来源:RIKEN
摘要:科学家们已经发现了对血压调控的新机制。研究表明,如果蛋白质ERAP1能够从细胞中释放出来并且进入血液中,那么血压是可以显著下降的。
RIKEN脑科学研究所的研究人员已经发现了血压调节的新机制。发表于《分子细胞》的研究将单细胞水平的效果与一个系统级的效果联系在一起,其显示出,如果蛋白质ERAP1能够从细胞中释放出来并且进入血液中,那么血压是可以显著下降的。
由于高血压是中风、心脏疾病以及糖尿病的一个主要的危险因素,因此了解我们的身体是如何自然地调节血压的对于开发治疗方法以帮助将其保持在正常水平来说是至关重要的。为此,当RIKEN的团队在看到缺乏蛋白质ERp44的老鼠具有比正常水平更低的血压时,他们开始了他们的调查。“我们注意到,该小鼠具有的缺陷与那些缺乏血管紧张素II的小鼠所具有的缺陷类似——血管紧张素II是一种肽激素,其作用是提高血压,”主要作者千寻久恒表示。“我们测量了它们的血压,并且惊奇地发现,其血压比正常小鼠的血压低了20%。”
一项直接调查表明,血管紧张素II——对于维持血压至关重要的肽激素——在这些ERp44缺乏的小鼠中从循环中去除的速度要比正常小鼠快,这说明了血压的下降。ERp44是位于内质网中的多官能蛋白质——蛋白质在其释放到剩余细胞中之前在内质网中折叠成其适当的形状。为什么确定为什么血管紧张II并没有在这些小鼠的血液中保存,研究人员调查了在细胞中与ERp44结合并且能够离开细胞进入血流在那里与血管紧张素进行相互作用的蛋白质。
他们发现,这种ERAP1酶——一种作用于裂解肽像血管紧张素的氨肽酶——通常在内质网的氧含量水平较高时与ERp44相结合,并且在内质网环境下降时,即当氧气含量较低时,会被释放到血液中。在没有任何ERp44的情况下,所有在缺陷小鼠中的ERAP1能够自由地进入血液中在那里分解血管紧张素II,最终导致缺陷小鼠的血压水平比正常小鼠的血压水平要低。
内质网的氧气水平能够根据几个因素来进行波动,包括细胞应激。当应力导致内质网中的氧含量下降时,ERAP1被释放出来,并且血压得到了降低以保持平衡。
相反,该研究小组还发现,当一个全系统感染引起了血压下降至危险的水平时,蜂窝Erp44的量也有所增加。这种增量为ERAP1的结合创造了更多的机会,并且减少了其进入血液中的可能性。其最终的结果是,血管紧张素保留在血液中以防止压力下降得更低。
这一发现也可能对高血压的控制具有一定的影响。当低血压在肾素-血管紧张素中触发了一系列的事件时,前体肽产生了血管紧张肽II——并且大多数对抗高血压的药物是以在这个过程中参与的酶为目标。“通过这个新的发现,”小组领导人胜彦御子柴表示,“现在我们对于血管紧张素II通常是如何从血液中去除以降低血压的有了更多的了解,并且我们拥有了一个新的系统来研究潜在的治疗方法。”
“目前对于高血压的治疗,”他继续称,“是以产生血管紧张素II的酶为目标。我们研究结果为以像ERAP1和ERp44这样的蛋白质的活性为目标的替代方法打开了大门。我们希望我们的结果能够导致治疗患有血压失常的患者的新的策略的发展。”
资料来源:
上述资料是根据RIKEN所提供的材料编写的。注:因长度和内容对原材料进行了再次编辑。
参考资料:
1.Chihiro Hisatsune, Etsuko Ebisui, Masaya Usui, Naoko Ogawa, Akio Suzuki, Nobuko Mataga, Hiromi Takahashi-Iwanaga, Katsuhiko Mikoshiba. ERp44 Exerts Redox-Dependent Control of Blood Pressure at the ER. Molecular Cell, 2015; DOI: 10.1016/j.molcel.2015.04.008