湖南食品藥品職業(yè)學(xué)院（410208）潘偉男 鄧水秀 賴?yán)?/p>

1990年Urata等在人心臟與內(nèi)乳動、靜脈發(fā)現(xiàn)糜蛋白酶旁路途徑可轉(zhuǎn)化AngⅠ產(chǎn)生AngⅡ。糜蛋白酶為目前已知最強(qiáng)的AngⅠ轉(zhuǎn)換酶，是一種貯存在肥大細(xì)胞分泌顆粒中的糜蛋白樣絲氨酸蛋白酶，在內(nèi)皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞的分泌顆粒中也發(fā)現(xiàn)其免疫反應(yīng)性，這些細(xì)胞均釋放糜蛋白酶且共同定位于細(xì)胞外基質(zhì)中[1]。

人糜蛋白酶是一種分子量為29000的糖蛋白，兩條肽鏈由3個二硫鍵相連，具有與絲氨酸蛋白酶相同的保守序列，主要分布在心血管、皮膚、支氣管等結(jié)締組織中。糜蛋白酶最適宜pH值為8～9，作用底物主要為AngⅠ和神經(jīng)緊張素，其活性可被糜酶抑制劑、豆類胰蛋白酶抑制劑拮抗。糜蛋白酶與神經(jīng)源性炎癥、黏膜下層腺體分泌、寄生蟲清除、血管活性肽代謝以及脂蛋白和細(xì)胞外基質(zhì)分解代謝等有關(guān)。

人心臟糜蛋白酶為單拷貝基因表達(dá)，其基因長約3kb，有5個編碼區(qū)和4個內(nèi)含子，兩端分別是5′和3′非翻譯區(qū)。第一個編碼區(qū)有58bp，在一個開放的閱讀框架中，它編碼成熟酶前體的前19個氨基酸即信號肽段。第二、三、四、五編碼區(qū)各為151、136、255、141bp，分別編碼第2至49、50至94、95至179、180至226個氨基酸，其中構(gòu)成催化活性部位的氨基酸殘基His45、Asp89和Ser182分別位于二、三、五編碼區(qū)[2]。5個編碼區(qū)被4個長度各為672、742、186和368bp的內(nèi)含子分開。

哺乳動物糜蛋白酶分為α和β兩型。不同動物糜蛋白酶降解AngⅠ的方式不同，田鼠、猴和人糜蛋白酶是α型糜酶(AngⅡ生成酶)，裂解AngⅠPhe8-His9之間的肽鍵生成AngⅡ，而大鼠糜蛋白酶是β型糜酶(血管緊張素肽酶)，裂解AngⅠTyr4-Ile5之間的肽鍵形成無活性肽段。研究發(fā)現(xiàn)，人肺、主動脈、心臟AngⅡ生成主要通過糜酶途徑；狗、倉鼠的主動脈和心臟AngⅡ生成主要通過糜酶途徑，肺主要通過ACE途徑；兔心臟AngⅡ生成主要通過ACE途徑，主動脈和肺AngⅡ生成依靠ACE和糜酶兩種途徑。

研究發(fā)現(xiàn)，人心臟(＞80%)和主動脈(＞60%)的大部分AngⅡ是由肥大細(xì)胞糜蛋白酶介導(dǎo)產(chǎn)生，肥大細(xì)胞受刺激后脫顆粒釋放糜蛋白酶并定位于心肌細(xì)胞間質(zhì)，心室糜蛋白酶是心房的3倍，兩心室間無明顯差異。ACE途徑生成的AngⅡ僅占小部分(約11%)，且糜蛋白酶等絲氨酸蛋白酶生成AngⅡ比ACE的效率更高，特異性更強(qiáng)，但在人冠狀動脈ACE 介導(dǎo)AngⅠ向AngⅡ轉(zhuǎn)變卻比糜蛋白酶效率高。與心臟糜蛋白酶定位于內(nèi)皮細(xì)胞不同，血管糜蛋白酶主要存在于外膜。正常人主動脈中大多數(shù)AngⅡ生成(82%)是糜蛋白酶依賴性的。當(dāng)血管損傷時，血管壁內(nèi)和動脈粥樣硬化斑塊內(nèi)的肥大細(xì)胞會增多，導(dǎo)致病變局部AngⅡ增加，動脈粥樣硬化患者主動脈大多數(shù)AngⅡ的生成(90%)也是糜蛋白酶依賴性的[1]。

研究顯示肥大細(xì)胞糜蛋白酶定位在正常主動脈和動脈粥樣硬化主動脈的外膜，而ACE定位于正常主動脈的內(nèi)皮細(xì)胞和動脈粥樣硬化新內(nèi)膜的巨噬細(xì)胞中，可認(rèn)為在動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過程中糜蛋白酶的組織學(xué)定位和潛在性作用與ACE均存在差異。與正常血壓大鼠相比，原發(fā)性高血壓大鼠大動脈和肺動脈平滑肌細(xì)胞中糜蛋白酶mRNA的表達(dá)水平分別高出11倍和8倍。糜蛋白酶參與心肌纖維化的機(jī)制可能是直接降解結(jié)締組織蛋白多糖和基底膜膠原，同時間接激活間質(zhì)前膠原酶，使得前膠原降解為膠原的速度加快，體外研究表明此作用可能與中性粒細(xì)胞的化學(xué)趨化效應(yīng)有關(guān)。糜蛋白酶自肥大細(xì)胞釋放至細(xì)胞外基質(zhì)后，通過刺激間質(zhì)成纖維細(xì)胞生長、加快細(xì)胞外基質(zhì)膠原合成的周期和協(xié)同組胺誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞入侵等作用引起組織重構(gòu)。因此糜蛋白酶在調(diào)控血壓，參與心肺血管重構(gòu)，高血壓、動脈粥樣硬化和心力衰竭等過程中發(fā)揮了重要作用。

目前對體內(nèi)糜蛋白酶依賴性AngⅡ生成的依據(jù)并未獲得。盡管研究證實(shí)肥大細(xì)胞在人動脈管壁大量累積，其分泌顆粒促進(jìn)巨噬細(xì)胞攝取LDL和膽固醇酯的堆積，但肥大細(xì)胞糜蛋白酶作為一個潛在性治療靶點(diǎn)在體內(nèi)發(fā)揮生理和病理功能的重要作用仍有待闡明。