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1、生理科学进展1998年第29卷第4期·335··小专论·胍基丁胺的研究进展李晓滔何瑞荣(河北医科大学基础医学研究所生理室,石家庄050017)摘要本文对胍基丁胺(agmatine)的分离、分布、合成、生物学效应及其可能机制进行了综述。资料提示胍基丁胺可能是作为一种新型的神经递质或调质而发挥作用。关键词胍基丁胺;神经递质;咪唑啉受体1984年,Atlas和Burstein从小牛脑组织分离并部分纯化了一种物质,分子量为588Da,它3能完全置换脑组织膜制备结合位点的[H]可乐定,这种物质被称为可乐定置换物质(clonidine[1]displacingsubstance,C
2、DS)。Meeley等(1986)证实CDS不仅对α2受体有亲和力,而且对咪唑啉(imidazoline,I)受体也有高亲和力。随后人们致力于I受体内源性配体的研究并取得了进展。一、胍基丁胺的分离纯化及其与可乐定置换物质的联系和区别[2]1994年,Li等采用生物化学、有机化学及高效液相色谱方法从1.5kg的牛脑中分离纯化了0.3mg的纯CDS,又通过药理学方法证明这种CDS像可乐定一样是I受体的激动剂和α2受体的非儿茶酚胺配体,能刺激肾上腺的嗜铬细胞释放儿茶酚胺。这种物质在脑内局部合成、贮存和释放,且其生物合成酶─精氨酸脱羧酶(ADC)也存在于脑内。最后通过质谱分析方
3、法确定CDS是胍基丁胺(agmatine),它可与α2、I1、I2受体结合。在此之前,有学者提出CDS广泛地分布于植物、细菌和某些无脊椎动物。[3]在Li等提出CDS是胍基丁胺后不久,Atlas提出了不同的意见,她认为CDS和胍基丁胺不是同一物质,它们的特异性和物理特性不同(附表)。Piletz等(1995)也认为内源性CDS附表胍基丁胺及CDS的特异性和物理特性除胍基丁胺外还可能包括其它的活性物胍基丁胺CDS质。胍基丁胺具有CDS活性,其对I1受脑内含量200～400ng/g3～4ng/g体的亲和力约为对α2受体亲和力的200吸收200nm(aliphatic)224
4、,276nm(aromatic)倍以上,顺序为I1>I2b=α2A=α2B=α2C。Ninhydrin阳性阴性因为胍基丁胺对I1受体的亲和力最高,分子量130Da587.8±2Da故其可能是I1受体真正的内源性配体。对α2受体亲和力4μmol/L10～12nmol/L二、胍基丁胺的分布和合成对I受体亲和力1μmol/L20～40nmol/L[4]Raasch等发现胍基丁胺在体内分布广泛,在不同器官的含量为:胃>主动脉>小肠>脾>肺>输精管>肾上腺>肾>心脏>肝>骨骼肌>脑>睾丸>血浆。它特异性地存在于某些细胞内,如肾上腺嗜铬细胞,神经胶质细胞,颈动脉体的球细胞,鼠血管的
5、内皮细胞和平滑肌细胞以及神经节。胍基丁胺是精氨酸的代谢产物,分子量为130Da。哺乳动物脑内有ADC,它将精氨酸脱·336·生理科学进展1998年第29卷第4期羧为胍基丁胺,说明胍基丁胺既不来源于食物,也不来源于肠道内的细菌。大鼠脑内的ADC2+存在于线粒体膜,pH8.25时活性最高,其发挥作用时不需Mg的参与。鼠脑内的ADC也利用鸟氨酸作为其底物,故ADC也称为精氨酸-鸟氨酸脱羧酶。但ADC有别于鸟氨酸脱羧酶(ODC,一种胞浆内溶解的酶);ADC能被diflouromethylornithine可逆性地抑制,而ODC则否。此外,两者的Km值、最适pH和温度也不同。因此
6、,鼠脑中的ADC可能为独特地使精氨酸转化为胍基丁胺的酶。I2受体和ADC均特异地位于线粒体膜上。L2精氨酸由易化扩散进入细胞内后,在线粒体膜上经ADC的作用转换成胍基丁胺。合成的胍基丁胺既可结合于线粒体膜的I2受体,又可[4]结合于细胞膜的α2受体和I1受体,也可释放出细胞进入血浆。在细胞内,胍基丁胺可反馈地抑制ADC的活性,从而调节其自身的合成。胍基丁胺可能以细胞的自分泌、旁分泌及激素信使等方式发挥其生物学效应。三、胍基丁胺的生物学效应及其可能机制曾一度认为胍基丁胺是二胺或其它多胺的前体物,但目前已经证明它本身具有生物活性。有关胍基丁胺对在体组织的生物学效应目前报道尚
7、少,它对血压、心率和交感神经活动等的影响随不同给药途径和剂量而异。(一)中枢作用在麻醉鼠小脑延髓池内注入胍基丁胺(400nmol),可使血压和交感神经活动呈剂量依赖性地增高,并阻断动脉压力感受器反射。胍基丁胺微量注射于延髓腹外侧头[5]端(RVLM)则对血压和交感神经活动无影响。Szabo等(1995)在清醒兔小脑延髓池内注入小剂量胍基丁胺(10μg/kg)时不产生任何效应,但将剂量分别加至30、100、300μg/kg后则可招致交感神经活动增加和血压升高,血浆中的肾上腺素及去甲肾上腺素增多,但心率减慢。而小脑延髓池内注入育亨宾引起的是心
