPK 通過磷酸化核轉錄因子、細胞骨架蛋白及酶類等參與細胞增殖、分化及凋亡的調節，并與炎癥、腫瘤等多種疾病的發生密切相關。

MAPK 的主要途徑包括 Ras-Raf-ERK 途徑、JNK 途徑、p38MAPK 途徑以及 ERK5/BMK1 途徑。DN 是糖尿?。?diabete mellitus,DM） 常見的微血管并發癥之一。在高血糖和 DM 患者腎組織的近曲小管上皮細胞中，KLK1 表達上調[2].Tang 等[3]發現高血糖可通過 BK 激活 p42/p44MAPK 信號通路，也可以不依賴 BK 直接激活蛋白激酶 C（ proteinkinase C,PKC） 信號通路從而促進腎小管發生炎癥、纖維化及血管再生。Tan 等[4 -5]的研究顯示 BK通過 B2R 激活 p42 / p44 MAPK 信號通路，調節腎系膜細胞中結締組織生長因子、TGF-βRII 表達顯著升高，加重 DM 動物腎損傷，靶向敲除 B2R 可降低腎小球和腎小管的損傷，延緩 DM 小鼠腎損傷的進展。

在近曲小管上皮細胞中，TK 可通過激活 p42/44 及p38 MAPK 信號通路，促進炎性細胞因子的產生。

此外，Xu 等[6]發現，外源性 BK 通過 MEK/MAPK 和PI3K / Akt 信 號 通 路 能 夠 抑 制 腫 瘤 壞 死 因 子-α（ tumor necrosis factor-α,TNF-α） 誘導的 NIT-1 胰島β 細胞凋亡。

大量研究已經證實 MAPK 信號通路在離體神經元缺血/缺氧性損傷中起保護作用[7 -10].正常情況下，神經元 B1R 表達低，B2R 表達相對較高。唐敏等[11]發現離體皮層神經元經氧-葡萄糖剝奪（ oxgen-glucose deprivation,OGD） 處理后再恢復氧和葡萄糖過程中，B1R 和 B2R 表達明顯升高。B1R主要與 JNK 和 p38 通路激活有關，而 B2R 則與ERK1 /2 通路激活和 JNK 通路的抑制有關。TK 通過 B2R 激活 ERK1 /2 信號通路減輕谷氨酸鹽或酸中毒介導的皮層神經元損傷，促進神經元的存活。BK通過 B2R 激活 ERK1 /2 信號通路可抑制 OGD 誘導的神經元凋亡[11].最近研究報道 TK 通過 B2R 激活 Raf-MEK1/2-ERK1/2 路徑，減輕大鼠全腦缺血再灌注后海馬 CA1 區神經元損傷[12].

Yan 等[13]發現將人類 TK（ human Tissue kalli-rein,hTK） 基因導入原發性高血壓大鼠模型和體外培養的人類胚胎腎 293 細胞（ HEK293） ,通過活化ERK1 /2 和 PI3K / AKT 信號通路，提高凋亡抑制蛋白 bcl-2 及 bcl-xL 的表達水平、降低 Bax 的水平及caspase-3 的活性，從而促進細胞存活及增殖，降低自發性高血壓大鼠靶器官細胞凋亡[14 -15].

2 KKS 與磷脂酰肌醇（ -3） 激酶（ phosphatidylinos-itol 3-kinase PI3K） /Akt /糖原合成酶激酶-3β（ glycogen synthase kinase-3β,GSK-3β） 通路PI3K / Akt 信號通路是膜受體信號向細胞內轉導的重要途徑，在心臟、腎和肝等多種器官缺血再灌注損傷中具有抑制細胞凋亡作用。GSK-3 是PI3K / Akt 通路的下游分子，除參與糖代謝外，還參與細胞的分化、增殖和凋亡。GSK-3 主要有 2 種亞型： GSK-3α 和 GSK-3β，其中 GSK-3β 可通過激活Caspase 家族及 Bax 凋亡基因誘導細胞凋亡。

心肌細胞缺血/再灌注（ ischemia/reperfusion,I / R） 損傷是急性心肌梗死和缺血后心力衰竭的病理機制，而 B2R 激活在心肌缺血性損傷中起重要的保護作用。在低氧或缺血期間，冠狀動脈血流中的BK 持續產生，血濃度持續升高，同時 B1R 和 B2R 表達上調。Juhaszova 等[16]發現，I/R 時 BK 通過激活B2R抑制心肌 GSK-3β 活性調節線粒體通透性轉換孔的開放，發揮保護作用。Yin 等[17]發現 KKS 通過激活 Akt-Bad-14-3-3 及 Akt-GSK-3β-caspase-3 信號通路保護 I/R 的心肌細胞。Yao 等[18]將腺病毒hTK 導入發生心肌 I / R 的大鼠體后，大鼠心肌細胞中表達的 TK 通過激活 B2R 提高 Akt 和 GSK-3β 的磷酸化降低 GSK-3β 活性，促進血管內皮生長因子（ vascular endothelial growth factor,VEGF） 和血管內皮生長因子受體 2（ vascular endothelial growth factorreceptor 2,VEGFR-2） 表達，提高梗死組織周邊心肌毛細血管及小動脈的密度，增加局部血流，減少心肌梗死面積。Yao 等[18]還發現 TK 干預離體培養的人主動脈內皮細胞，能夠促進毛細血管形成以及細胞遷徙增多，而 B2R 拮抗劑、顯性活性突變體 GSK-3β、VEGF 中和抗體及 VEGFR 抑制劑能夠阻斷 TK的作用。Potier 等[19]研究發現，B2R 激動劑通過激活 PI3K/Akt 通路，抑制 GSK-3β 活化，減少非糖尿病小鼠心肌 I/R 后梗死面積； 而 B1R 激動劑通過PI3K /Akt 和 ERK1 /2 通路，促進 GSK-3β 失活，從而降低 1 型 DM 小鼠缺血損傷后心肌梗死面積。然而，B1R 激動劑對非糖尿病小鼠以及 B2R 激動劑對糖尿病小鼠的心肌缺血性損傷均無保護作用。

Kim 等[20]通過體外培養人臍靜脈內皮細胞研究發現，TK 激活 B2R 促進 Akt / GSK-3β 磷酸化而失活，進而提高 β-catenin 水平，增加內皮細胞 VEGF和 VEGFR-2 的 表 達，促 進 毛 細 血 管 生 成。Yao等[18]報道 TK 干預能夠增強缺血心肌和離體內皮細胞內 Akt/GSK 磷酸化，以及 VEGF 和 VEGFR-2 表達，進而促進組織中血管再生。因此，TK 通過促進GSK-3β 磷酸化使其活性降低，從而促進血管再生，減輕缺血再灌注心肌損傷。

3 KKS 與一氧化氮（ nitric oxide,NO） 通路

BK 和胰激肽是最強效的血管舒張因子，通過激活外周及冠狀動脈內皮細胞上 B1R 和 B2R 釋 放NO、前列環素以及內皮衍生的超極化因子，從而觸發“NO 級聯反應”.B2R 激活內皮型一氧化氮合酶（ endothelial nitric oxide synthase,eNOS） 促進 NO 的釋放，而 B1R 激活后通過 Ca2 +依賴性誘導型 NOS（ induced NOS,iNOS） 促進 NO 的釋放[21].人血管內皮細胞上的 B1R、B2R 激活后，通過不同 NOS 亞型產生 NO.B2R 介導正常內皮細胞短暫（ 5 min） 釋放 NO,而經細胞因子處理后的內皮細胞，則主要通過激活 B1R 產生持久（ 90 min） 且大量 NO[22].

NO 主要通過血管平滑肌細胞（ vascular smoothmuscle cell,VSMC） 誘導其生成環磷酸鳥苷（ cyclicguanosine monophosphate,cGMP） ,產生強大的血管舒張作用，進而保護各器官免受缺血再灌注損傷[21].Emanueli 等[23]發現將 TK 基因導入后肢缺血的動物，可直接通過內皮細胞內 Akt 和 eNOS 通路誘導血管再生。Chao[1]綜合分析近年來關于 TK的研究報道發現，TK 通過 B2R 激活 Akt-GSK-3β-VEGF-VEGFR2 以及 Akt-eNOS-NO 信號通路促進心臟和腎臟的血管生成。

Chao 等[24]發現，激肽原缺乏的大鼠發生急性心肌梗死后，通過局部注射 TK 可直接激活 B2R,提高 NO 水平，抑制單核/巨噬細胞在缺血心肌的聚集，抑制心肌細胞凋亡，降低梗死面積。在離體心肌細胞中，活化的激肽釋放酶也可直接激活 B2R,促進NO 形成，從而降低 OGD 誘導的細胞凋亡。

Xia 等[25]將載有 hTK 的腺病毒導入 I/R 大鼠側腦室發現，腦組織內 TK 表達增高，同時伴有 Akt-Bcl-2 信號通路激活，腦組織內 NO 水平升高，氧化應激反應降低，膠質細胞遷移至缺血半暗帶及核心區增多以及神經元凋亡減少，顯著降低動物術后 9 d時的神經功能缺損評分和腦梗死面積。

血管內皮細胞釋放的生長因子和血管活性物質能誘導細胞增殖、遷移、死亡以及細胞基質沉淀。研究發現激肽與血管內皮細胞上 B2R 結合通過促進NO 和 PGI2釋放，進而提高 VSMCs 內 cGMP 和環腺苷酸（ cAMP） 水平，抑制 VSMCs 的增殖和遷移[26].

研究報道 hTK 基因導入可通過 B2R 能夠抑制大鼠動脈球囊成形術后 VSMCs 生長和內膜新生[27],以及小鼠頸總動脈結扎誘導的新生內膜形成[28].這些研究表明 KKS 在血管重構及動脈粥樣硬化性狹窄中可能起保護性作用。

4 KKS 與 Janus 激酶（ Janus kinases,JAKs） /轉錄激活因子（ signal transducer and activator oftranscription,STATs） 通路。

JAKs 是一種蛋白酪氨酸激酶，信號轉導及STATs 是 JAKs 的直接底物，能將信號傳遞到核內，調節特定基因的表達，兩者構成 JAK/STAT 信號轉導通路[29].Ju 等[30]發現 BK 既可通過激活 JAK 家族中的酪氨酸激酶 Tyk2,促進酪氨酸磷酸化以及STAT3 核轉錄，也可通過激活 p42 /44MAPK,促進STAT3 絲氨酸磷酸化，調節培養牛主動脈內皮細胞生理功能。Na+/ H+交換泵（ Na+/ H+exchanger iso-form 1,NHE-1） 普遍存在于哺乳動物細胞中，參與細胞體積、生長、細胞內 pH 值的調節等生理作用以及融骨或者腫瘤侵襲等病理過程。Mukhin 等[31]通過體外培養的小鼠腎內髓集合管上皮細胞系 mIM-CD-3 細胞株，發現 BK 可以劑量依賴性迅速激活NHE-1,而這種激活作用可被 B2R 抑制劑、磷脂酶 C抑制劑、CaM 抑制劑以及 JAK2 抑制劑所阻滯，而PKC 和 PI3K 卻不能抑制。Lefler 等[32]發現，BK 通過 B2R 而非 B1R 激活 KNRK（ 大鼠腎細胞） 和 CHO（ 中國倉鼠卵巢細胞） 2 種細胞系的 NHE,而 Jak2 抑制劑 AG490 和 CaM 抑制劑 W-7 均能降低 BK 對NHE 的影響，因此他們認為，B2R 通過促進 Jak2 及其下游的 CaM 活化而影響 NHE 的活動。上述研究結果顯示，BK 通過活化 JAK/STAT 信號轉導通路不僅參與內皮細胞的生理功能調節，也能夠影響NHE-1 的活動。

5 KKS 與線粒體氧化應激的相互作用

線粒體是多種促細胞凋亡信號轉導分子的作用靶點。在各種促凋亡分子的作用下線粒體通透性轉變孔不可逆地過度開放，導致線粒體內膜腫脹，線粒體膜間隙的細胞色素 C 釋放入細胞質，與凋亡蛋白酶活化因子形成多聚復合體，募集 caspase-9 前體，活化 并 啟 動 caspase 級 聯 反 應 而 引 發 凋 亡[33].Wang 等[12]發現 TK 預處理，通過提高核轉錄因子kappa B （ nuclear factor kappa B,NF-κB） 的表達，抑制caspase-3 的活性，降低細胞色素 c 及 bax 從線粒體中釋放，能夠降低大鼠腦缺血時神經元損傷。

Kakoki[34]通過對野生型、B2R 敲除型、B1R / B2R 均敲除型小鼠行雙側腎動脈結扎后再灌注的研究發現，B1R/B2R 均敲除型小鼠發生 DNA 氧化損傷、線粒體 DNA 缺失、凋亡以及 TGF-β1、CTGF 和 ET-1 等氧化應激失調相關改變發生率增加最高，而野生型增加最少，因此認為 B1R、B2R 對腎臟 I / R 損傷有保護作用。Brown 等[35]發現，NO 通過抑制細胞色素 c從離體星形膠質細胞中釋放，從而可逆性抑制線粒體氧化代謝。因此，KKS 可能通過促進 NO 和 PGs的產生、抑制細胞色素 C 的釋放而降低線粒體氧化應激反應。

6 KKS 與蛋白酶活化受體（ protease activated re-ceptors,PARs） 作用

大量研究已經證實 TK 主要通過激肽受體信號產生生物學功能，但是最近的研究發現 TK 也可激活 PARs 在炎癥或者心血管疾病方面發揮作用。PARs 是 G 蛋白偶聯受體家族中的亞型，共有 4 種成員，其中 PAR-1 和 PAR-3 主要由凝血酶激活，PAR-2 由胰蛋白酶激活，PAR-4 可被上述 2 種酶激活[36].Gao 等[37]在培養人角化細胞遷移及大鼠皮膚損傷模型中的研究發現，TK 通過激活 PAR1-PKC-Src-MMP 信號通路、表皮生長因子受體的反式轉錄促進角化細胞遷移和皮膚愈合。Houle 等[38]研究發現，小鼠足底注射 PAR4 激動劑后引起的皮膚炎癥反應依賴于中性粒細胞的聚集以及 KKS 的成分。

Yiu 等[36]發現 TK 能夠誘導離體培養的 DN 患者近曲小管上皮細胞 PAR-4 表達。PAR-4 活化后促進腎近曲小管上皮細胞發生炎性反應和纖維化； 阻滯PAR-4 后，高血糖誘導的白細胞介素-6 （ interleukin6,IL-6） 、CCL-2、CTGF 及 IV 膠原蛋白表達均降低；而通過 siRNA 去除近曲小管細胞內源性 TK 分子后，細胞內晚期糖基化終末產物（ advanced glycationend products,AGE） 誘導的 IL-8 和 ICAM-1 生成減少。因此，在 DN 的腎近曲小管上皮細胞內，TK 上調可能參與促炎反應和 PARs 的激活。McDougall等[39]發現激活 PAR4 可引起膝關節發生與 KKS 相關的促炎反應?？傊?，PARs 的激活既可促進角化細胞的遷移和損傷皮膚的愈合，也可加重骨關節炎或者 DN 病變的炎癥反應。

7 結 語

KKS 是由多種成員組成的復雜的炎性調節系統，不同成員可能通過多種細胞內途徑，參與各種病理生理過程如高血壓病、缺血性心腦血管疾病、DM 及其并發癥等，它們既可產生有利機體的保護作用，也可能同時產生不利于機體的傷害性作用，同一成員在不同靶器官的同一病理過程中可能起完全相反的作用。因此，仍需詳盡研究 KKS 不同成員在同一疾病的發生發展過程中的作用及其作用機制。幫助臨床工作人員，根據靶器官和病理環境選擇應用不同的 KKS 成員進行干預，從而為優化臨床治療方案提供理論指導。