ACE2——新冠肺炎的“導火線”和“滅火器”

此次的新型冠狀病毒(2019-nCov)與非典時候的嚴重急性呼吸系統綜合症冠狀病毒(SARS-CoV)同屬冠狀病毒大家族裡的“兄弟姐妹”,所以這兩個“強盜”往往也臭味相投,喜歡從同一個地方破門而入。而這個“門”就是細胞受體——血管緊張素轉化酶2(ACE2)。那麼ACE2跟腎素血管緊張素系統(Renin-angiotensin system, RAS)關係如何?新冠肺炎(NCP)下,它充當什麼角色?高血壓患者是否該停用ACEI/ARB?

文字:萬重山

繪畫:柏柏

ACE2與RAS系統

1.血管緊張素轉化酶2(ACE2)

ACE2是於2000年發現的第一個人類血管緊張素轉換酶(ACE)同源物,是一種鋅金屬蛋白酶,屬於1型跨膜蛋白,結構包括一個信號肽、一個跨膜結構域和一個含有HEXXH鋅結合結構域的金屬蛋白酶活性位點,可降解Ang I生成九肽Ang 1-9,降解Ang II生成七肽Ang 1-7[1, 2]。其編碼基因位於X染色體,ACE2最初被認為只在心臟、腎臟和睪丸中表達,後面發現在肺、大腦和消化道中也廣泛表達。在肺組織中主要分佈於Ⅱ型肺泡細胞(AT2 cells),也少量分佈於I型肺泡細胞(AT1 cells)、氣道上皮細胞、成纖維細胞、內皮細胞和巨噬細胞[3]。

2.ACE2在腎素血管緊張素系統中的作用

ACE2——新冠肺炎的“导火线”和“灭火器”

血管緊張素原作為起始底物,被腎素裂解成AngⅠ,AngⅠ被血管緊張素轉換酶(ACE)裂解成AngⅡ,後者被ACE2裂解成Ang 1-7,AngⅡ作用於AT1和AT2受體。Ang 1-7作用於Mas受體,抵消Ang II/Ang II 1型受體(AT1R)的作用,降低ACE2會使RAS的平衡轉移到Ang II/AT1R軸,導致疾病進展。增加的ACE2將平衡轉移到Ang1-7/MASR軸,起到保護作用[2]。

新冠肺炎下,ACE2的角色

1. 冠狀病毒(coronavirus)的表面有一圈釘子一樣的突起,在電子顯微鏡下看起來很像日冕(sola corona)或皇冠,病毒的名字也由此而來。而這個釘子樣的突起又叫棘突,棘突的S蛋白與細胞表面的ACE2受體結合,從而入侵細胞,從理論上講,沒有受體,病毒就無法入侵,因此ACE2起著幫助病毒得以在細胞內複製的“導火線”作用。

ACE2——新冠肺炎的“导火线”和“灭火器”

2. 既往動物實驗顯示,ACE2和血管緊張素II 2型受體(AT2)保護小鼠免受酸吸入或膿毒症引起的ARDS。然而,腎素-血管緊張素系統的其他組成部分,包括ACE、血管緊張素Ⅱ和血管緊張素Ⅱ1a受體(AT1a),則會加重疾病的進展,導致肺水腫和損害肺功能[4]。SARS病毒感染時,ACE2的水平明顯下降,而ACE水平不受影響[5],這就使得天平的一端向Ang II/AT1R軸傾斜,繼而導致ARDS。因此ACE2實際上在冠狀病毒感染所致的一系列損傷中起著“滅火器”作用。

ACE2——新冠肺炎的“导火线”和“灭火器”

高血壓患者是否需要停用ACEI/ARB?

要回答這個問題,得首先搞清楚幾個前提:

1. ACEI/ARB是否會使ACE2的表達上升?

目前尚沒有足夠的證據可以支持這一觀點。但已證實ACE2活性不受賴諾普利及卡託普利抑制[1]。

ACE2——新冠肺炎的“导火线”和“灭火器”

2. ACE2上升,新冠病毒感染風險增加?

目前尚未有這方面的研究,而且ACE2位於X染色體,意味著男性的ACE2數量是女性的一半,但實際上男性受感染的風險並未比女性低,說明ACE的量與感染風險並不一定呈正相關。是否受感染關鍵還是得看病毒吸入量、病毒的致病力以及機體自身的免疫力。所以說少出門,增強自身免疫力才是硬道理。

迴歸主題,關於新冠肺炎背景下,是否需要停用ACEI/ARB,小編的觀點是:對於已經受感染的患者,此時火已經點了,所以這時候的關鍵是滅火,應該要發揮ACEI/ARB的“滅火器”作用。而對於普通的高血壓患者,ACEI/ARB是否會增加新冠肺炎的風險,目前還是個未知數。且驟然停藥或換藥,難免會增加其他風險,導致弊大於利。故還是建議加強家庭自我血壓監測,按醫囑在醫生指導下繼續服藥,不要隨意改變原有治療方案或停用降壓藥物。

References:

[1].UltraRapid Communication A Novel Angiotensin-Converting Enzyme – Related Carboxypeptidase (ACE2) Converts Angiotensin I to Angiotensin 1-9.

[2].Patel, V.B., et al., Role of the ACE2/Angiotensin 1-7 Axis of the Renin-Angiotensin System in Heart Failure. Circ Res, 2016. 118(8): p. 1313-26.

[3].Single-cell RNA expression profiling of ACE2, the putative receptor of Wuhan 2019-nCov.

[4].Imai, Y., et al., Angiotensin-converting enzyme 2 protects from severe acute lung failure. Nature, 2005. 436(7047): p. 112-116.

[5].Kuba, K., et al., A crucial role of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) in SARS coronavirus-induced lung injury. Nat Med, 2005. 11(8): p. 875-9.

ACE2——新冠肺炎的“导火线”和“灭火器”


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