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自从1628年WillamHarvey提出血液循环学说以来，心脏就一直被认为是一个由心肌组织构成，具有瓣膜结构的空腔脏器，是一个通过不断地做有秩序的、协调的、收缩与舒张相交替的活动而完成射血功能的单纯的“血泵”。人们对心脏的兴奋性、传导性、自律性、收缩性、血液供应、能量代谢等方面的全面的认识都是以这一观点为基础的。然而，在此之后的相当长的一段时期，对心脏功能方面的认识未再有突破性的进展。近年来，随着现代科学技术的迅猛发展，生物学分离技术、微量分析方法和分子生物学技术在医学研究中的广泛应用，人们相继发现了心脏能够分泌心钠素、脑钠素、抗心律失常肽、内源性洋地黄样因子、肾素、血管紧张素原和血管紧张素I转换酶等生物活性物质，而且还证实它们在人体中起着十分重要的作用，从而丰富了心脏只是一单纯的血液循环的动力器官的经典理论。
早在1956年Kisch首先观察到在豚鼠心房肌细胞内含有一些特殊颗粒，而心室肌内没有，但对这类颗粒的化学性质及功能却一无所知。到20世纪80年代初，几个国家的科学家小组分别在实验室中提取、分离和纯化了细胞颗粒中所含的物质，并鉴定了它们的化学结构和分类，命名为心钠素和心房利钠多肽等，统称为心房多肽。
生化测定表明，心房利钠多肽是一族多肽类物质。除心房外，下丘脑也有类似的物质发现。心房利钠多肽通过与受体结合发挥其生物学作用，目前已确定心房利钠多肽的重要生物学作用如下。
心钠素的利钠利尿机理主要是通过增加肾小球的滤过率，增加肾髓质、尤其是肾乳头的血流量，改变球管平衡和抑制肾近曲小管和集合管对钠的重吸收而实现的。此外它还可抑制肾素和抗利尿激素的合成和释放。
心钠素可以对抗去甲肾上腺素、血管紧张素等所引起的缩血管效应，使小动脉舒张，但对肾血管具有选择性，被认为是肾血管舒张剂。心钠素可舒张毛细血管，增加微循环的血流量。
Debold等给麻醉大鼠静注心钠素后动物血压下降，持续60～80 分钟，而心室提取物则无此效果，这一方面是由于利钠利尿造成了大量的体液丢失所致；另一方面是心钠素直接作用于血管系统，使血管舒张，毛细血管对水的通透性增加，使循环血浆向组织间隙转移，引起有效血容量降低，静脉回流减少，因而降低了正常人及动物的心脏排血量和射血指数。然而对心功能不全患者，应用心钠素可使心排血量升高，因为舒张了冠状血管，增强了心肌收缩功能。
正常人静脉滴注心钠素0.1 微克／千克体重／分后，血浆肾素水平下降33％，醛固酮水平下降40％，血管紧张素水平也下降。在离体实验中证明了心钠素能抑制肾上腺皮质球状带细胞分泌醛固酮。心钠素能减少加压素的释放和对抗加压素的升压作用。心钠素对性腺激素的分泌有促进作用。
由Fishman等首次从脑组织中分离出的一种具有洋地黄样活性的生物活性物质，可与洋地黄受体结合，显著抑制
酶的活性，并与抗地高辛抗体有交叉性结合，在免疫学方面显示出具有类似洋地黄的抗原性。现已发现EDP广泛分布，存在于心、脑、肝、肺、肾、丘脑下部等组织中。
EDF具有强心、利尿和缩血管作用。Shimonl等发现EDF可显著增强豚鼠心肌收缩力，剂量越大，正性肌力作用越强，此作用不受α或β受体阻滞剂的影响。EDF亦可提高血管平滑肌对某些缩血管物质的敏感性，Plunkett等报告EDF可使去甲肾上腺素、加压素、血管紧张素Ⅱ的缩血管能力增加3、5 倍。EDF的上述作用可能是通过抑制
酶而实现的。
AAP是日本化学家Aounma等从牛心房中分离、纯化出的一种活性多肽，现已能人工合成。AAP在体内以心脏组织尤以心房组织含量最高，其他组织依次为肾、肺、脾、血管、骨骼肌，血清中亦有AAP，心房AAP含量随年龄增长而增加。
AAP可减慢心率、延长心电图Q-T期间，具有明显对抗低钾、高钙和喹巴因所引起的心律失常作用。有人认为AAP的抗心律失常作用可能与其抑制Ca 2+ 进入细胞和K+逸出细胞有关。AAP还具有强大的抗血栓作用，将肝素化的大鼠血液加入内壁附着丝线的塑料管内可引起血栓形成，若在取血前1分钟给大鼠注射。10～100μg/kg的AAP，可防止血栓形成，对抗血小板减少。注射AAP10mg/kg还可延缓外周小动脉闭塞所引起的组织坏疽。Aonuma等认为AAP抗血栓形成机制主要是对抗血小板的聚集作用。
Re等采用生物测定法发现心肌组织具有肾素活性，能使无活性的血管紧张素原转化成有生物活性的血管紧张素，同时电泳结果表明，心脏内具有与肾素生成相关的RNA；由于心肌细胞内有与肾素抗体相结合的物质，从而显示除源于血管外，心肌细胞内也含有肾素成份。Suzuki等亦发现心肌组织具有生成肾素的能力，他们还在心肌组织内发现了血管紧张素原和血管紧张素I转化酶的相应mRNA。Re等利用高效液相色谱与放免方法相结合，从纯化培养的大鼠左室心肌细胞内发现了血管紧张素Ⅱ，表明在心肌内确实存在肾素－血管紧张素原－血管紧张素Ⅰ、Ⅱ等一整套局部RAS。
1988年3月由日本科学家Sudoh等从猪脑内分离、纯化出的一种新的活性多肽，由26个氨基酸组成，结构上与ANP相比，有9个氨基酸不同。汤健等最近用特异的BNP放免测定技术、免疫组化和放射受体等方法发现BNP主要分布于心、肺、脑、脊髓和垂体，以心脏含量最高，垂体含量最低。免疫组化显示BNP主要存在于心肌细胞和下丘脑外侧区的神经纤维内，说明BNP既是心肌细胞分泌的一种循环激素，又是一种神经介质。
离体和在体实验均证明，BNP和ANP一样具有强大的舒张血管、降低血压和利尿作用，其降压作用较ANP持续时间长。自发性高血压大鼠血浆和心房内BNP含量均明显升高，高血压和脑卒中者血浆BNP含量亦显著升高，BNP在高血压病和脑血管意外中的发病与防治中具有重要意义。
心肌生长因子（MGF）是一种含有17种氨基酸的具有体内外活性的蛋白质单体，由苏又苏等首次从人胚胎及乳猪心室肌中提取并纯化，体内外活性检测显示其能促进心肌细胞再生，并首次证实MGF能缩小实验性心肌梗死范围。
内皮素（Endothelin，ET）是日本学者Yanagisawa等从培养的猪主动脉内皮细胞中分离纯化出一种由21个氨基酸残基组成的活性多肽，内皮素是迄今所知最强的缩血管物质，其作用时间持久，不为α受体、H1受体及5-HT受体阻断剂拮抗，可被异丙肾上腺素、心钠素及降钙素基因相关肽等激素抑制。内皮素广泛存在于各种组织和细胞中，是调节心血管功能的重要因子，对维持基础血管张力与心血管系统稳态起重要作用。分子量为2400D，N端是两个二硫键将1-15，3-11 位置的半胱氨酸连接起来，C端是一些疏水性氨基酸的残基。N端结构决定其与受体的亲和力，C端结构决定其与受体的结合位置。ET-1另有两个同分异构体家族即ET-2，ET-3，其差别在于个别氨基酸的残基，对于心血管起主要作用的是ET-1。内皮细胞受到刺激合成并释放ET-1，其调控主要在基因转录水平，刺激ET-1合成的因素包括：肾上腺素、血栓素、血管加压素、血管紧张素、胰岛素、细胞因子以及血管壁剪切力与压力的变化及缺氧等物理化因素，刺激ET-1 合成的过程需要有Ca 2+ （依赖型蛋白激酶C（PKC）的参与。抑制ET-1合成的因素有：NO，PGI2，心房利钠肽及肝素等。ET-1在血浆中的半衰期很短（＜5min），很快与组织上的受体结合，其清除部位主要在肺与肾脏，ET降解酶很快将其分解。内皮素还有强大的正性肌力作用，并且缩血管升血压效应还可反射性引起心率抑制，造成心肌供血不足，而且还可诱发心肌细胞糖超载，心律失常以及心肌能量代谢障碍。目前大量研究表明严重心绞痛、AMI、心肌I/R损伤、经皮腔内成形术的机体ET合成和释放显著增加，或血管对ET反应性亢进，都可能促进上述病理过程的发生发展，而应用ET抗体或ET阻断剂则可防治缺血性心脏病。
内皮素的发现使人们对内皮细胞的认识进一步深化，认为内皮不仅是半透膜维持血流与物质交换，亦是一种特化的调节组织，起着信号接收、加工、再输出的作用，对于维持循环稳态起着重要调节作用。研究表明，组织缺氧、氧化代谢增强及儿茶酚胺水平增高均可刺激前内皮素原的转录。血管紧张素可促进内皮素的释放。在心脏和血管上有丰富的内皮素受体，内皮素与组织中相应受体结合，激活第二信息cGMP，继发三磷酸肌醇水平增高诱导细胞内钙离子增高，而发挥其生物学效应。
Yurchgott和Zawadzki首次提出源内皮舒张因子（EDRF）在体外对主动脉血管张力具有很强的调节能力，对包括脑血液循环在内的多种血管床都有一定影响。EDRF已被证明是内皮细胞利用L-精氨酸在一氧化氨（NO）合成酶的作用下产生的NO或其类似的复合物，并释放舒血管活性肽，具有降血压、抑制血小板粘着聚集和血栓形成、抑制血管平滑肌细胞增殖，拮抗氧自由基和调节其他活性物质合成与释放等作用。内皮细胞结构和功能受损，使EDRF生成与释放缺陷，在许多心血管疾病的发病中有重要意义。
目前知道的EDRF的心血管效应有：
1.降低全身平均动脉压，控制全身血管床的静息张力，增加局部血流量，如冠脉血流量、肾血液量等。参与血管的自身调节机制，它可刺激平滑肌细胞的可溶性鸟苷酸环化醇，使细胞内cGMP水平升高，以抑制蛋白激酶C磷酸化，使Ca 2+ 内流减少，细胞内Ca 2+ 外流增加，贮存Ca 2+ 释放减少，造成细胞内Ca 2+ 下降，同时收缩蛋白对Ca 2+ 的亲合性下降，肌细胞膜上K ＋ 通道活性也下降，从而导致血管舒张。
2.在种系的发生过程中，心脏是自血管系统发育而来的，心脏内衬的内皮细胞与血管内皮细胞在起源和功能上有其共性。有研究表明，EDRF在心内膜对心脏舒张功能的调节机制中起重要作用，可能是心脏功能调节中的重要信息分子。EDRF可能通过增加心室乳头肌细胞中鸟苷酸环化酶的活性，升高心肌内cGMP水平，使依赖cGMP的蛋白激酶对心肌肌钙蛋白I的磷酸化作用增强，肌钙蛋白C对Ca 2+ 的亲合性下降，导致心肌收缩期缩短。
此外，EDRF是冠脉循环稳态的重要因素，能舒张冠脉，增加冠脉血量，维持心肌血供稳态的调节。除上述特性外，EDRF还通过参与体液因素的调节和血小板功能的调节等，以维护心血管系统的正常功能。
ACE是一种膜结合糖蛋白，分子量为150000，含锌，属二肽羧肽酶，能使血管紧张素I（十肽，由肾素转化而来）肽链C末端的组氨酸和亮氨酸残基水解，形成具有增压作用的血管紧张素II（八肽），后者通过与血管、气管平滑肌作用，引起血管支气管收缩。ACE也具有降血压作用并参与缓激肽、P物质等多肽性炎性物质的灭活。ACE还能直接作用于肾上腺皮质，促进醛固酮分泌。因此ACE是肾素－血管紧张素－醛固酮系统以及缓激肽系统的重要调节因素，影响人体多种生理机能。
ACE分布于全身各组织，以肺、副睾、睾丸最高，其次为十二指肠、胰、卵巢、主动脉、甲状腺、脾、肾与肝的含量甚微。此外，巨噬细胞、单核细胞、人胎膜、胎盘、羊水和脐静脉血也含此酶。各组织ACE主要位于毛细血管内皮细胞。由于肺组织具有丰富的血管床，且肺毛细血管床内皮细胞所含的ACE位于细胞外（外周血管床内皮细胞所含的ACE位于细胞内），促使血管紧张素I转化为血管紧张素II的作用强，且肺循环是体内唯一不使血管紧张素II灭活的血管床，肺循环流出的血液中血管紧张素II的含量最高。一般认为血管内皮细胞的ACE与胞膜密切结合，几乎不释放ACE。而巨噬细胞和单核细胞产生的ACE大部分释放入血。故当ACE升高时应考虑为巨噬细胞、单核细胞系统的分泌亢进。多数报道血清ACE活性无性别、年龄、吸烟、体位、时间变化、清醒、睡眠状态不影响ACE的活性，早产儿、足月儿、新生儿及健康成人的血清ACE活性无明显差别。但有研究报道ACE活性男大于女，且与吸烟、年龄、性别有关，与氧分压呈负性相关。
血小板活化因子是一种内源性具有广泛生物活性的磷脂类介质，具有生理和病理双重作用。血小板活化因子（PAF）是由体内许多细胞，如嗜酸性细胞、嗜碱性粒细胞、血小板、内皮细胞等，在受体特异性抗原刺激下合成并释放的。PAF的代谢失活是由于二倍乙酰基被水解，催化水解反应的酶称为PAF—乙酰水解酶（PAF—AH），此酶与PAF的含量密切相关。PAF通过与靶细胞膜上的PAF受体结合而发挥作用。可引起血小板聚集，中性粒细胞聚集和释放；产生大量活性氧、白三烯等炎性介质。
PAF的合成有两条途径：从头合成途径和再生途径。PAF—AH在两条合成途径中都是起着关键性降解作用的酶，PAF—AH对防止PAF引起疾病起着重要的调节作用，因为在许多生理、病理情况下，PAF—AH活性与PAF水平高度相关。①从头合成途径即新生途径，是生理情况下PAF的合成途径。PAF在血中半衰期较短，但在体内作用时间较长，原因可能是其诱导组织自身产生PAF。生理状态下，PAF浓度受乙酰水解酶严格控制，该酶在血浆及脑组织中含量极高。因此正常情况下，血浆及脑组织中PAF含量相对较低。PAF的生物学效应主要是通过细胞膜表面的PAF受体（PAF—R）结合而实现的。PAF作为脂类活性介质，具有生理和病理双重作用。②再生途径是在炎症及缺血急性刺激下PAF快速生成的经典途径，是病理状态下PAF产生的主要途径。PAF与细胞膜表面的PAF—R结合，由G蛋白介导，通过与G蛋白耦联，激活磷脂酶C引起一系列病理反应造成机体损害。
PDGF是由血小板、EC、VSMC、巨噬细胞、胎盘细胞滋养细胞等分泌的一种强促有丝分裂剂和化学趋化剂，在血管损伤部位释放，促使VSMC从中膜迁移至内膜并分裂增生，致炎性细胞和间质细胞趋化作用，在AS形成中起重要作用。众多研究表明PDGF参与高血压、心脏病、胚胎发生及妊娠维持、肿瘤、组织损伤修复等病理及生理过程。
血小板生长因子（PDGF）是高度亲水的阳离子糖蛋白，由分子量为13000～14000ku和16000～17000 ku的两个亚单位组成，两亚基间以二硫键相连。在克分子水平上，PDGF是比Ang II更强的血管收缩剂，尤其对粥样硬化的血管收缩作用更强。血小板生长因子受体（PDGFR）有两种，具有变构酶性质，既能结合配体发生构象变化，又能催化蛋白底物发生磷酸化反应。其在人体组织内分布广泛，比如，成纤维细胞、SMC、滑膜细胞、微血管内皮细胞、神经胶质细胞等。
降钙素基因相关肽是Rosenfeld等应用基因重组技术获得的一种由37个氨基酸组成的生物活性肽，是目前发现的最强的舒血管物质之一。广泛分布于神经系统的一种神经肽，其在外周及脊髓参与伤害性信息的传递及痛敏化的形成，并与P物质、兴奋性氨基酸、辣椒素1型受体、趋化因子、激活素、大麻素受体、阿片受体、神经生长因子、血管活性肠肽、5-羟色胺、糖皮质激素等生物活性物质或受体在痛觉调制过程中存在相互影响。它具有强大舒血管作用和神经细胞保护作用的调节肽，对心脏具有正性变时、变力作用。1983年由Rosenfeld等应用分子生物学技术发现，由37个氨基酸组成。在体内主要分布于神经系统，亦广泛分布于心血管系统和肺组织内。在心脏，主要存在于心房、心室、室间隔、窦房结、乳头肌和冠状动脉壁的神经纤维内。
人体心脏神经系统一种新的生物活性肽，又称酪氨酸神经肽，它具有36 个氨基酸，在房室结有高密度的NPY免疫反应性神经纤维（22.1±3.7pmol/g），NPY神经纤维与心肌肌纤维紧密接触，在冠状血管周围也发现有NPY纤维（19.6±6.2pmol/g）。高亲和性液相层析法分析表明，以单一分子形式存在。长期以来，人们一直认为人体心脏功能受胆碱能和肾上腺素能神经影响，现在看来应该包括另一种神经功能，即含NPY的肽能神经。
NPY作为一种长效的功能调节物。人体心脏存在高浓度的NPY，提示可能参与心肌收缩性的调节。NPY及其结构类似肽PYY（由肠内分泌细胞分泌）对猫具有内脏血管收缩活性，说明NPY也可能参与心肌血流灌注量的调节。
1983年，日本三个研究小组从哺乳动物的中枢神经系统中发现两个与SP相关的活性肽，即神经激肽A（neurokinin A）和神经激肽B（neurokinin B）。这些肽的C端具有共同的氨基酸结构，称为速激肽（tachykinin peptide）。
速激肽（Tachykinins，TKN s）是一种肽类家族，广泛分布在哺乳动物和非哺乳动物休内，它们都是单链多肽，其羧基端都有一个共同的氨基酸序列，其序列为：苯丙·x·甘·亮·甲硫-NH 2 ，X代表疏水氨基酸或芳香族氨基酸。哺乳动物的一些速激肽主要分布在神经系统和胃肠道内皮细胞内。参与心血管、痛觉、消化和肺功能的调节。在一些炎症、休克、疼痛及某些类癌的发病机制中有重要意义。
静脉注射速激肽可降低平均动脉压、左心室收缩期末压和最大收缩速率；在离体灌流心脏模型，SK具有正性变时变力效应，而相同剂量的SP则无直接的心脏效应。速激肽能促进心钠素释放，调节心脏内分泌功能。速激肽可直接作用于血管内皮细胞，释放内皮舒张因子，引起血管舒张，通透性增加。速激肽在炎症反应导致的渗出过程中有重要作用。经中枢给速激肽，可通过NK-1受体可使血压升高。
血管活性肠肽VIP是一种由28个氨基酸组成的直链肽，Mr3323，属胃肠肽中胰高血糖素－胰泌素家族，是一种非胆碱能非肾上腺能神经介质。1970年由Said首次从猪小肠分离纯化，因其明显的扩张血管而命名为VIP。后来发现，其在循环、免疫、生殖、消化系统以及中枢、外周神经系统中都有广泛分布，VIP在生物体内具有双重作用，既是胃肠道激素，又是神经肽，所以认为是脑肠肽的一种。VIP主要存在于神经丛和平滑肌层内，以神经递质的方式发挥局部作用。VIP是种既参与肠抑制性肌肉神经元的传导，也参与神经元分泌调节的兴奋性递质。
阿片肽是1975年发现的第一种肽类神经递质。它包括内啡肽、脑啡肽和强啡肽等。心血管系统中存在阿片肽及其受体（Sun FY，1983；Tai KK，1991），有人应用放射免疫受体分析法证明在兔的肠系膜动脉和主动脉均存在有阿片受体，与心血管功能调节相关的受体主要有μ、δ、κ 3种，心脏上主要存在κ阿片受体和δ受体。离体灌注实验表明（Clo C，1985），M-Enk及L-Enk呈剂量依赖性地降低心肌张力，且明显削弱异丙肾上腺素引起的正性肌力作用，而用纳洛酮可以阻断这种作用，提示EOP可通过受体系统直接降低心脏的工作性能。同时，Lendeckel U等人对κ受体和δ受体在心耳的分布及对心脏的调控作用进行了研究。总之，阿片肽及其受体在心血管系统的广泛分布成为其对心血管系统生理调控作用的基础。
内源性阿片肽及阿片样物质可以通过影响膜离子通道和细胞内离子浓度产生对心血管系统的抑制效应。阿片肽及阿片受体除在中枢系统中具有重要的镇痛作用外，其在外周，特别是心脏，可通过作用于心肌细胞膜上的阿片受体，对心肌产生调节作用。其在心肌细胞内的信号传递涉及到G蛋白-PLC、AC-cAMP、KATP及PKC等途径，在心脏疾病的发生发展中具有重要的病理生理学意义，为临床治疗心脏疾病提供了新的思路。