高血壓是一種復雜性生物網絡疾病:高血壓的產生不僅與心肌收縮力,心輸出量和外周血管阻力有關,而且與神經內分泌調節和腎臟水鹽平衡密切相關。在高血壓的發生過程中,又與代謝、炎癥、免疫、應激、損傷、修復、再塑、細胞表型、增殖、遷移、凋亡、自噬有關。涉及心肌、平滑肌、內皮細胞、成纖維細胞、脂肪、血液等多種細胞和組織。在這些細胞和組織上又有各種受體、離子通道和信號傳遞通路,更有近百種基因轉錄和表達的改變。它們相互聯系、彼此交織,形成一個生物網絡系統。高血壓是一種綜合征,可由多重致病因素所引起,具有不同病因和不同病理過程。隨著細胞和分子生物學,特別是“組”生物學的發展,對高血壓的認識亦在不斷深入。新的靶點、新的通路、新的機理、新的技術將不斷推進高血壓的藥物治療的進展。
腎素血管緊張素系統是關鍵:腎素血管緊張素系統(RAAS)在心血管的生理和病理調節中起著十分重要的作用。它不僅調控著血管阻力和心臟的功能,而且亦直接參與中樞神經、自主神經和腎臟水鹽平衡的調控。腎素血管緊張素系統本身亦是一個復雜的調節網絡,它不僅具有腎素、血管緊張素、轉換酶和醛固酮幾個主要的成分,更有著各自的合成、代謝、受體、作用、通路和調節。近年來對腎素及其受體、血管緊張素1-7和mas受體以及Apelin-APJ的研究,豐富了RAAS的內容。此外,由于血管肽酶的作用,心鈉素和緩激肽系統亦參與進泛RAAS。這些都是高血壓藥物作用的新靶點,并且開發出一系列高血壓治療的新藥物,例如腎素抑制劑、AT2R激動劑、血管肽酶抑制劑、醛固酮合成和受體抑制劑和多種抗高血壓的疫苗等等。此外,中性內肽酶(NEP)不僅可以參與血管緊張素的代謝,還可以抑制心鈉素和激肽酶的降解,其作用可優于ACEI,亦是高血壓藥物的新靶點。
應該指出RAAS是一個復雜系統,其成員有致高血壓作用(如AT1R),亦有抗高血壓作用(如Ang 1-7, Mas);NEP既可促進Ang 1-7的產生,又可促進ANP和BK的降解。RAAS不同成員之間還有互相調節作用。因此,藥物的靶向性、選擇性和特異性將特別重要,如Domain-Selective-ACEI等。
內皮細胞的作用:內皮細胞在高血壓的發生中具有重要作用。它具有多種內皮衍化收縮和舒張因子(ERCFs和EDRFs),包括內皮素、前列腺環素、ROS、NOS、HO等,又是血液粘附、血小板凝聚和多種細胞因子和生長因子作用的靶細胞。它們在血管局部炎癥、免疫、再塑和張力調控中起著重要作用。現在開發的新藥有ETAR拮抗劑、ETBR的激動劑、NO的釋放劑、SGC激活劑、環氧化酶抑制劑、心鈉素受體激動劑、生長因子阻斷劑和多種血小板抑制劑等等。
細胞信號傳導體系:在心血管細胞上有各種生長因子,細胞因子和生物活性多肽的受體,分屬GPCR和TK相關的受體,具有AMPK、P13K/AKT、JAK/STAT、NF-KB、PKC 、Wnt、Notch 、Rac、TLR、SPAK-WNK等多重細胞信號傳遞通路,可以通過心肌和平滑肌細胞Na 、Ca 離子通道,調節肌肉收縮反應;可以通過多種轉錄因子和基因表達,調節細胞增殖、遷移、肥厚和細胞外基質的代謝。它們在高血壓的發生中起著中介和橋梁作用。它們是高血壓藥物治療的重要靶點,包括各種激酶抑制劑和離子通道的拮抗劑和阻斷劑等等。
中樞和自主神經系統:中樞特別是腦干和外周自主神經系統可以通過神經介質和心臟、血管、腎等組織效應器上的相應受體,調節RAAS的分泌,調節心肌和平滑肌的收縮;調節心律、血容量和心輸出量;調節水電解質的平衡,以維持血壓的穩定。它們是高血壓藥物治療的一個重要靶點,并開發出一系列抗高血壓藥物,包括中樞受體和Imidazolin激動劑、神經節阻斷劑、選擇性血管受體阻斷劑和心臟受體阻斷劑等等,目前又開發出許多第二、三代新藥,如Nebivolol等等。
腎臟的作用:腎臟是控制血容量和水電解質的主要器官,其中腎小管上皮鈉通道(ENac)、Na、Cl運載體(NCC)、Na-H交換體(NHE)和Na泵都是主要調節的靶分子。它們是醛固酮、加壓素、心鈉素、內源性洋地黃和各種利尿藥主要作用的部位。此外,腎小動脈和致密斑還是循環血液中腎素、腎髓質降壓肽、VitD、促紅素等***性激素的主要來源。最近還發現腎臟還可產生一種Renalase,它具有強大降壓和保護心血管的作用。因此,腎臟不僅是各種利尿藥主要靶器官,亦是高血壓藥物作用最主要靶器官。
脂肪組織和炎癥介質:近年來還發現血管周圍脂肪組織和炎癥在血壓調節中有著重要作用。脂肪細胞不僅可以產生多種脂源性激素和炎癥因子,它們可以促進血管平滑肌細胞增殖和炎癥細胞的侵入。此外脂肪組織還可以產生脂肪細胞衍化收縮和舒張因子(ADCF和ADRF)調節血管的阻力和血管再塑。
炎癥、免疫和細胞外基質是心血管細胞損傷、應激、再塑的共同公路。免疫細胞、炎癥介質、細胞因子可以直接或間接作用血管,調節內膜增生和血管再塑。它們亦是高血壓藥物治療的新靶點,并且開發出一系列抗炎癥治療高血壓的新藥,如Statin類藥物、COX-2抑制劑、PPAR激動劑等等。
基因轉錄表達調控:通過GWAS分析,現在證明參與高血壓及其并發癥的候選基因約有200多種,它們常受控於MicroRNA的調節,現已證明MiR-21、MiR-30、MiR-29、MiR133、 MiR 143、MiR155 等都可作用於相應的靶基因,參與心血管細胞增殖、分化和組織纖維化與再塑過程。它們是心血管藥物治療新的靶分子和潛在的新制劑。此外,高血壓相關基因的轉錄因子(如NF-KB、HIF、cAMP、p53等)和基因的修飾(Epigeneties)亦都是高血壓藥物治療新的靶向。
整合治療:高血壓藥物作用的新靶點還有很多。從以上分析可以看出,高血壓的發病是多基因、多因素、多靶點的,是一種多通路、多層次的生物網絡性疾病。因此,高血壓的治療亦應該選擇和分析關鍵靶點,進行整合治療。目前已提出了許多聯合治療的方案,開發了不少復合藥物,但這還是初步的。整合治療必須依據高血壓發病機理、類型和病程進行辨證論治;應該依據藥物基因組學、藥物與疾病、藥物與靶點、藥物與藥物的網絡分析選擇用藥。藥物的組合亦應該遵循“標本兼治”、“防止結合”和“君臣佐使”的原則,進行有機的聯合和配伍,創造出高血壓藥物治療的模式。當前應依據高血壓發病機制、類型和Biomaeker的變化與臨床表現,聯合用藥。