肾素血管紧张素系统
出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第1310页（3247字）
缩写RAS是肾脏分泌的一种循环激素，并在肾外组织，如脑、肾上腺和心血管系统也有一个局部的RAS，它不依赖于肾脏，可以自身合成并释放肾素和血管紧张素，起着自分泌、旁分泌和胞内分泌的作用，调节局部的血流和血管紧张性，促进心肌和血管平滑肌的生长和代谢。
RAS在血液中产生一系列生化级联反应，即血管紧张素原在肾素的作用下生成血管紧张素Ⅰ(Angiotensin Ⅰ)，后者再在转换酶(ACE)的作用下生成血管紧张素Ⅱ(Angiotensin Ⅱ)，血管紧张素Ⅱ一方面可以刺激肾上腺皮质细胞分泌醛固酮，另一方面在二肽羧肽酶作用下，血管紧张素Ⅱ变成血管紧张素Ⅲ，后者经氨基肽酶作用下，生成无活性小肽和氨基酸。RAS对于调节机体血压、电解质及体液内环境稳定起着重要的作用，并在许多疾病发生过程中占有重要位置。
肾素前体原是具有重型分子量的蛋白质，在蛋白水解酶的作用下，变为肾素原，后者经过激活酶作用，切去48个氨基酸生成肾素。肾素是一种天冬氨酰基蛋白水解酶，它特异作用在血管紧张素原的14肽末端两个亮氨酸的连接肽键，使其生成血管紧张素Ⅰ。
血液循环的肾素主要在肾脏入球小动脉近肾小球旁细胞(JG)合成、贮存和释放。而组织中的肾素则来源于不同组织。控制肾素释放因素有肾脏灌注压、远端肾小管的钠浓度、肾上腺素引起的儿茶酚胺释放、前列腺素和激肽系统、后叶加压素、心钠素、钾、钙及环一磷酸腺苷等。肾素以短反馈方式即血管紧张素Ⅱ直接刺激JG细胞释放或者以长反馈方式即受钠潴留、细胞外液体积扩散及血浆醛固酮浓度升高刺激其释放。
血管紧张素原是由α2球蛋白合成的一种糖蛋白，属于丝氨酸蛋白水解酶抑制因子的基因家族，在第2个外显子由859个核苷酸组成，能转录为血管紧张素Ⅰ。血管紧张素原的氨基末端14个氨基肽残基是肾素作用的底物。通常在肝脏贮存很少，只有在适当刺激时血管紧张素原才迅速合成、释放，通过RAS的化合物反馈调节。其作用是血管紧张素Ⅰ生成的限速因素。
血管紧张素转换酶(ACE)它是一种糖蛋白含有两个锌的羧基肽酶。有两种同功酶，一种存在于睾丸中，另一种存在体细胞内，两种ACE的基因是不相同的，其主要作用是水解血管紧张素Ⅰ羧基端的两个氨基酸生成8肽血管紧张素Ⅱ。也能降解缓激肽，使血管紧张素Ⅱ增加，影响血压的变化。
1．血管紧张素Ⅰ(AT I)：是10肽化合物，来源于血管紧张素原经肾素水解生成的。本身无生理活性，其功能是ACE作用底物，在ACE作用下生成血管紧张素Ⅱ。
2．血管紧张素Ⅱ(AT Ⅱ)：是由AT Ⅰ经ACE作用生成8肽化合物，它是RAS系统中具有生理活性的部分，血浆半衰期很短只有30～60s，在二肽羧肽酶的作用下，AT Ⅱ降解为血管紧张素Ⅲ(AT Ⅲ)。
AT Ⅱ的作用遍于全身包括血管、内分泌、代谢和行为效应。所有效应都是通过靶细胞浆膜上的特异受体介异的。
AT Ⅱ还能刺激肾上腺球状带分泌醛固酮，刺激髓质释放儿茶酚胺，刺激交感神经节释放去甲肾上腺素，使血管收缩，产生升压效应。
AT Ⅱ能与钠、水调节、维持机体内环境的平衡。
3．血管紧张素Ⅲ(AT Ⅲ)：血管紧张素Ⅲ是由氨基肽酶将AT Ⅱ的氨基端的天冬氨酸切去，生成7肽，它再在多肽酶的作用下降解为无活性的血管紧张素小肽和氨基酸。AT Ⅲ能刺激肾上腺皮质分泌醛固酮的能力大于或等于AT Ⅱ，而升压效果只是AT Ⅱ的20%。
醛固酮是类固醇激素，由肾上腺皮质球状带分泌后，经肾上腺静脉进入大循环，分布全身发挥作用，再通过肝脏代谢廓清，以8酮化合物、四氢醛固酮葡萄糖醛酸酯等醛固酮的代谢产物，经肾脏排泄。醛固酮的生理功能是潴钠排钾，调节水盐代谢平衡的作用，并通过近肾小球旁细胞(JG)的化学感受器，调节RAS影响血压变化。
醛固酮浓度变化受年龄、性别、体位、昼夜节律和中枢神经的影响。
循环的RAS和局部RAS区别在于来源、效应器官和作用的不同。
循环的RAS中的肾来源于肾脏、ACE来源于肺和其它组织，血管紧张素来源肝脏。而组织RAS的有成分无来源于心、脑、血管等器官或组织本身。循环RAS作用于肾脏、肾上腺及血管，参加机体内环境稳定的调节，而组织RAS只作用局部器官及功能调节。
RAS在许多疾病的发生中，起着重要的作用。
如在原发性或继发性高血压病人，血浆的RAS有明显变化。经典的原发性高血压分类是以肾为标准的，分为高、中、低肾素型的高血压。根据高血太患者对摄钠和输注血管紧张素Ⅱ是否呈现适当的调节反应又分为调节型和非调节型。一般认为在原发性高血压患者中有40%是非调节型，在正常肾素和高肾素的高血压患者中约50%为非调节型，这种类型高血压患者的组织中局部的血管紧张素Ⅱ浓度过高，与循环中的血管紧张素Ⅱ无关，另外由于钠和钾离子对向转运增加，细胞内钙离子升高，导致血管平滑肌张力增加，血压升高，这种类型高血压具有家族史，常呈家族聚集，有转换酶抑制剂的药物治疗有效。
转基因动物是研究高血压分子生物学的一个有力工具，通过制备转Ren－1和Ren－2基因动物，发现Ren－1基因动物的血压、血浆肾素、血管紧张素Ⅱ的水平明显升高，它可能是高肾素型的高血压的基因。而Ren－2基因动物，血压升高，血浆肾素、血管紧张素Ⅱ水平降低，肾素不能在肾脏表达，只能在肾上腺表达，醛固酮明显升高，这可能是低或正常肾素型的高血压的基因。
动物实验表明单纯转肾素，或转血管紧张素基因动物，虽然血浆肾素和血管紧张素升高。
但不产生高血压，只有同时转移两个基因才能产生高血压。
B．Leakie．提出体内肾素、血管紧张素系统可能存在着3个分系：一是经典的RAS即循环中RAS，作用于肾上腺、血管和交感神经引起高血压。二是肾上腺RAS，它是由肾上腺产生肾素，作用局部的血管紧张素原通过旁分泌使血浆醛固酮水平升高，产生高血压。三是细胞内RAS，其肾素和血管紧张素都来自心肌或平滑肌细胞本身，通过胞内分泌，作用于核上的受体，刺激癌基因的表达，使心肌或平滑肌细胞增生和肥厚。所以选用阻断RAS不同环节的药物，治疗高血压等疾病是行之有效的。
如巯甲丙脯酸和苯丁酯脯酸是ACE的抑制剂，肌丙抗增生素是AT Ⅱ受体拮抗剂，另外肾素抗体和抑肽素的研究及应用也正在兴起。
总之，RAS是探索机体生理功能及疾病发生的关键环节，在循环系统的内分泌中占据重要地位。
。【参考文献】：1 Yamamoto K,et al. Abvance in renin research Clin and Ex-per. Hyper-Theory and Practice 1988,A10(8) :1127
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(北京协和医院孙梅励撰)