激肽,是血液中的α-
球蛋白经专一的
蛋白酶作用后释放的一类活性多肽。激肽在正常人体
内含量甚微,每毫升血液中含量在毫微克水平,但对维持人体正常血压和血流通畅起重要作用。它与
多肽激素一样,也有很强的
生理效应,因而又称组织激素。研究得较清楚的激肽有舒
缓激肽(Bradykinin)和
血管紧张素(Angiotensin)。
主要
生理功能 舒张
微血管和
小动脉 收缩
大动脉和
冠状动脉,增高
血管壁的
通透性,从而导致血压下降。此外舒缓激肽能加速动物的心率,能引起离体的平滑肌如
豚鼠回肠或
小白鼠子宫强烈收缩,因而离体平滑肌常被用作其体外
活力测定的手段。舒缓激肽是很强的致痛物质,炎症和
烧伤时的主要症状如红、热、肿、痛都与舒缓激肽有关。
血浆中有两种
激肽原,即高分子量激肽原(分子量76000)和低分子量激肽原(分子量48000)。前者在
肽链C末端附近含有
组氨酸残基非常集中的肽段,并参与血液凝固反应,能加速
激肽释放酶对
凝血因子Ⅻ的激活;后者无上述肽段,因而与
凝血系统无关。不论高分子量或低分子量的激肽原在其
N端部分都含有两个能抑制
巯基蛋白
酶的活性中心,因而两者都具有抑制巯基蛋白酚的功能。体内也同时存在两种激肽释放酶:即存在于血浆中的激肽释放酶(分子量约10万),只作用于高分子量激肽原,使之释放出舒缓激肽;和存在于
颌下腺、
胰脏、尿中的组织激肽释放酶(分子量不到3万)。
猪胰的激肽释放酶是由232个
氨基酸残基所组成的
糖蛋白。组织激肽释放酶主要作用于低分子量激肽原,但也能作用于高分子量激肽原,结果均释放出胰激肽。
血液中存在几种能破坏激肽的
水解酶。激肽水解酶Ⅰ类似
羧肽酶B,能使舒缓激肽C末端的
精氨酸水解;激肽水解酶Ⅱ是一羧端
二肽酶,能除去C末端的2肽(苯丙-精);还有能水解N末端精氨酸的
氨肽酶也可使舒缓激肽迅速丧失活性。因而在机体内舒缓激肽的
存留时间不到几分钟。只有在病理情况下体内
激肽释放酶被大量激活,才导致激肽累积。
从多核
白细胞及
巨噬细胞中也能释放出多种激肽样物质,统称为
白血球激肽。白血球激肽约由20个
氨基酸残基组成。牛初生乳中也有类激肽样物质,称为
初乳激肽。在欧洲棕色蛙、
南美洲叶水母皮肤中及
黄蜂毒液中也含有丰富的激肽类物质,它们大多比舒缓激肽有更强的降血压及使
平滑肌收缩的作用。
在蛇毒中找到各种有增强舒缓激肽作用的多肽,称之为舒缓激肽增强肽(BPP)。已搞清结构的有15种,最小的为5肽,最大的为13肽。它们的结构很特殊,
脯氨酸含量很高,并往往成双出现,有的竟高达60%,N端都为环
谷氨酸,C端为脯氨酸。BPP同时又能抑制血管紧张素Ⅰ的
转化酶,降低血管紧张素Ⅱ的生成,从而使血压下降。这样BPP就起到双重作用,使降血压的舒缓激肽效应增强,使升血压的血管紧张素含量降低。在临床上可治疗高血压。1983年美国合成了一个BPP的简单
类似物,即巯基甲基丙酰脯氨酸(商品名Captopril),是强有力的降血压药物。
有活性的
血管紧张素Ⅱ的结构是:Asp(天冬)-Arg(精)-Val(缬)-
Tyr(酪)-Ile(异亮)-His(组)-Pro(脯)-Phe(苯丙),它的生理功能与舒缓激肽恰好相反,两者相互制约,使体内处于动态的平衡。它能使小动脉收缩,血压增高,并能促使
肾上腺皮质合成和分泌
醛固酮,后者作用于肾脏可导致钠潴留。
血管紧张素也可
直接作用于肾脏,引起钠潴留和
抗利尿,由此引起的血液中
钠离子浓度的升高又使血管壁对收缩血管物质的
反应性增强,更易发生
血管收缩。这些作用都造成血压上升。一般认为肾型
高血压大多由于肾脏释放过量的血管紧张素释放酶所致。
血管紧张素体系包括血管紧张素本身,它的前体
血管紧张素原,血管紧张素释放酶,
血管紧张素转化酶及血管紧张素水解酶。当血管紧张素释放酶(Renin)作用于血管紧张素原(血浆中的α2-
球蛋白)时,先生成无活性的10肽
血管紧张素Ⅰ,再由血管紧张素转化酶将其
C端His(组)-Leu(亮)2肽除去,就生成有很强
生物活性的血管紧张素Ⅱ。后者又可被相应的水解酶破坏而
失活。
血管紧张素释放酶属于
天冬氨酸蛋白酶,能被这类酶的专一
抑制剂pepstatin所抑制(是由
放线菌所产生的
小肽蛋白酶抑制剂)。血管紧张素转化酶是一
羧基二肽酶,它同时也是激肽水解酶Ⅱ,因而有
双重作用,一方面产生升血压的血管紧张素Ⅱ,一方面破坏降血压的舒缓激肽。它是造成体内血压升高的一个
关键酶,并通过此酶使舒缓激肽体系与血管紧张素体系相联系。临床上不论采用血管紧张素释放酶的抑制剂pepstatin或血管紧张素转化酶的抑制剂都有治疗高血压的效果。