下丘腦室旁核鹽皮質(zhì)激素受體在慢性充血性心力衰竭中的交感興奮作用及其機制研究.pdf

1、盡管近年來的醫(yī)療水平已有了很大的提高，但慢性充血性心力衰竭（簡稱慢性心衰）病人的預(yù)后仍不容樂觀。很多心血管疾病發(fā)展到后期往往會表現(xiàn)有慢性心衰。在對慢性心衰發(fā)生機制的研究中，人們已普遍接受神經(jīng)體液過度興奮的理論，即交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活在慢性心衰時最先發(fā)生，隨之帶動了一系列體液因素系統(tǒng)如腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)（RAAS）、下丘腦-垂體系統(tǒng)和細胞因子的激活，在這些神經(jīng)體液因素的共同作用下，心衰的病理進程不斷被推進。于是交感神經(jīng)活動增強的機

2、制一直成為慢性心衰研究的焦點之一。下丘腦室旁核（PVN）作為神經(jīng)內(nèi)分泌活動的關(guān)鍵腦區(qū)，除了在調(diào)節(jié)細胞外液容量和交感神經(jīng)驅(qū)動方面具有重要作用外，本課題組前期的研究還發(fā)現(xiàn)該腦區(qū)腎素-血管緊張素系統(tǒng)（RAS）、氧化應(yīng)激反應(yīng)及促炎因子（PIC）在慢性心衰時均有增強表現(xiàn)，并明顯影響交感神經(jīng)放電，同時伴隨心功能的惡化，但引起中樞內(nèi)這些體液因素變化的機制尚需進一步確定。
　　人們對醛固酮/鹽皮質(zhì)激素功能的傳統(tǒng)認識是它主要作用于腎臟和結(jié)腸上的受體

3、發(fā)揮保鹽作用，這種認識在過去的二十年里已有了很大的改變。研究顯示，醛固酮在心血管纖維化、調(diào)節(jié)鹽欲的中樞機制、調(diào)節(jié)交感神經(jīng)活動以及在高血壓和心衰的實驗?zāi)Ｐ椭卸加凶饔?。RandomAldactoneEvaluationStudy(RALES),是一大型醫(yī)學(xué)臨床研究機構(gòu)，已證實給心衰病人額外小劑量口服鹽皮質(zhì)激素受體（MR）拮抗劑soironolactone(SL,安體舒通)（同時給予對照組安慰劑）可顯著降低其發(fā)病率和死亡率，這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)人們對

4、醛固酮在心血管病中的作用給予很大關(guān)注。但產(chǎn)生這種有益效果的原因尚不確定。
　　一直以來人們將中樞MR的激活與提高鹽欲和交感神經(jīng)對高血壓的調(diào)節(jié)聯(lián)系起來，因此使用MR阻滯劑阻斷其激活可能會對心衰產(chǎn)生（至少是部分）有益的影響是說得通的。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）是一種促炎因子，也是操縱中樞MR的興奮性介質(zhì)?；加袊乐匦乃サ牟∪搜獫{TNF-α水平升高且與預(yù)后相關(guān)。缺血所致心衰大鼠血漿TNF-α水平也有升高，而行冠脈結(jié)扎術(shù)24小時后開始持

5、續(xù)經(jīng)側(cè)腦室灌注SL，可阻止血漿TNF-α水平的升高。相反，對正常大鼠以足以誘導(dǎo)鹽欲的劑量使用MR激動劑，可增高血漿TNF-α水平；而這一現(xiàn)象可被側(cè)腦室使用SL所阻斷。這兩項研究顯示：血源性促炎因子受到、至少是部分受到中樞MR的調(diào)節(jié)。
　　心衰除了外周炎癥性反應(yīng)，下丘腦PVN處的促炎因子也表現(xiàn)為上調(diào)并參與了交感興奮作用。TNF-α、IL-1β和IL-6都具有激活下丘腦-垂體-腎上腺皮質(zhì)（HPA）軸和增強交感神經(jīng)興奮性的作用，但PIC

6、調(diào)節(jié)交感活動的機制尚不清楚。在PVN區(qū)，一些興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)匯聚于此并影響其神經(jīng)活動，包括谷氨酸、去甲腎上腺素（NE）和γ-氨基丁酸（GABA）。谷氨酸作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中一種重要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)已被人們廣泛認識，研究發(fā)現(xiàn)PVN處分布有功能性谷氨酸受體，在心血管反射中參與控制；研究還顯示心衰大鼠交感神經(jīng)的高度興奮與PVN處細胞外升高的NE也有關(guān)；作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)中重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，GABA在PVN區(qū)也發(fā)揮了重要的調(diào)節(jié)作用。因此我

7、們進一步假設(shè)心衰時中樞增多的PIC引起了興奮性和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)失衡從而導(dǎo)致交感興奮性增強。
　　第一部分慢性充血性心力衰竭時中樞鹽皮質(zhì)激素受體的激活對交感神經(jīng)活動的影響
　　目的：驗證慢性充血性心衰時阻斷中樞鹽皮質(zhì)激素受體(MR)能否降低交感神經(jīng)興奮性；同時觀察對外周和中樞一些活性物質(zhì)的影響。方法：心衰模型的制備采用結(jié)扎SD大鼠冠狀動脈左前降支致心肌梗死的方法進行；假手術(shù)對照組則在手術(shù)中采取只穿線不結(jié)扎的方法進行。給藥組大鼠

8、六周內(nèi)每天口服MR選擇性阻滯劑RU28318(每天按30mg/kg，溶于飲用水中),對照組給普通飲用水。確保實驗結(jié)束時各組至少有12只動物存活。6周后，通過對各組大鼠測定血流動力學(xué)指標評價心功能，包括左室內(nèi)壓最大上升和下降速率（±dp/dtmax）和左室舒張末壓（LVEDP）；通過測定右心室/體重比（RV/BW）和肺/體重比（Lung/BW）反映左心室前負荷變化；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動（RSNA）、ELISA測定血漿去甲腎上腺素（

9、NE）作為交感神經(jīng)興奮性指標，以及PIC在血漿和下丘腦的含量，ALDO在血漿中的含量及PGE2在腦脊液中的水平；免疫組織化學(xué)染色和Westernblot評價PVN內(nèi)COX-2和CRH的表達。結(jié)果：經(jīng)RU28318處理的心衰大鼠血漿TNF-α水平降低；和心衰對照組大鼠相比PVN區(qū)COX-2染色減少，腦脊液中PGE2含量相應(yīng)減低；表達TNF-α和CRH的神經(jīng)元數(shù)量下降。同時，RU28318處理的心衰大鼠RSNA減弱，伴隨血漿去甲腎上腺素水平

10、降低；RV/BW和Lung/BW均降低，但左室功能沒有改善。另外，RU28318對心衰大鼠血漿增高的ALDO沒有明顯作用。結(jié)論：慢性心衰時，阻斷中樞MR可降低交感神經(jīng)活動，減輕外周炎癥反應(yīng)及PVN區(qū)TNF-α和CRH表達。
　　第二部分慢性充血性心力衰竭時中樞鹽皮質(zhì)激素受體通過炎性因子發(fā)揮其交感興奮作用
　　目的：驗證慢性心衰時，中樞內(nèi)MR的交感興奮作用是通過提高外周血PIC實現(xiàn)的。方法：心衰模型和假手術(shù)對照組制備方法同第一

11、部分。作為對照，一部分大鼠仍按第一部分實驗方案進行，即給藥組大鼠六周內(nèi)每天口服MR阻滯劑RU28318,每天按30mg/kg，溶于飲用水中,對照組給普通飲用水；另一部分使用抗腫瘤壞死因子-α抑制劑英夫利西（infliximab，INF）每天30mg/kg，溶入飲用水中，以確定單純由于外周細胞因子的減少是否也能引起RU28318所致的結(jié)果；同時還設(shè)立了聯(lián)合用藥組（RU28318+INF），以確定能否產(chǎn)生其他額外的效應(yīng)。保證各組實驗結(jié)束時至

12、少有12只動物存活。后期處理基本同前部分實驗。即6周后，各組大鼠測定血流動力學(xué)指標評價心功能；電生理記錄RSNA；ELISA技術(shù)測定血漿NE、PIC、ALDO含量，及腦組織PIC及腦脊液中PGE2的水平；本部分實驗除了繼續(xù)檢測外周和中樞TNF-α含量，還補充了對IL-1β的檢測，以進一步探討RU28318和INF對PICs的確切作用；通過免疫組織化學(xué)染色和Westernblot評價COX-2和CRH的表達。結(jié)果：對心衰大鼠使用TNF-α

13、抑制劑INF以及聯(lián)合用藥（RU28318+INF）產(chǎn)生的各項結(jié)果和單獨用RU28318處理的心衰大鼠很相似：血漿PIC中TNF-α、IL-1β水平均降低(但血中ALDO水平?jīng)]有明顯改變)；PVN區(qū)COX-2染色減弱，表達TNF-α,IL-1β和CRH的神經(jīng)元
　　數(shù)量下降。結(jié)論：慢性心衰時，阻斷MR產(chǎn)生的交感活動抑制是通過降低血中促炎因子起作用的。
　　第三部分阻斷腫瘤壞死因子-α的作用對慢性充血性心力衰竭時神經(jīng)遞質(zhì)失衡的影

14、響
　　目的：通過中樞阻斷腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的作用，觀察對慢性充血性心力衰竭時神經(jīng)遞質(zhì)失衡的影響，探討中樞炎性因子對心衰時交感興奮的作用。方法：心衰模型和假手術(shù)對照組制備方法同第一部分。對心衰大鼠和假手術(shù)大鼠持續(xù)四周經(jīng)側(cè)腦室灌流TNF-α抑制劑英夫利西（infliximab,INF,10μg/h)或人工腦脊液（aCSF)；另一種處理則是以腹腔注射方式給予相似劑量的INF。4周后測定心臟功能學(xué)指標和形態(tài)學(xué)指標（LVEDP

15、、±dp/dtmax、RV/BW和Lung/BW）和腎交感神經(jīng)放電（RSNA）；ELISA技術(shù)測定促炎因子（PIC）在血漿和組織中含量以及血中血管緊張素Ⅱ（ANGⅡ）的含量；神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素（NE）及血中兒茶酚胺的水平利用高效液相色譜獲得；免疫組織化學(xué)染色確定PVN內(nèi)谷氨酸（Glu）和γ-氨基丁酸（GABA）的限速酶酪氨酸羥化酶（TH）和谷氨酸脫羧酶（GAD67）以及神經(jīng)元型一氧化氮合酶（nNOS）的表達；結(jié)果：和假手術(shù)組相比，心衰

16、大鼠PVN區(qū)NE和TH表達增強，GAD67和nNOS表達減弱；血漿炎性因子、兒茶酚胺、血管緊張素Ⅱ增多；腎交感神經(jīng)活動增強。對心衰大鼠經(jīng)側(cè)腦室持續(xù)灌流INF可減輕上述神經(jīng)遞質(zhì)失衡現(xiàn)象，以及心衰時腎交感神經(jīng)的過度興奮表現(xiàn)。而經(jīng)腹腔灌注相似劑量的INF對心衰大鼠PVN處的NE、TH、GAD67和nNOS的含量沒有影響，對腎交感神經(jīng)興奮也無作用。說明上述影響是通過位于中樞的PIC起作用的。結(jié)論：心衰時PVN區(qū)炎性因子增高，引起中樞興奮性神經(jīng)遞