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肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）药理与心血管疾病（高血压）
郭志胜
北京永昌动物医院
肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）或肾素-血管紧张素系统（RAS）是由肾素、血管紧张素及其受体构成，不仅是一个循环内分泌系统，而且还存在于许多局部组织；在许多细胞以自分泌、旁分泌和胞内分泌的方式参与相应组织、器官和细胞的功能调节作用。循环或局部的RAS异常对心血管系统的生理、病理功能产生影响、亦是肿瘤、炎症、免疫、神经、代谢、生殖、发育、衰老、退变等体内绝大多数生理功能和疾病发病机制的基础。
肾素-血管紧张素系统(RAS）作为一种经典的肾脏内分泌系统，以前只认为它可以刺激醛固酮的分泌和促进血管收缩，在高血压和钠潴留中发挥作用。RAS的成员中存在功能作用的多元性，如血管紧张素Ⅱ（ANGⅡ）促进血管收缩，血管紧张素1-7（ANG1-7）引起血管舒张；某些成员有钠潴留作用，又有利钠利尿效应；即可促进心血管重构（CVR），又有康CVR的作用；既有促进细胞增殖、肥大和分化，又有抑制细胞增殖和迁移效应，还具有调节干细胞和组织再生与修复的功能等。
一：肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）作用及调节机制：
1.组成成分：
肾素主要是由近球小体中近球细胞分泌的一种酸性蛋白水解酶，（图1）经肾静脉进入血液循环，能催化血浆中血管紧张素原，使之生成血管紧张素Ⅰ（十肽）。在血液和组织中，特别是肺组织中有血管紧张素转换酶（ACE），可使血管紧张素Ⅰ（十肽）降解，生成血管紧张素Ⅱ（八肽）。血管紧张素Ⅱ在血浆和组织中的血管紧张素酶A的作用下，在失去一个氨基酸，成为血管紧张素Ⅲ（七肽）。（调节机制见图2）
血管紧张素Ⅱ和血管紧张素Ⅲ作用于血管平滑肌和肾上腺皮质等细胞的血管紧张素受体，引起相应的生理效应。
血管紧张素Ⅰ对体内多数组织、细胞不具有活性。血管紧张素Ⅱ是已知缩血管最强的物质之一。血管紧张素Ⅱ作用于血管平滑肌的血管紧张素受体，可使全身的微动脉收缩，动脉血压升高。血管紧张素Ⅱ作用于交感神经末梢的血管紧张素受体，可使交感神经末梢释放递质去甲肾上腺素增多。可见，血管紧张素Ⅱ对神经系统的作用，最终都是使外周血管阻力增加，血压升高。
血管紧张素Ⅱ还可以强烈刺激肾上腺皮质球状带细胞合成和释放醛固酮，后者可促进肾小管对Na+的重吸收，并使细胞外液量增加。
血管紧张素Ⅲ的缩血管效应仅为血管紧张素Ⅱ的10%-20%，但刺激肾上腺皮质合成和释放醛固酮的作用较强。
1.1肾素的分泌调节：
1.1.1肾内机制：
当肾动脉灌注压降低时，入球小动脉血量减少，对入球小动脉牵张感受器的刺激减弱，使肾素释放增加;当肾小球滤过降低，滤过和流经致密斑的Na量减少，刺激致密斑感受器，引起肾素释放增加.
1.1.2神经机制：
肾交感神经兴奋，可刺激肾素的释放。
1.1.3体液机制：
肾上腺素和去甲肾上腺素等可刺激肾素的释放；血管紧张素II、血管升压素、心房肽、内皮素和NO等可抑制肾素的释放。
1.2肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）调节机制：（图3-图4）
二：血管紧张素转换酶抑制药（ACEI）
1.ACEI的化学结构和构效关系
ACEI能与AngⅠ或缓激肽竞争ACE，其具有三个基团与ACE的活性部位结合：①结构中脯氨酸的末端羧基与ACE正电荷部位精氨酸呈离子键结合②不解裂肽键的羰基与酶的供氧部位呈氢键结合③巯基或羧基与ACE的锌离子结合。一旦发生结合，ACEI的活性消失。
2.分类
2.1按化学结构分类
2.1.1.含有巯基（-SH）：如卡托普利、阿拉普利、阿速普利
2.1.2.含有羧基（-COOH）：如依那普利、雷米普利、贝那普利、赖诺普利
2.1.3.含有磷酸基（-POO）:如福辛普利、施瑞普利
ACEI的作用强度和作用持续时间由ACEI与锌离子的亲和力及与“附加结合点”结合的数目决定的。一般来说，含羧基的ACEI比其他两类与锌离子结合更牢固，故作用也较强、较持久。
2.2.按药理作用分类：
2.2.1.卡托普利类：呈活化状态，再经代谢，原型及代谢物均有肾脏清除
2.2.2.前体药物：如依那普利，主要经肝脏代谢后起作用，由肾脏清除或进入组织发挥活性。
2.2.3.高度亲脂药物：可经肝由胆汁排泄
2.2.4.不代谢药物：属水溶性，不进行代谢，不与血浆蛋白结合，以原型经肾脏排泄。
2.3.活性药与前体药：
ACEI与酶的锌离子结合的基团必须为-SH或-COOH。许多ACEI为前体药，如依那普利等含有-COOC2H5,它必须
在体内转化为依那普利酸，才能与锌离子结合起作用。同理，福辛普利的-POOR必须转化为含-POOH的福辛普利酸才能起作用。
3.药理作用及机制：
3.1.阻止AngⅡ生成:（图5）
ACEI直接抑制ACE，阻止AngⅡ的生成，从而取消AngⅡ收缩血管，刺激醛固酮释放，增加血容量，升高血压与促心血管肥大，增生等作用，有利于高血压、心力衰竭与心血管重构的防治。
3.2.减少缓激肽的降解：（图6）
由于ACE即激肽酶Ⅱ，因此ACEI在阻止AngⅡ生成的同时也抑制了缓激肽的降解。目前认为缓激肽经激活激肽B2受体使NO和PGI2生成增加，而NO与PGI2都有舒张血管、降低血压、抗血小板凝集、抗心血管细胞肥大增生和重构作用。另外，也有文章报道，ACEI类药物，如培多普利也能促进高血压大鼠体内降钙素基因相关肽的释放，这可能也是这类药物降压作用的另一个机制。
3.3.保护血管内皮细胞：
ACEI有保护血管内皮细胞的作用，能逆转高血压、心力衰竭、动脉硬化与高血脂引起的内皮细胞功能损伤，恢复内皮细胞依赖性的血管舒张作用。
3.4.抗心肌缺血与心肌保护：
ACEI有抗心肌缺血与梗死作用，能减轻心肌缺血在灌注损伤。保护心肌对抗自由基的损伤，此心肌保护作用可能与激肽B2受体、PKC等有关。
3.5.增敏胰岛素受体、改善胰岛素抵抗;
卡托普利及其他多种ACEI能增加糖尿病与高血压患畜对胰岛素的敏感性。
3.6 清除自由基和抗氧化的作（图7）
3.7 抑制交感神经递质的释放（图8）
4.ACEI临床应用：
4.1高血压
ACEI对高血压的疗效好。轻中度高血压患畜单用ACEI可控制血压，单独用效果不好时，合用利尿药可增强疗效。肾血管性高血压因其肾素水平高，因此用ACEI治疗特别有效，对心、肾、脑等器官有保护作用，且能减轻心肌肥厚，阻止或逆转心血管重构。对伴有心衰或糖尿病、肾病的高血压患畜，ACEI为首选药物。
4.2充血性心力衰竭与心肌梗死
ACEI能降低心衰患畜的死亡率，改善充血性心力衰竭预后，延长寿命，其效果优于其他血管舒张药和强心药，为心衰标准治疗方案中的“基石”。ACEI能降低心肌梗死并发心衰的病死率，改善血流动力学和器官灌流。
4.3糖尿病性肾病和其他肾病
因肾小球囊内压升高可导致肾小球和肾功能损伤，糖尿病患畜常常并发肾脏病变。ACEI对糖尿病，无论有无高血压均能改善或阻止肾功能的恶化，除多囊肾外，对其他原因引起的肾功能障碍如高血压、肾小球肾病、间质性肾炎等也有一定疗效，且能减轻蛋白尿。其肾脏保护作用于降压作用无关，而是由于它舒张肾小球出球小动脉。但对肾动脉狭窄或肾动脉硬化造成的双侧肾脏血管病，ACEI能加重肾功能损伤。
5.不良反应与注意事项：
5.1不良反应：
5.1.1 首剂低血压
口服吸收快、生物利用度高的ACEI，首剂出现低血压多见，如卡托普利；而口服吸收慢，生物利用度低的ACEI,此反应较少见，如赖诺普利。
5.1.2 咳嗽
无痰干性咳嗽是ACEI较常见的不良反应。偶尔有支气管痉挛性呼吸困难，可不伴有咳嗽。咳嗽与支气管痉挛的原因可能是ACEI导致肺血管床中缓激肽、前列腺素、P物质的蓄积引起的。不同的ACEI引起的咳嗽有交叉性，但发生率有不同。依那普利与赖诺普利引起咳嗽的发生率比卡托普利高，而福辛普利比较低。
5.1.3 高血钾
由于ACEI能减少AngⅡ的生成，从而使醛固酮生成减少，保钠排钾作用减弱，引起血钾升高。在肾功能障碍与同时服用保钾利尿药或β受体阻断药更多见。
5.1.4 低血糖
由于ACEI特别的卡托普利能增强机体组织细胞对胰岛素的敏感性，因此常伴有降低血糖的作用。
5.1.5肾功能损伤
在肾动脉狭窄或肾动脉硬化造成的双侧肾血管疾病患畜，ACEI能加重肾功能损伤，升高血浆肌酐的浓度，甚至产生氮质血症。这是因为AngⅡ可通过收缩出球动脉维持肾灌注压，而ACEI可舒张出球小动脉，降低肾灌注压，导致肾小球滤过率下降，影响了肾功能，停药后可恢复。
5.1.6血管神经性水肿
可发生于嘴唇、舌头、口腔、鼻部与面部其他部位。抢救时应用糖皮质激素、抗组胺药物，必要时使用肾上腺素。血管性神经水肿发生的机制与缓激肽或其他代谢产物有关。
5.1.6 含-SH基团化学结构的ACEI的不良反应
含有-SH基团的卡托普利可产生味觉障碍与白细胞缺乏等。与其它含-SH的药物，如青霉胺具有相似的反应。
5.2 注意事项
5.2.1 从小剂量开始增加剂量到靶剂量水平，以防首剂量出现低血压，尤其是对于限盐饮食、合用其它多种抗高血压药及心力衰竭患畜，使用时先采用低剂量，停止限盐、减少或停用利尿剂。
5.2.2 开始治疗时，每隔3-5天需监测肾功能和电解质，直到用量稳定；一旦发现肾功能不良应停药。
5.2.3 开始应用ACEI时，应注意监测血压。
5.2.4 避免与保钾利尿药合用
5.2.5 避免同时使用非甾体类抗炎药。
三：血管紧张素受体阻断剂
1.血管紧张素受体阻断剂种类
AngⅡ是RAS的主要活性肽，其受体有1型（AT1)与2型（AT2）两种。AT1受体有359氨基酸组成，分布于心血管、肾、肾上腺、肝、脑等多种组织器官。AT1受体被激活时，对心房与心室产生正性肌力作用，血管收缩，血压升高。其升压机制为：①兴奋血管平滑肌的AT1受体，直接收缩血管；②兴奋肾上腺髓质的AT1受体，促进儿茶酚胺的释放；③激活肾上腺皮质的AT1/.AT2受体，促进醛固酮的释放，增加水钠潴留与血容量；④兴奋交感神经末梢突触前膜AT1受体，促进去甲肾上腺素释放。
AngⅡ通过AT1受体对肾脏的血流动力学与肾小球滤过发挥作用重要调节作用。在高血压或心力衰竭时，RAS功能亢进，AngⅡ产生过多，作用于肾小球血管AT1受体，收缩出球小动脉，升高灌注压，增加血浆经肾小球滤过与肾脏对盐和水的重吸收。但同时AT1受体又能收缩入球小动脉，减少肾小球血流量与尿量。
AT2受体由363个氨基酸组成，其功能尚未完全阐明。它能激活缓激肽B2受体与NO合酶，促进NO合成、舒张血管、降低血压。它也参与促细胞调亡作用，对抗AT1受体的促心血管重构作用。临床上常用血管紧张素受体阻断剂有氯沙坦、缬沙坦、坎地沙坦等。
2.血管紧张素受体阻断剂药理作用（图5）
AT1受体被阻断后，AngⅡ收缩血管与刺激肾上腺皮质释放醛固酮的作用被抑制，导致血压降低，具有与ACEI相似的抗高血压作用。有能通过减轻心脏的后负荷，治疗慢性心功能不全。其阻止AngⅡ促心血管细胞增生、肥大作用，又能防止心血管重构。
AT1受体被阻断后，反馈性的增加血浆肾素2-3倍，导致血浆AngⅡ浓度升高。但由于AT1受体已被阻断，这些反馈性作用难以表现。但是血浆中升高的AngⅡ通过激活AT2受体，可激活缓激肽-NO途径，产生舒张血管，降低血压、抑制心血管重构的作用，有益于高血压与慢性心功能不全的治疗。AT1受体被阻断后醛固酮产生减少，水钠潴留随之减轻，但对血钾影响甚微。
四：醛固酮受体阻断剂
醛固酮为RAAS中的关键组成成分，除肾上腺皮质球状带外，心、脑、肾、肺等器官及血管都能合成分泌醛固酮。醛固酮。醛固酮从肾上腺皮质释放后，作用于远曲小管上皮细胞的醛固酮受体，诱导特异性DNA的转录翻译，产生醛固酮诱导蛋白，进而调控钠钾的转运，导致钠水的重吸收增加（图9），引起水肿和提高左心室充盈压；钾离子排泄增加，诱发心律失常和猝死。
此外，在心肌细胞、成纤维细胞、血管平滑肌细胞中也存在大量的醛固酮受体。因此，还可以产生以下作用：减少心肌 细胞对去甲肾上腺素的再摄取，加强钠离子致心律失常和心室重构的作用；降低压力感受器的敏感性，减弱副交感神经活性，降低血管对乙酰胆碱的反应，使血管壁的顺应性降低，增加猝死的危险性；影响心肌细胞上的钠通道，增加心肌细胞兴奋性；降低高密度脂蛋白胆固醇，加重动脉粥样硬化的进展；损害血管内皮细胞，减少NO的生成；抑制纤维蛋白溶解系统等。
在1999年美国心脏病学会上有研究者提出了挑战性的证据：醛固酮受体阻断药螺内酯在多项临床试验研究中，可降低患者的病死率。而长期使用ACEI治疗高血压和慢性心功能不全，存在“醛固酮逃逸”现象，即：ACEI可导致血清钾离子浓度升高，血钾的升高可强效促进醛固酮的合成和分泌。因此，研究特异性的醛固酮受体阻断剂会成为治疗心血管疾病的一个有价值的选择。
临床常用的醛固酮受体阻断剂为螺内酯，不仅仅因为它有利尿作用，还因为它具有心血管保护作用，因此选择性醛固酮受体阻断剂（SARA）拓展了针对醛固酮治疗心血管疾病的途径，近年研究资料发现，醛固酮通过盐皮质激素受体机制损伤心血管和肾脏，而阻断这种作用可达到上述器官的保护作用。螺内酯尚具有减轻血管周围纤维化，左心室肥厚和内皮功能障碍等高血压靶器官损害的作用。在传统治疗的基础上加用螺内酯可显著降低重度心力衰竭的病死率。
五：肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）与高血压
1.高血压病理生理及分类
高血压是一种常见的，多发的心血管疾病。临床上与肾功能异常有关的两种不同类型的血管收缩，一种是肾脏分泌过多的肾素，导致血管紧张素Ⅱ增加，小动脉收缩、外周血管阻力升高，这一类型的血管收缩称为肾素型血管收缩（肾素依赖性高血压）；另一种是与Na+-血容量有关的血管收缩，这种类型的特点是肾素水平低，表明肾脏不能排泄足够的Na+ ，引起Na+潴留，导致血容量扩张，进而引起动脉收缩，外周阻力增加，这一类型称为钠依赖性高血压。
1.1. 肾素依赖性高血压与钠依赖性高血压发病机制：（图10-图11）
1.2 肾素依赖性高血压与钠依赖性高血压缩血管作用的比较
1.2.1高肾素型缩血管的特征为以下几个主要方面
①小血管收缩比较强烈②外周阻力高③AngⅡ引起醛固酮升高④血浆容量及心脏每搏量下降⑤红细胞计数升高⑥血中尿素含量和血液粘稠度升高。以上这些因素都会使进入组织的血流减少。这种类型的高血压可发生缺血现象。这一时期的缩血管称为“干性缩血管”。给予这类病畜血管紧张素转换酶抑制剂后可显著改善以上各项指标。
1.2.2 钠依赖性高血压缩血管的特征为以下几个方面
①外周阻力高，但比高肾素型低②心脏每搏量升高③相对较高的血容量和血液稀释④红细胞计数、血浆蛋白质、尿素含量和血液粘稠度低⑤细胞外液量高⑥微循环血流正常。组织无缺血的现象，这一类型称为“湿性缩血管”。这一类型醛固酮作用占主导地位，Na+-血容量过多，这类高血压对利尿剂反应迅速并有良好，应用利尿剂或低盐饮食即可降低血压。
值得注意的是，低盐疗法（利尿剂和低盐饮食）不适用于高肾素型高血压。应用利尿剂或低盐饮食可使高肾素型高血压加重。相反，给予适量的氯化钠注射液可纠正低血容量和缺血状态，从而改善高血压。钠依赖性高血压与Na+潴留有关，因为低盐疗法能使高血压得到改善。常见于慢性肾功能不全的患畜，Na+排出受损，导致血容量扩张和高血压。
2.药物临床应用
2.1 血管紧张素转换酶抑制剂
原发性高血压的发病与肾脏肾素-血管紧张素系统密切相关，血管紧张素转换酶抑制剂则直接针对肾素-血管紧张素系统进行治疗。这类制剂的特点是竞争性抑制转换酶，切断血管紧张素Ⅰ向血管紧张素Ⅱ的转变。通过降低外周血管阻力而降低血压，并且降压效果持续时间长。
2.1.1 与利尿剂合用
利尿剂有激活肾素-血管紧张素系统的作用，外周血管紧张素Ⅱ升高对利尿剂降压作用有限制作用。若与转换酶抑制剂合用，效果良好。转换酶抑制剂还能防止血浆电解质、葡萄糖及脂类从尿中丢失。值得注意的是：要避免将转换酶抑制剂与保钾利尿剂螺内酯等合用，因为转换酶抑制剂能降低血管紧张素Ⅱ和醛固酮水平，使血清钾升高。若二者合用，可产生高钾血症，尤其是当肾及肾血管疾病发生时，更应谨慎。与此相反，与排钾利尿剂如氢氯噻嗪联合应用，则一方面可以增加降压效果，另一方面在钾离子代谢方面起到互补作用。
2.1.2 与β受体阻断剂联合应用
二者都能降低循环中的血管紧张素Ⅱ的水平，具有抗高血压的作用。对二者合用是否增强降压效果，目前报道还不一致。
2.1.3 与钙离子拮抗剂联合应用
在降压幅度相差不大的情况下，钙离子拮抗剂（CCB）联合ACEI较其他组合在减少患畜最终事件上具有明显优势，提示CCB联合ACEI是现阶段“黄金搭档”。
2.1.4 与血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）联合应用
目前认为不宜普及，人医上证据表明，在高血压伴糖尿病肾病、减少蛋白尿和保护肾脏方面优于单用ACEI或ARB治疗。兽医尚未报到。
2.2 血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂
在人医上，凡是ACEI适用的病症，血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂（ARB）几乎都适用。和ACEI一样，ARB也是治疗慢性心力衰竭的基石。由于ACEI对减少血管紧张素Ⅱ的生成有一定的局限性，而ARB是直接对抗血管紧张素Ⅱ受体的，所以，无论何种途径产生的血管紧张素Ⅱ，都能被ARB阻断。
2.3 醛固酮抑制剂
临床上常用螺内酯，为一种低效的利尿剂，可竞争性地抑制醛固酮。除了用于水肿性疾病、原发性醛固酮增多症的诊治、低钾血症的预防外，临床上亦常用为降压和利尿的辅助药物。其最常见的副作用为高钾血症，且常以心律失常为首发表现，故用药期间必须密切观察血钾和心电图。
RAS对高血压的维持作用虽然得到了广泛的认同，但是RAS与体内的多种因素之间的相互关系作用错综复杂，其仅仅只是多种影响血压因素之一。对它与电解质、交感神经活性、一系列内皮细胞分泌的物质（NO\前列腺素、内皮素）、肾上腺髓质素等的相互作用均有进一步的研究的价值；对于作用于RAS不同环节的新药的开发和不同药物联合应用的探讨，更是具有临床实用价值。
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