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(jī)制研究.pdf

1、盡管近年來(lái)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(jiǎn)稱慢性心衰）病人的預(yù)后仍不容樂(lè)觀。很多心血管疾病發(fā)展到后期往往會(huì)表現(xiàn)有慢性心衰。在對(duì)慢性心衰發(fā)生機(jī)制的研究中，人們已普遍接受神經(jīng)體液過(guò)度興奮的理論，即交感神經(jīng)系統(tǒng)的激活在慢性心衰時(shí)最先發(fā)生，隨之帶動(dòng)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(xì)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(jìn)程不斷被推進(jìn)。于是交感神經(jīng)活動(dòng)增強(qiáng)的機(jī)

2、制一直成為慢性心衰研究的焦點(diǎn)之一。下丘腦室旁核（PVN）作為神經(jīng)內(nèi)分泌活動(dòng)的關(guān)鍵腦區(qū)，除了在調(diào)節(jié)細(xì)胞外液容量和交感神經(jīng)驅(qū)動(dòng)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(shí)均有增強(qiáng)表現(xiàn)，并明顯影響交感神經(jīng)放電，同時(shí)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(jī)制尚需進(jìn)一步確定。
　　人們對(duì)醛固酮/鹽皮質(zhì)激素功能的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)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(rèn)識(shí)在過(guò)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(jī)制、調(diào)節(jié)交感神經(jīng)活動(dòng)以及在高血壓和心衰的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭卸加凶饔谩andomAldactoneEvaluationStudy(RALES),是一大型醫(yī)學(xué)臨床研究機(jī)構(gòu)，已證實(shí)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(shí)給予對(duì)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(duì)

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(lái)人們將中樞MR的激活與提高鹽欲和交感神經(jīng)對(duì)高血壓的調(diào)節(jié)聯(lián)系起來(lái)，因此使用MR阻滯劑阻斷其激活可能會(huì)對(duì)心衰產(chǎn)生（至少是部分）有益的影響是說(shuō)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?yán)重心衰的病人血漿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(shí)后開(kāi)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(duì)正常大鼠以足以誘導(dǎo)鹽欲的劑量使用MR激動(dòng)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(xiàng)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(qiáng)交感神經(jīng)興奮性的作用，但PIC

6、調(diào)節(jié)交感活動(dòng)的機(jī)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(dòng)，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(rèn)識(shí)，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(xì)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(jìn)一步假設(shè)心衰時(shí)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(qiáng)。
　　第一部分慢性充血性心力衰竭時(shí)中樞鹽皮質(zhì)激素受體的激活對(duì)交感神經(jīng)活動(dòng)的影響
　　目的：驗(yàn)證慢性充血性心衰時(shí)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(shí)觀察對(duì)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(dòng)脈左前降支致心肌梗死的方法進(jìn)行；假手術(shù)對(duì)照組則在手術(shù)中采取只穿線不結(jié)扎的方法進(jìn)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(duì)照組給普通飲用水。確保實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)各組至少有12只動(dòng)物存活。6周后，通過(guò)對(duì)各組大鼠測(cè)定血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)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(guò)測(cè)定右心室/體重比（RV/BW）和肺/體重比（Lung/BW）反映左心室前負(fù)荷變化；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動(dòng)（RSNA）、ELISA測(cè)定血漿去甲腎上腺素（

9、NE）作為交感神經(jīng)興奮性指標(biāo)，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(píng)價(jià)PVN內(nèi)COX-2和CRH的表達(dá)。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(duì)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(dá)TNF-α和CRH的神經(jīng)元數(shù)量下降。同時(shí)，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(méi)有改善。另外，RU28318對(duì)心衰大鼠血漿增高的ALDO沒(méi)有明顯作用。結(jié)論：慢性心衰時(shí)，阻斷中樞MR可降低交感神經(jīng)活動(dòng)，減輕外周炎癥反應(yīng)及PVN區(qū)TNF-α和CRH表達(dá)。
　　第二部分慢性充血性心力衰竭時(shí)中樞鹽皮質(zhì)激素受體通過(guò)炎性因子發(fā)揮其交感興奮作用
　　目的：驗(yàn)證慢性心衰時(shí)，中樞內(nèi)MR的交感興奮作用是通過(guò)提高外周血PIC實(shí)現(xiàn)的。方法：心衰模型和假手術(shù)對(duì)照組制備方法同第一

11、部分。作為對(duì)照，一部分大鼠仍按第一部分實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)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(duì)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(xì)胞因子的減少是否也能引起RU28318所致的結(jié)果；同時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)至

12、少有12只動(dòng)物存活。后期處理基本同前部分實(shí)驗(yàn)。即6周后，各組大鼠測(cè)定血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)評(píng)價(jià)心功能；電生理記錄RSNA；ELISA技術(shù)測(cè)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(shí)驗(yàn)除了繼續(xù)檢測(cè)外周和中樞TNF-α含量，還補(bǔ)充了對(duì)IL-1β的檢測(cè)，以進(jìn)一步探討RU28318和INF對(duì)PICs的確切作用；通過(guò)免疫組織化學(xué)染色和Westernblot評(píng)價(jià)COX-2和CRH的表達(dá)。結(jié)果：對(duì)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(xiàng)結(jié)果和單獨(dú)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(dá)TNF-α,IL-1β和CRH的神經(jīng)元
　　數(shù)量下降。結(jié)論：慢性心衰時(shí)，阻斷MR產(chǎn)生的交感活動(dòng)抑制是通過(guò)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(duì)慢性充血性心力衰竭時(shí)神經(jīng)遞質(zhì)失衡的影

14、響
　　目的：通過(guò)中樞阻斷腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的作用，觀察對(duì)慢性充血性心力衰竭時(shí)神經(jīng)遞質(zhì)失衡的影響，探討中樞炎性因子對(duì)心衰時(shí)交感興奮的作用。方法：心衰模型和假手術(shù)對(duì)照組制備方法同第一部分。對(duì)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(cè)定心臟功能學(xué)指標(biāo)和形態(tài)學(xué)指標(biāo)（LVEDP

15、、±dp/dtmax、RV/BW和Lung/BW）和腎交感神經(jīng)放電（RSNA）；ELISA技術(shù)測(cè)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(dá)；結(jié)果：和假手術(shù)組相比，心衰

16、大鼠PVN區(qū)NE和TH表達(dá)增強(qiáng)，GAD67和nNOS表達(dá)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(dòng)增強(qiáng)。對(duì)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(shí)腎交感神經(jīng)的過(guò)度興奮表現(xiàn)。而經(jīng)腹腔灌注相似劑量的INF對(duì)心衰大鼠PVN處的NE、TH、GAD67和nNOS的含量沒(méi)有影響，對(duì)腎交感神經(jīng)興奮也無(wú)作用。說(shuō)明上述影響是通過(guò)位于中樞的PIC起作用的。結(jié)論：心衰時(shí)PVN區(qū)炎性因子增高，引起中樞興奮性神經(jīng)遞