室旁核中Apelin-13和APJ在高血压发病中的作用与机制

发布时间：2019-06-29 10:21

【摘要】：第一部分室旁核Apelin-13通过激活交感神经和促血管加压素释放引起自发性高血压大鼠血压升高背景高血压病是严重危害人类健康的常见病,发病率高,治疗效果不理想。交感神经活动过度增强是高血压病的重要特征之一。下丘脑室旁核(PVN)是整合和调控心血管活动和交感神经活动的重要中枢核团之一。PVN中神经元分为小细胞神经元和大细胞神经元。调节自主神经活动的小细胞神经元发出纤维投射到脑干延髓头端腹外侧部(RVLM)和脊髓中间外侧柱(IML)交感节前神经元,调控心血管和交感神经活动。大细胞神经元胞体合成精氨酸加压素(AVP),神经纤维到达神经垂体,在神经垂体释放AVP。我们前期研究表明PVN在自发性高血压大鼠(SHR)、肾血管性高血压大鼠和肥胖性高血压大鼠的交感神经过度激活和血压升高中起了很重要的作用。生物活性肽Apelin是孤儿G蛋白偶联受体(APJ)内源性配体,Apelin有多种亚型,其中Apelin-13生物活性最高。Apelin和APJ受体在中枢神经系统和外周组织均有表达。在外周,Apelin主要通过与APJ受体结合参与调节机体心血管功能、体液平衡、摄食、细胞增殖和血管生成等,但PVN中Apelin是否通过APJ受体参与对血压的调控尚不明确。本研究采用自发性高血压大鼠(SHR),探讨高血压时Apelin-13异常变化,并探讨PVN中Apelin-13对血压的作用以及探讨Apelin-13调控大鼠血压的神经机制。目的1.探讨自发性高血压大鼠PVN中Apelin-13和APJ受体表达。2.探讨自发性高血压大鼠PVN中Apelin-13对血压的作用。3.探讨Apelin-13是否通过影响交感神经活动和AVP释放引起血压升高。4.探讨正常血压大鼠PVN持续灌注Apelin-13对平均动脉压(MAP)、肾交感神经活动(RSNA)、血浆去甲肾上腺素(NE)和AVP水平的影响。方法实验在13周龄的雄性自发性高血压大鼠(SHR)和Wistar-kyoto大鼠(WKY)上进行(由北京维通利华实验动物技术有限公司提供)。自然昼夜节律光照,自由摄食和饮水。大鼠清醒状态下采用Powerlab尾动脉测压系统测量尾动脉收缩压。急性实验在麻醉大鼠上进行,采用立体定位仪进行大鼠双侧PVN核团微量注射药物。单侧PVN应用渗透泵持续灌注药物。利用Powerlab生物信号采集系统在体记录肾交感神经放电活动(RSNA)、平均动脉压(MAP)和心率(HR)。用real-time PCR (RT-PCR)法检测PVN中Apelin-13和APJmRNA含量。用蛋白质免疫分析技术(Western blotting)检测PVN中Apelin和APJ受体蛋白表达。用RT-PCR法检测心肌组织中心房钠尿肽(ANP)和p-肌球重链(p-MHC)mRNA含量。用酶联免疫吸测定法(ELISA)检测血浆AVP和NE水平。结果1.与WKY大鼠相比,SHR左心室重量(left ventricular weight, LVW)、左室重量/体重之比(ratio of LVW to body weight)、收缩压(systolic blood pressure, SBP)以及平均动脉压(mean arterial pressure, MAP)均显著升高,但体重和心率无明显差异。2.与WKY大鼠相比,SHR的PVN中Apelin-13和APJmRNA以及蛋白含量明显增加。3.SHR和WKY大鼠PVN微量注射Apelin-13均可剂量依赖性增强RSNA和升高MAP,且SHR的RSNA和MAP增加效应更明显。PVN微量注射Apelin-13拮抗剂F13A可降低SHR的RSNA和MAP,但对WKY大鼠的RSNA和MAP无明显影响。4.SHR和WKY大鼠PVN微量注射F13A预处理可阻断Apelin-13增加RSNA和MAP作用,而PVN应用losartan预处理对PVN微量注射Apelin-13诱导的效应无显著影响。5.静脉注射AAVP、HEX、AAVP+HEX均显著降低SHR基础RSNA和MAP,静脉注射losartan可明显降低SHR基础MAP,但对SHR基础RSNA无显著影响。6.静脉单独注射AAVP或HEX预处理均减弱PVN注射Apelin-13增加RSNA和升高MAP的效应,且HEX对PVN应用Apelin-13诱导效应的抑制作用更明显,AAVP+HEX则完全消除Apelin-13的作用。静脉注射losartan预处理对PVN应用Apelin-13引起的效应无明显影响。7.SHR血浆中NE和AVP水平显著升高,SHR和WKY大鼠PVN微量注射Apelin-13均可升高NE和AVP水平,PVN微量注射F13A仅显著降低SHR血浆NE和AVP水平。8.WKY大鼠PVN中长期灌注Apelin-13可导致清醒大鼠血压持续升高,血浆NE和AVP水平升高,心肌组织ANP和β-MHC mRNA表达增多,但对心率、LVW和左室体重比无明显影响。结论1.SHR的PVN中上调的Apelin-13和APJ受体参与高血压形成。2.APJ受体而不是AT1受体介导Apelin-13升高血压效应。3.PVN中Apelin-13通过增强交感神经活动和促AVP释放参与SHR高血压形成。4.正常大鼠PVN中长期注射Apelin-13可升高清醒大鼠血压。第二部分室旁核NMDA和非NMDA受体介导Apelin-13的交感神经激活效应背景我们前期的研究表明室旁核(PVN)中Apelin-13和APJ受体活动增强在自发性高血压大鼠血压升高中起了很重要的作用。Apelin-13和APJ受体可通过增强交感神经活动和促精氨酸加压素释放的双重作用从而引起高血压大鼠血压的升高。既往研究发现清醒或麻醉大鼠的PVN注射谷氨酸或N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartate, NMDA)均可增强肾交感神经活动和升高血压。PVN中NMDA受体和非NMDA型受体都参与正常大鼠交感神经活动和血压的紧张性调控,而且NMDA受体所起作用更大。PVN中有两条谷氨酸能升压通路：一条是由NMDA受体介导的交感神经通路,另一条是由非NMDA型受体介导的血管加压素能通路。但是,PVN中NMDA受体和非NMDA型受体是否介导了Apelin-13增强交感神经活动和升高血压效应尚不明确。本研究旨在确定离子型谷氨酸受体是否介导了PVN中Apelin-13的生物学效应。目的1.探讨NMDA或非NMDA型受体是否介导Apelin-13交感神经激活效应。方法实验选取13周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR)和Wistar-kyoto大鼠(WKY)(由北京维通利华实验动物技术有限公司提供)。自然昼夜节律光照,自由摄食和饮水。大鼠清醒状态下采用Powerlab尾动脉测压系统测量尾动脉收缩压。急性实验在麻醉大鼠上进行,采用立体定位仪进行大鼠双侧PVN定位核团微量注射药物, 利用Powerlab生物信号采集系统在体记录肾交感神经放电活动(RSNA)、平均动脉压(MAP)和心率(HR)。用酶联免疫吸测定法(ELISA)检测血浆AVP水平。结果1.PVN微量注射AP5、CNQX或AP5+CNQX均可降低SHR基础RSNA和MAP。2.与PVN微量注射生理盐水预处理相比,AP5、CNQX或AP5+CNQX预处理可显著抑制Apelin-13增强RSNA和升高血压的作用,且抑制RSNA变化更明显。3.PVN微量注射AP5、CNQX或AP+CNQX预处理对Apelin-13促AVP释放的效应均无明显影响。结论1. NMDA和非NMDA型受体均参与了Apelin-13调控RSNA和血压效应。Apelin-13促AVP释放的效应与NMDA和非NMDA型受体无关。
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【学位授予单位】：南京医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R544.1

【参考文献】