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文檔簡(jiǎn)介
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(yán)重影響人類健康,也一直是心血管領(lǐng)域研究的重點(diǎn)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(diǎn)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(qiáng)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(gè)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(yùn)動(dòng)訓(xùn)練(Exercise training,ExT)不僅可以通過(guò)降低肥胖等途徑減少心血管疾病的危險(xiǎn)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(jī)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(jī)制,因此本研究主要明確中樞血管緊張素機(jī)制在介導(dǎo)ExT改善高血壓中的作用,并進(jìn)一步研究Ang1-7中樞心血管效應(yīng)的作用機(jī)制。
因此,我們首先研究了ExT對(duì)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(guò)腦室內(nèi)(intracerebroventricular,ICV)注射AngⅡ和
4、Ang1-7相應(yīng)受體的激動(dòng)劑和拮抗劑來(lái)明確ExT對(duì)中樞血管緊張素系統(tǒng)的功能改變,并通過(guò)Westem Blot和免疫熒光組化的方法初步探索ExT對(duì)中樞血管緊張素機(jī)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(jī)制的相互關(guān)系,并明確了中樞Ang1-7對(duì)心血管NTS內(nèi)NOS表達(dá)的作用。
[方法]
第一部分的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為雄性SHR、Wistar-Kyot
5、o(WKY)大鼠。在對(duì)照和12周訓(xùn)練動(dòng)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(duì)心血管活動(dòng)的影響;通過(guò)免疫組織化學(xué)和Western Blot技術(shù)定量檢測(cè)ExT后NTS中AT1受體、ACE、Mas受體和ACE2的蛋白表達(dá)。
第二部分實(shí)驗(yàn)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(guò)Western Blot檢測(cè)ICV慢性給予Ang1-7(100pmo
7、l/d,3 days)后NTS中NOS的蛋白表達(dá)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(shí)驗(yàn)分為整體急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)兩部分。整體急性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(duì)SHR和WKY大鼠基礎(chǔ)心血管活動(dòng)的影響
訓(xùn)練組動(dòng)物接受12周連續(xù)低強(qiáng)度跑步訓(xùn)練。每間隔4周尾動(dòng)脈監(jiān)測(cè)血壓(blood pressure,BP)和心率(heart rate,HR)。ExT后,SHR-T組的BP上升的趨勢(shì)較之SHR-S顯著減緩(P<0.05),但HR的變化沒(méi)有明顯差別。WKY
9、大鼠的BP和HR在ExT前后沒(méi)有顯著差異變化。清醒自由活動(dòng)狀態(tài)下壓力反射測(cè)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(duì)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(dòng)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(shí)間方面具有顯著減弱(P<0.05),HR無(wú)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(duì)Sarthran的敏感性顯著減弱,其MAP在下降的幅度和持續(xù)時(shí)間具有顯著弱于SHR-S(P
11、<0.05),HR無(wú)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(dá)到最高(10±3 mmHg)后逐漸回落。以上各組灌注Ang1-7后HR沒(méi)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(wú)顯著差異。
1.3 ExT對(duì)NTS內(nèi)中樞血管緊張素系統(tǒng)主要信號(hào)成分的蛋白表達(dá)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(dá)較WKY顯著增強(qiáng)(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(wú)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(dá)較相應(yīng)對(duì)照均無(wú)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(duì)心血管活動(dòng)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(méi)有明顯變化
15、。
2.1.2分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
NO含量測(cè)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(dá)顯著上調(diào)(P<0.05),而eNOS和iNOS蛋白表達(dá)無(wú)明顯變化(P>0.05)。
2.27-NI對(duì)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(duì)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(qiáng)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
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