中樞血管緊張素系統(tǒng)在心血管活動調(diào)節(jié)中的作用研究.pdf

1、[研究目的]
　　 高血壓是人類常發(fā)和多發(fā)疾病，其并發(fā)癥腦卒中、心力衰竭等多種心血管疾病嚴重影響人類健康，也一直是心血管領(lǐng)域研究的重點內(nèi)容。大量的研究顯示腎素-血管緊張素系統(tǒng)(renin-angiotensin system，RAS)的異常與高血壓病的產(chǎn)生、發(fā)展和預(yù)后關(guān)系十分密切，RAS通路上一些靶點的干預(yù)處理是治療高血壓病的主要策略之一。中樞血管緊張素Ⅱ(AngiotensinⅡ，AngⅡ)增強與中樞血管緊張素1-7(Angi

2、otensin1-7，Ang1-7)降低是高血壓病心血管功能紊亂的一個重要原因，糾正中樞AngⅡ與Ang1-7的平衡關(guān)系在治療高血壓病中具有重要的意義。
　　 運動訓(xùn)練(Exercise training，ExT)不僅可以通過降低肥胖等途徑減少心血管疾病的危險因素，更為重要的是ExT本身就具有改善高血壓狀態(tài)下心血管功能異常的作用，如降低血壓等，因而ExT在高血壓防治中的作用已引起眾多學(xué)者的關(guān)注，但ExT改善高血壓的作用機制并不清

3、楚。有研究顯示中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)神經(jīng)元結(jié)構(gòu)和功能的重塑可能是ExT改善高血壓的主要機制，因此本研究主要明確中樞血管緊張素機制在介導(dǎo)ExT改善高血壓中的作用，并進一步研究Ang1-7中樞心血管效應(yīng)的作用機制。
　　 因此，我們首先研究了ExT對自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneouslyhypertensive rat，SHR)中樞血管緊張素系統(tǒng)的作用，通過腦室內(nèi)(intracerebroventricular,ICV)注射AngⅡ和

4、Ang1-7相應(yīng)受體的激動劑和拮抗劑來明確ExT對中樞血管緊張素系統(tǒng)的功能改變，并通過Westem Blot和免疫熒光組化的方法初步探索ExT對中樞血管緊張素機制的作用部位。另一方面，我們研究了中樞孤束核Ang1-7的心血管效應(yīng)與一氧化氮(Nitric Oxide，NO)機制的相互關(guān)系，并明確了中樞Ang1-7對心血管NTS內(nèi)NOS表達的作用。
　　 [方法]
　　 第一部分的實驗動物為雄性SHR、Wistar-Kyot

5、o(WKY)大鼠。在對照和12周訓(xùn)練動物組中，ICV分別給予AngⅡ(200 pmol)和AngⅡ受體阻斷劑Sarthran(15 nmol)，Ang1-7(400 pmol)及其Ang1-7的受體阻斷劑A779(500 pmol)，分別觀察其對心血管活動的影響；通過免疫組織化學(xué)和Western Blot技術(shù)定量檢測ExT后NTS中AT1受體、ACE、Mas受體和ACE2的蛋白表達。
　　 第二部分實驗在Sprague-Dawl

6、ey(SD)大鼠模型上，神經(jīng)型一氧化氮合酶(nNOS)抑制劑7-硝基吲唑(7-nitroindazole，7-NI，10，100 pmol)預(yù)處理前后觀察NTS內(nèi)微量注射Ang1-7(25 pmol)導(dǎo)致的心血管效應(yīng)的變化，并觀察了注射NO前體L-精氨酸(L-arginine，L-Arg，2 nmol)在25 pmol Ang1-7預(yù)處理前后的心血管功能效應(yīng)的變化。通過Western Blot檢測ICV慢性給予Ang1-7(100pmo

7、l/d，3 days)后NTS中NOS的蛋白表達變化。
　　 [結(jié)果]
　　 1.ExT改善高血壓狀態(tài)下的中樞血管緊張素系統(tǒng)介導(dǎo)的心血管功能
　　 第一部分實驗分為整體急性動物實驗和分子生物學(xué)實驗兩部分。整體急性動物實驗分為3組，即WKY休息組(WKY-Sedentary，WKY-S)，SHR休息組(SHR-Sedentary，SHR-S)和SHR訓(xùn)練組(SHR-Training，SHR-T)；分子生物學(xué)實驗分為

8、4組，即WKY-S組，WKY訓(xùn)練組(WKY-Training，WKY-T)，SHR-S組和SHR-T組。
　　 1.1 ExT對SHR和WKY大鼠基礎(chǔ)心血管活動的影響
　　 訓(xùn)練組動物接受12周連續(xù)低強度跑步訓(xùn)練。每間隔4周尾動脈監(jiān)測血壓(blood pressure，BP)和心率(heart rate，HR)。ExT后，SHR-T組的BP上升的趨勢較之SHR-S顯著減緩(P＜0.05)，但HR的變化沒有明顯差別。WKY

9、大鼠的BP和HR在ExT前后沒有顯著差異變化。清醒自由活動狀態(tài)下壓力反射測定顯示，SHR-T組的壓力反射功能顯著高于SHR-S組(P＜0.05)。
　　 1.2 ExT對中樞血管緊張素效應(yīng)的影響
　　 1.2.1 AngⅡ(200 pmol)ICV急性灌注可引起顯著的平均動脈壓(meanarterial pressure，MAP)升高(WKY-S:10±3 mmHg；SHR-S:32±4 mmHg；SHR-T:18±3

10、mmHg)。SHR-T組與SHR-S組相比，其MAP在BP升高的幅度和持續(xù)時間方面具有顯著減弱(P＜0.05)，HR無顯著差異。
　　 1.2.2 Sarthran(15 nmol)ICV急性灌注可引起顯著的MAP降低(WKY-S:-19±2 mmHg；SHR-S:-40±3 mmHg；SHR-T:-28±3 mmHg)。ExT后，SHR對Sarthran的敏感性顯著減弱，其MAP在下降的幅度和持續(xù)時間具有顯著弱于SHR-S(P

11、＜0.05)，HR無顯著差異。
　　 1.2.3 Ang1-7(400 pmol)ICV急性灌注，WKY-S組MAP輕度升高(5±1mmHg)后緩慢回落至基礎(chǔ)值；而SHR-S組Ang1-7灌注10 min出現(xiàn)BP的緩慢并且持續(xù)的下降，在30 min左右血壓可下降10±3 mmHg；SHR-T組10 minMAP升高達到最高(10±3 mmHg)后逐漸回落。以上各組灌注Ang1-7后HR沒有明顯變化。
　　 1.2.4 A

12、779(500 pmol)ICV急性灌注可引起SHR-S和WKY-S組的MAP降低(SHR-S:-15±4 mmHg；WKY-S:-11±4 mmHg)，而SHR-T MAP卻升高(22±4 mmHg)，且具有顯著差異(P＜0.05)，而HR無顯著差異。
　　 1.3 ExT對NTS內(nèi)中樞血管緊張素系統(tǒng)主要信號成分的蛋白表達的影響
　　 Western Blot和免疫組織化學(xué)顯示，SHR NTS中AngⅡ生成所需的血管緊

13、張素轉(zhuǎn)換酶(angiotensin converting enzyme，ACE)和AngⅡ作用主要受體ATlR蛋白表達較WKY顯著增強(P＜0.05)，而Ang1-7生成所需的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(angiotensin converting enzyme2，ACE2)和作用受體Mas受體蛋白均無顯著差異(P＞0.05)。ExT后，WKY和SHR的NTS處的ACE、AT1R、ACE2和MasR蛋白表達較相應(yīng)對照均無顯著差異(P＞0.05)

14、。
　　 2.NO在介導(dǎo)中樞Ang1-7心血管效應(yīng)中的作用
　　 2.1 Ang1-7慢性ICV灌注
　　 2.1.1 Ang1-7慢性ICV灌注對心血管活動的影響
　　 與aCSF組相比，ICV灌注Ang1-7(100 pmol/d，3 days)組MAP(aCSF:122±4 vs.121±3 mmHg；Ang1-7:125±1 vs.119±1 mmHg)顯著下降(P＜0.05)，而HR沒有明顯變化

15、。
　　 2.1.2分子生物學(xué)實驗結(jié)果
　　 NO含量測定顯示側(cè)腦室灌流后Ang1-7后NTS中的NO含量顯著增加(P＜0.05)。Western Blot顯示，與灌注aCSF組相比，Ang1-7組的NTS中nNOS蛋白表達顯著上調(diào)(P＜0.05)，而eNOS和iNOS蛋白表達無明顯變化(P＞0.05)。
　　 2.27-NI對NTS內(nèi)Ang1-7效應(yīng)的影響
　　 單側(cè)NTS預(yù)處理aCSF后微量注射Ang

16、1-7(25 pmol)，引起MAP降低12±1mmHg(103±1 vs.91±1 mmHg，n=4，P＜0.05)和HR減慢(-14±5 bpm，P＜0.05)。nNOS抑制劑7-NI(100 pmol)能顯著抑制Ang1-7引起的MAP下降(-12±1 vs.-4±1 mmHg，P＜0.05)和HR減慢(-14±5 bpm vs.-8±2 bpm，P＜0.05)。
　　 2.3 Ang1-7對NTS內(nèi)L-Arg效應(yīng)的影響<

17、br>　　 NTS預(yù)處理Ang1-7(25 pmol)可以顯著抑制L-Arg(2 nmol)引起的MAP下降(-29±5 vs.-19±3 mmHg)、HR減慢(-16±3 vs.-11±2 bpm)和腎交感神經(jīng)放電抑制(-44±5 vs.-26±4％)。Ang1-7慢性持續(xù)灌流3天后可以顯著增強NTS微量注射L-Arg引起的MAP下降(-33±3 vs.-25±2 mmHg)、HR減慢(-21±3 vs.-14±2 bpm)和腎交感