高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠动脉血压的影响及其机制

发布时间：2020-07-19 09:20

【摘要】：背景:SLC14α1基因编码UTB蛋白,介导尿素的跨细胞膜转运。UTB主要表达于脑组织、肾脏、心脏、睾丸组织。Dahl S大鼠给予高盐饮食后,大鼠脑组织脉络丛基因芯片结果显示SLC14α1基因表达明显下调。本课题组前期研究发现:SLC14α1基因在Dahl S大鼠脑组织脉络丛中表达;给予高盐饮食2w后,SLC14α1基因表达明显下调,脑脊液钠离子浓度升高,血压显著升高,提示SLC14α1基因参与盐敏感性高血压的发生,但其机制尚不清楚。本研究利用SLC14α1基因缺失小鼠为模型,给予高盐饮食4w后,观察小鼠平均动脉血压变化及脑脊液中钠离子浓度的变化,并分析其机制。研究目的:观察高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠动脉血压的影响,并探讨其机制。方法与结果:1.SLC14α1基因缺失小鼠的获得杂合子小鼠交配繁殖,鼠尾基因组DNA PCR结果显示:野生型小鼠在400bp处有一条碱基片段;杂合小鼠在250bp和400bp处各有一条碱基片段;基因缺失小鼠在250bp处有一条碱基片段。2.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠平均动脉血压的影响利用无创血压计测量小鼠平均动脉血压,结果显示:给予高盐饮食4w,SLC14α1基因缺失小鼠平均动脉血压明显上升(P0.05),而野生型小鼠平均动脉血压未见明显差异。提示SLC14α1基因缺失后,高盐饮食导致小鼠平均动脉血压上升。3.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠尿液钠离子的影响利用钠离子试剂盒检测小鼠尿液钠离子发现:SLC14α1基因缺失小鼠给予高盐饮食后,尿液中钠离子浓度明显高于野生型小鼠。4.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠血清醛固酮的影响利用试剂盒检测结果发现:SLC14α1基因缺失小鼠给予高盐饮食后,血清醛固酮的含量明显下降。5.脑组织脉络丛SLC14α1基因及蛋白的表达RT-PCR、Western-blot及免疫组织化学方法检测小鼠脑组织脉络丛SLC14α1基因和UTB蛋白的表达,发现UTB表达于小鼠脑组织脉络丛上皮细胞。6.SLC14α1基因缺失对小鼠血清及脑脊液中尿素浓度的影响利用尿素氮试剂盒检测结果显示:SLC14α1基因缺失后,小鼠血清及脑脊液内尿素浓度明显升高。证实UTB介导尿素跨细胞膜转运过程,UTB缺失引起尿素转运障碍,导致血清及脑脊液尿素含量明显增加。7.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠血清及脑脊液钠离子的影响利用试剂盒检测结果发现:给予高盐饮食后,与对照组小鼠相比,SLC14α1基因缺失小鼠血清、脑脊液中钠离子浓度明显升高(P0.05)。以上结果说明:高盐饮食导致SLC14α1基因缺失小鼠血清钠离子浓度增加,进而导致钠离子转运至脑脊液。8.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠脑组织脉络丛ENa C-α表达的影响RT-PCR、Western-blot和免疫组织化学结果发现:小鼠ENa C-α主要表达于脑组织脉络丛的上皮细胞膜,高盐饮食引起SLC14α1基因缺失小鼠脑组织脉络丛ENa C-αm RNA及蛋白表达水平明显上升(P0.05)。结果提示高盐饮食增加SLC14α1基因缺失小鼠脑组织脉络丛中ENa C-α的表达,介导钠离子从血液转运至脑脊液。9.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠脑组织脉络丛MR表达的影响RT-PCR结果显示:SLC14α1基因缺失小鼠给予高盐饮食后,脑组织脉络丛的MR水平明显高于野生型小鼠。10.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠脑组织脉络丛α1-Na+-K+-ATPase表达及活性的影响RT-PCR、Western-blot、免疫组织化学染色结果显示:小鼠α1-Na+-K+-ATPase主要表达于脑组织脉络丛上皮细胞膜;高盐饮食引起SLC14α1基因缺失小鼠α1-Na+-K+-ATPase m RNA和蛋白的表达水平明显上升。检测其活性结果显示:高盐饮食导致SLC14α1基因缺失小鼠α1-Na+-K+-ATPase活性明显上升(P0.05)。以上结果提示高盐饮食增加SLC14α1基因缺失小鼠脑组织脉络丛中α1-Na+-K+-ATPase的表达及活性,有助于钠离子转运到脑脊液中。11.高盐饮食对SLC14α1基因缺失小鼠血清AngⅡ的影响脑脊液钠离子浓度增加导致交感神经兴奋性增强,进而导致血清中AngⅡ浓度增加。利用试剂盒检测小鼠血清中AngⅡ发现:给予高盐饮食后,SLC14α1基因缺失小鼠血清中的AngⅡ含量明显增加(P0.05)。说明高盐饮食能够增加SLC14α1基因缺失小鼠血清中AngⅡ的浓度,引起血压升高。结论:SLC14α1基因缺失小鼠给予高盐饮食4w后,脉络丛ENa C-α、α1-Na+-K+-ATPase表达及活性增加,脑脊液钠离子浓度增加,激活交感神经,血清AngⅡ浓度升高,引起动脉血压升高。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R544.1
【图文】：

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图 3.1 小鼠的基因型鉴定（+/+: 野生型 -/-: 基因缺失型 +/-: 杂合型）Figure 3.1 Identification genotype in mice在 400bp 处有一条碱基片段；杂合子小鼠在 250bp 和 400bp 处各有一条碱基片段；纯合子在 250bp 处有一条碱基片段饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠生理状态的影响雄性的野生型小鼠及 SLC14α1 基因缺失小鼠，分成 4 组，每组 6 普通饮食和高盐饮食 4w。检测各组小鼠饮水量及平均动脉血压。盐饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠饮水量的影响如图 3.2 所示：SLC14α1 基因缺失小鼠给予高盐饮食后，饮水量显计学差异（P<0.05）。

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图 3.2 高盐饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠饮水量的影响Figure 3.2 Effect of high salt diet on the water intake in SLC14α1-/-miceP<0.05: 野生型小鼠高盐饮食组 vs 野生型普通饮食组；#P<0.05: SLC14α1 基因缺失小鼠高盐饮食组C14α1 基因缺失小鼠普通饮食组。SLC14α1+/+N: 野生型普通饮食组；SLC14α1+/+H: 野生型小鼠高盐； SLC14α1-/-N: SLC14α1 基因缺失小鼠普通饮食组；SLC14α1-/-H: SLC14α1 基因缺失小鼠高盐饮食后面图示均以此为准，不再叙述。2.2 高盐饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠平均动脉血压的影响结果如图 3.3 所示：给予高盐饮食 4w，SLC14α1 基因缺失小鼠平均动脉明显升高（P<0.05）。其中 SLC14α1 基因缺失小鼠平均动脉压（MAP）升 30±1.67 mmHg；野生型小鼠组，高盐饮食后平均动脉压（MAP）仅升高5±1.76 mmHg。

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图 3.3 高盐饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠平均动脉血压的影响Figure 3.3 Effect of high salt diet on MAP in SLC14α1-/-mice*P<0.05: SLC14α1 基因缺失小鼠高盐饮食组 vs SLC14α1 基因缺失小鼠普通饮食组；#P<0.05: SLC14α1 基因缺失小鼠高盐饮食组 vs 野生型高盐饮食组3.3 高盐饮食引起 SLC14α1 基因缺失小鼠平均动脉血压升高的机制研究3.3.1 高盐饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠肾脏钠水潴留的影响3.3.1.1 高盐饮食对 SLC14α1 基因缺失小鼠尿液钠离子浓度的影响结果如图 3.4 所示：给予高盐饮食 4w，SLC14α1 基因缺失小鼠尿液钠离子浓度明显升高（P<0.05）。提示 SLC14α1 基因缺失小鼠给予高盐饮食后，肾脏排泄钠离子增多，不会导致钠水潴留。

【参考文献】