高血压是一种复杂性生物网络疾病:高血压的产生不仅与心肌收缩力,心输出量和外周血管阻力有关,而且与神经内分泌调节和肾脏水盐平衡密切相关。在高血压的发生过程中,又与代谢、炎症、免疫、应激、损伤、修复、再塑、细胞表型、增殖、迁移、凋亡、自噬有关。涉及心肌、平滑肌、内皮细胞、成纤维细胞、脂肪、血液等多种细胞和组织。在这些细胞和组织上又有各种受体、离子通道和信号传递通路,更有近百种基因转录和表达的改变。它们相互联系、彼此交织,形成一个生物网络系统。高血压是一种综合征,可由多重致病因素所引起,具有不同病因和不同病理过程。随着细胞和分子生物学,特别是“组”生物学的发展,对高血压的认识亦在不断深入。新的靶点、新的通路、新的机理、新的技术将不断推进高血压的药物治疗的进展。
肾素血管紧张素系统是关键:肾素血管紧张素系统(RAAS)在心血管的生理和病理调节中起着十分重要的作用。它不仅调控着血管阻力和心脏的功能,而且亦直接参与中枢神经、自主神经和肾脏水盐平衡的调控。肾素血管紧张素系统本身亦是一个复杂的调节网络,它不仅具有肾素、血管紧张素、转换酶和醛固酮几个主要的成分,更有着各自的合成、代谢、受体、作用、通路和调节。近年来对肾素及其受体、血管紧张素1-7和mas受体以及Apelin-APJ的研究,丰富了RAAS的内容。此外,由于血管肽酶的作用,心钠素和缓激肽系统亦参与进泛RAAS。这些都是高血压药物作用的新靶点,并且开发出一系列高血压治疗的新药物,例如肾素抑制剂、AT2R激动剂、血管肽酶抑制剂、醛固酮合成和受体抑制剂和多种抗高血压的疫苗等等。此外,中性内肽酶(NEP)不仅可以参与血管紧张素的代谢,还可以抑制心钠素和激肽酶的降解,其作用可优于ACEI,亦是高血压药物的新靶点。
应该指出RAAS是一个复杂系统,其成员有致高血压作用(如AT1R),亦有抗高血压作用(如Ang 1-7, Mas);NEP既可促进Ang 1-7的产生,又可促进ANP和BK的降解。RAAS不同成员之间还有互相调节作用。因此,药物的靶向性、选择性和特异性将特别重要,如Domain-Selective-ACEI等。
内皮细胞的作用:内皮细胞在高血压的发生中具有重要作用。它具有多种内皮衍化收缩和舒张因子(ERCFs和EDRFs),包括内皮素、前列腺环素、ROS、NOS、HO等,又是血液粘附、血小板凝聚和多种细胞因子和生长因子作用的靶细胞。它们在血管局部炎症、免疫、再塑和张力调控中起着重要作用。现在开发的新药有ETAR拮抗剂、ETBR的激动剂、NO的释放剂、SGC激活剂、环氧化酶抑制剂、心钠素受体激动剂、生长因子阻断剂和多种血小板抑制剂等等。
细胞信号传导体系:在心血管细胞上有各种生长因子,细胞因子和生物活性多肽的受体,分属GPCR和TK相关的受体,具有AMPK、P13K/AKT、JAK/STAT、NF-KB、PKC 、Wnt、Notch 、Rac、TLR、SPAK-WNK等多重细胞信号传递通路,可以通过心肌和平滑肌细胞Na 、Ca 离子通道,调节肌肉收缩反应;可以通过多种转录因子和基因表达,调节细胞增殖、迁移、肥厚和细胞外基质的代谢。它们在高血压的发生中起着中介和桥梁作用。它们是高血压药物治疗的重要靶点,包括各种激酶抑制剂和离子通道的拮抗剂和阻断剂等等。
中枢和自主神经系统:中枢特别是脑干和外周自主神经系统可以通过神经介质和心脏、血管、肾等组织效应器上的相应受体,调节RAAS的分泌,调节心肌和平滑肌的收缩;调节心律、血容量和心输出量;调节水电解质的平衡,以维持血压的稳定。它们是高血压药物治疗的一个重要靶点,并开发出一系列抗高血压药物,包括中枢受体和Imidazolin激动剂、神经节阻断剂、选择性血管受体阻断剂和心脏受体阻断剂等等,目前又开发出许多第二、三代新药,如Nebivolol等等。
肾脏的作用:肾脏是控制血容量和水电解质的主要器官,其中肾小管上皮钠通道(ENac)、Na、Cl运载体(NCC)、Na-H交换体(NHE)和Na泵都是主要调节的靶分子。它们是醛固酮、加压素、心钠素、内源性洋地黄和各种利尿药主要作用的部位。此外,肾小动脉和致密斑还是循环血液中肾素、肾髓质降压肽、VitD、促红素等***性激素的主要来源。最近还发现肾脏还可产生一种Renalase,它具有强大降压和保护心血管的作用。因此,肾脏不仅是各种利尿药主要靶器官,亦是高血压药物作用最主要靶器官。
脂肪组织和炎症介质:近年来还发现血管周围脂肪组织和炎症在血压调节中有着重要作用。脂肪细胞不仅可以产生多种脂源性激素和炎症因子,它们可以促进血管平滑肌细胞增殖和炎症细胞的侵入。此外脂肪组织还可以产生脂肪细胞衍化收缩和舒张因子(ADCF和ADRF)调节血管的阻力和血管再塑。
炎症、免疫和细胞外基质是心血管细胞损伤、应激、再塑的共同公路。免疫细胞、炎症介质、细胞因子可以直接或间接作用血管,调节内膜增生和血管再塑。它们亦是高血压药物治疗的新靶点,并且开发出一系列抗炎症治疗高血压的新药,如Statin类药物、COX-2抑制剂、PPAR激动剂等等。
基因转录表达调控:通过GWAS分析,现在证明参与高血压及其并发症的候选基因约有200多种,它们常受控於MicroRNA的调节,现已证明MiR-21、MiR-30、MiR-29、MiR133、 MiR 143、MiR155 等都可作用於相应的靶基因,参与心血管细胞增殖、分化和组织纤维化与再塑过程。它们是心血管药物治疗新的靶分子和潜在的新制剂。此外,高血压相关基因的转录因子(如NF-KB、HIF、cAMP、p53等)和基因的修饰(Epigeneties)亦都是高血压药物治疗新的靶向。
整合治疗:高血压药物作用的新靶点还有很多。从以上分析可以看出,高血压的发病是多基因、多因素、多靶点的,是一种多通路、多层次的生物网络性疾病。因此,高血压的治疗亦应该选择和分析关键靶点,进行整合治疗。目前已提出了许多联合治疗的方案,开发了不少复合药物,但这还是初步的。整合治疗必须依据高血压发病机理、类型和病程进行辨证论治;应该依据药物基因组学、药物与疾病、药物与靶点、药物与药物的网络分析选择用药。药物的组合亦应该遵循“标本兼治”、“防止结合”和“君臣佐使”的原则,进行有机的联合和配伍,创造出高血压药物治疗的模式。当前应依据高血压发病机制、类型和Biomaeker的变化与临床表现,联合用药。