孕期脂多糖暴露对子代大鼠尿钠排泄及血管功能的影响及机制研究

发布时间：2019-01-05 19:24

【摘要】：1.孕期脂多糖暴露对子代大鼠肾脏多巴胺D1受体介导的尿钠排泄的影响及机制研究1.1研究背景及目的高血压是心血管病重要危险因素,其发病机制复杂。既往认为,基因与环境之间均在其中发挥了重要的作用。近年来,大量研究表明,孕期不良因素也是高血压发生发展的重要原因之一,并逐渐形成了“人类健康与疾病的发育起源”学说。该学说创始人David Barker及其同事认为,如果胚胎在发育的关键阶段遭遇不良因素干扰将会对子代机体结构及功能产生长远影响。母体感染与炎症是孕期常见的并发症之一。大量流行病学调查显示,孕期感染往往与一些出生后不良事件相关。宫内感染已被认为是胎儿不良因素的重要来源,LPS是格兰阴性菌胞壁的重要成分,并且存在于人体消化道。通过腹腔注射LPS可以较好地模拟孕期感染模型。母体LPS暴露后可以导致机体、胎盘、羊水、胎儿等产生炎症因子,IL-1,IL-6和TNF-α等,并影响胚胎发育。既往研究显示,孕期LPS暴露可引起子代血压升高。众所周知,血压升高不仅仅是促高血压因素增强的结果,抗高血压因素功能降低也在其中发挥重要的作用,如:肾脏多巴胺能系统即是众多的抗血压作用因素之一。肾脏可以产生多巴胺,并已被认为是高血压发生发展及血压调控的重要因素。根据其结构和功能,多巴胺受体可以分成D1-(D1R,D5R)和D2-(D2R,D3R和D4R)两大类共5种亚型。在机体钠盐负荷增加时,肾脏多巴胺可以通过D1类受体发挥显著的促尿钠排泄作用,并保持血压稳定。在高血压患者、盐敏感性高血压及遗传性高血压动物模型常伴有多巴胺功能异常。之前的研究表明,肾脏D1R功能紊乱主要由其磷酸化水平升高导致,而后者则由肾脏GRK2、GRK4表达及活性升高引起。研究表明,氧化应激可以导致肾脏GRK2、GRK4表达及活性显著升高。通过抗氧化剂TEMPOL干预,可以降低体内氧化应激水平,恢复D1R磷酸化和表达水平,以及血压。因此,我们将探讨孕期LPS暴露对子代大鼠肾脏多巴胺D1R介导的尿钠排泄功能的影响,以及通过抗氧化干预是否可以恢复d1r功能。1.2研究方法成年受孕sd大鼠在孕期第8,10,12天腹腔注射脂多糖注射液(0.79mg/kg),对照组注射等容积生理盐水(0.5ml)。子代大鼠出生后使用尾动脉无创血压测量法监测血压,并在第12周时分别给予抗氧化剂(tempol,1.0mmol/l饮水)干预3周。分别检测以下指标:1.2.1子代大鼠出生后5周、3月、6月、9月、12月时鼠尾血压及两组间血压差值。1.2.2分别用he染色剂masson三色法检测肾脏形态学改变。1.2.3检测两组大鼠基础状态下24小时尿量、总尿钠排泄及血压。1.2.4子代大鼠氧化应激检测,尿液mda,血浆sod,肾脏sod及gsh水平。1.2.5子代大鼠肾脏多巴胺d1r介导的尿流速及尿钠排泄率。1.2.6子代大鼠肾脏grk2,grk4,d1r蛋白表达水平。1.2.7子代大鼠肾脏d1r磷酸化水平。1.3研究结果1.3.1孕期lps暴露引起子代大鼠出生后血压连续性升高。1.3.2孕期lps暴露引起子代大鼠基础状态下24小时总尿量及总尿钠排泄降低。1.3.3孕期lps暴露导致子代大鼠肾脏d1r介导的尿钠排泄功能受损,d1r蛋白表达降低,磷酸化升高。1.3.4孕期lps暴露子代大鼠肾脏d1r重要调节激酶grk2、grk4表达升高。1.3.5lps组子代大鼠肾脏氧化应激指标升高,如尿液丙二醛水平(mda);抗氧化指标降低,如血浆及肾脏超氧化物歧化酶(sod)、谷胱甘肽(gsh)含量。1.3.6通过抗氧化干预可以显著改善氧化与抗氧化状态,恢复grk4、d1r蛋白表达,降低d1r磷酸化水平,并进一步改善d1r介导的尿钠排泄功能及血压。1.4研究结论孕期脂多糖暴露可以通过ros途径导致子代大鼠肾脏grk2、grk4表达升高,进一步导致d1r过度磷酸化及其介导的尿钠排泄功能障碍,最终导致血压升高。2.孕期脂多糖暴露对子代大鼠肠系膜动脉血管功能的影响及机制研究2.1研究背景及目的我们之前的研究发现,孕期lps暴露导致子代大鼠肾脏多巴胺受体d1r介导的尿钠排泄功能受损。另外,有研究报道,孕期lps暴露引起子代大鼠肾脏血管紧张素受体1型及2型比例(at1r/at2r)失衡,并通过激活核转录因子-κb(nf-κb)以及降低胸主动脉缝隙连接蛋白37表达引起子代大鼠血管功能障碍及血压升高,但是对血管功能并无研究。由于胸主动脉是容量血管,在血压形成中发挥的作用较为有限,研究阻力血管功能,如肠系膜动脉,对研究子代大鼠血压形成具有重要意义。大量研究表明,血管内皮功能在血压调节中具有重要作用,内皮依赖性舒张功能降低是高血压形成的重要原因。血管内皮细胞可以释放多种血管活性物质,如:内皮源性舒张因子no。no可通过弥散进入平滑肌细胞,刺激鸟苷酸环化酶活性,导致cgmp含量增加,从而舒张血管。因此,肠系膜动脉no-cgmp信号通路受损在高血压发生发展中具有重要作用。因此,我们的研究主要探索孕期lps暴露是否对子代大鼠肠系膜动脉no-cgmp通路造成影响及其可能的机制,并进一步探索如何恢复受损的血管功能及降低血压,为阐明胎儿程控性高血压的发生机理提供指导。2.2研究方法成年受孕sd大鼠在孕期第8,10,12天腹腔注射脂多糖注射液(0.79mg/kg),对照组注射等容积生理盐水(0.5ml),子代大鼠出生后使用尾动脉无创血压监测法每两周检测一次血压,并在第15周时分别检测基础状态下及给予抗氧化剂(tempol,1mmol/l饮水)干预3周后子代大鼠血管功能。分别检测以下指标:2.2.1肠系膜动脉组织形态学改变。1.2.2肠系膜动脉基础状态下及孵育一氧化氮合酶阻断剂l-name(10-4mol/l)或鸟苷酸环化酶(gc)抑制剂odq(10-5mol/l)后对苯肾上腺素(phenylephrine,pe)介导的收缩反应性。2.2.3肠系膜动脉去内皮前、后对pe介导的血管收缩反应性。2.2.4肠系膜动脉基础状态下及孵育一氧化氮合酶阻断剂l-name(10-4mol/l)或鸟苷酸环化酶(gc)抑制剂odq(10-5mol/l)后对乙酰胆碱(acetylcholine,ach)介导的舒张反应性。2.2.5肠系膜动脉去内皮后对硝普钠(snp)介导的内皮非依赖性血管舒张。2.2.6肠系膜动脉enos及gc蛋白表达,完整血管内皮下ach刺激后no生成反应性以及去内皮后snp刺激下cgmp生成反应性。2.2.7肠系膜阻力动脉超氧阴离子(dhe)水平及基础状态下angⅡ含量。2.2.8通过westernblot检测肠系膜动脉enos、sgc、at1r、nox2、nox4、nitrotyrosine、SOD1和SOD2蛋白表达水平。2.3研究结果2.3.1孕期脂多糖暴露组子代大鼠血压自出生后第5周起显著高于对照组,并持续到观察期第19周。2.3.2孕期LPS暴露的子代大鼠出生后第15周时,其完整内皮下由Ach介导的内皮依赖性舒张功能降低,PE介导的血管收缩功能增强。2.3.3孕期LPS暴露的子代大鼠肠系膜血管内皮去除后,由PE介导的肠系膜动脉收缩较对照组显著减弱。2.3.4预先孵育一氧化氮合酶抑制剂L-NAME阻断内皮一氧化氮合酶(e NOS)活性剂或鸟苷酸环化酶(GC)抑制剂ODQ阻断平滑肌细胞c GMP合成,显著减弱对照组子代大鼠Ach介导的舒张,增强PE介导的收缩,但在LPS子代大鼠无显著变化。2.3.5孕期LPS暴露的子代大鼠由SNP介导的内皮非依赖性舒张功能明显降低。2.3.6孕期LPS暴露的子代大鼠血管e NOS、GC蛋白表达,NO、c GMP含量显著降低,氧化应激水平增加(DHE、AT1R、NOX2、NOX4、nitrotyrosine),抗氧化能力降低(SOD1、SOD2)。2.3.7通过给予抗氧化剂TEMPOL干预3周,可以显著恢复LPS子代大鼠体内氧化失衡状态,以及e NOS、GC蛋白表达和NO、cGMP含量;同时可以显著恢复血管功能及血压。2.4研究结论孕期脂多糖暴露可以导致子代大鼠出生后血压升高,以及肠系膜血管NO-cGMP通路受损,导致内皮依赖性及非依赖性舒张功能障碍。另外,LPS子代大鼠体内氧化应激升高在血管功能障碍中发挥了重要作用。3.全文结论孕期脂多糖暴露可以通过氧化应激途径引起子代大鼠肾脏GRK4-D1R轴功能紊乱,以及肠系膜动脉NO-c GMP信号通路受损,并最终导致血压升高;通过减少孕期炎症及氧化应激水平可能是治疗胎儿程控性高血压的靶点。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R544.1

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本文编号：2402201