中枢延髓头端腹外侧区VGSCs亚型Nav1.6参与应激性高血压的调控机制

发布时间：2020-07-04 08:53

【摘要】：背景:高血压是一种常见的心血管疾病,主要是由遗传,自身生活习惯和环境等多种因素异常所诱发。高血压的特征为动脉血压升高,发病初期并无明显异常,中期出现动脉硬化等病理特征,晚期可引起重要器官过度损伤诱发多种并发症,严重时易导致病患者死亡。现代生活节奏不断加快,工作压力骤然升高,心理应激加剧,机体做出的非特异性反应称为应激,当人类身心长期处于应激状态所导致的高血压,称之为应激性高血压(stress-induced hypertension,SIH)。中枢神经系统在应激介导的心血管疾病中发挥着关键性作用,应激性高血压及其并发症的发生发展与交感神经活动亢进关系密切。延髓头端腹外侧区(rostral ventrolateral medulla,RVLM)是调控心血管活动的关键中枢核团之一,是重要的整合中枢。高血压发生时,RVLM内交感兴奋性神经元过度兴奋导致脊髓中间外侧柱交感节前神经元兴奋性增强,进而参与血压调控和压力反射活动。电压门控钠离子通道(voltage-gate sodium channels,VGSCs)作为可兴奋细胞的分子特征,在动作电位的产生和传导过程中起到重要作用。Nav1.6大量分布并表达在中枢神经系统神经元的郎飞节和轴突始端,对于控制神经元兴奋性方面起着至关重要的作用。高血压的中枢调控方面的研究不乏,但中枢RVLM区神经元VGSCs亚型Nav1.6如何参与SIH调控方面的研究“匮乏”。故,本课题主要研究延髓头端腹外侧区神经元钠离子通道亚型Nav1.6表达上调介导下游交感神经亢进,进一步调节应激性高血压的机制。目的:本课题在课题组已有研究基础上,制备应激性高血压大鼠模型,通过整体、电生理、蛋白质印迹、免疫荧光等实验方法研究:1)在应激性高血压大鼠RVLM内Nav1.6区域性表达上调;2)应激性高血压大鼠RVLM内Nav1.6在何种细胞上高表达;3)在应激性高血压大鼠RVLM内Nav1.6与血压心率间的关联及调控血压心率的机理。方法:应激性高血压大鼠模型是通过持续性噪声刺激同时伴随间歇性足底电击(electrical foot-shocks)正常成年SD雄性大鼠,连续刺激15天来制备。将雄性SD大鼠(230 g)随机分为四组:正常对照组(Control)、应激性高血压大鼠组(SIHR)、应激+慢病毒GFP组(Stress+Lv-CRISPR-eGFP)、应激+慢病毒gRNA组(Stress+Lv-CRISPR-gRNA)。清醒和麻醉状态下分别监测收缩压(SBP)、心率(HR)和体重(weight);麻醉状态下在体记录肾交感神经活动(RSNA);蛋白印迹和免疫荧光实验法监测VGSCs亚型Nav1.6表达变化。结果:1)应激组大鼠与正常对照组相比,收缩压(SBP)和心率(HR)在应激第5天出现明显的上升,在应激第10天,收缩压达到最高值,体重(weight)增加率在应激前6天明显降低,在第12天后开始高于正常对照组,应激组交感神经活动(RSNA)较空白对照组显著增强;2)与空白对照组相比,大鼠RVLM内Nav1.6蛋白水平在应激发生第10天和第15天显著增加,并且在第10天达到顶峰,应激第10天大鼠RVLM内Nav1.6阳性细胞数显著增多;3)与空白对照相比,应激组大鼠RVLM内Nav1.6与神经元蛋白标记物NeuN大量共标,与小胶质细胞蛋白标记物(Iba1)和星形胶质细胞蛋白标记物(GFAP)不共标。另外,应激性高血压大鼠RVLM内Nav1.6阳性和NeuN阳性共标率显著高于邻近RVLM区域;4)与正常对照组相比,应激第10天时大鼠收缩压达到最大值,大鼠RVLM内神经元特异性标志物NeuN与Nav1.6共标率达到最大;5)应激组大鼠RVLM内给予慢病毒沉默Nav1.6表达,较应激组显著改善应激性高血压大鼠心血管功能。结论:应激诱导大鼠RVLM神经元VGSCs亚型Nav1.6表达上调,肾交感神经活动显著增强,收缩压和心率明显升高,参与应激性高血压病理生理的发生。通过慢病毒沉默RVLM区Nav1.6表达能够显著改善应激性高血压大鼠心血管功能。
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R544.1
【图文】：

上海大学硕士学位论文为止已经克隆并鉴定出 VGSCs 的 10 种 α 亚基亚型，Nav1.1-Nav1.9 和 Nax 分别由 SCN1A-SCN11A 编码(20)。根据对河豚毒素敏感性的不同可以将 VGSCs 分为河豚毒素敏感型（TTX-S）和河豚毒素不敏感型（TTX-R），其中Nav1.1-Nav1.4，Nav1.6 和 Nav1.7 为河豚毒素敏感型钠离子通道，主要表达在中枢神经系统(21)。

图 1：Control 组和 SIHR 组的血压和心率随时间变化情况，n=8，数据以 Mean±S.E.M 表示，*P<0.05，**P<0.01 vs Control 组。3.2应激性高血压大鼠 RVLM 内 Nav1.6 的动态表达3.2.1 Nav1.6 蛋白在各组大鼠 RVLM 内的表达变化造模完成后，采用 Western blot 方法检测各组大鼠 RVLM 内 VGSCs 亚型Nav1.6 蛋白动态表达变化。实验结果显示：正常对照组和应激组大鼠 RVLM 内Nav1.6 蛋白表达呈时间依赖性动态变化。如图 2 所示，与正常对照组大鼠相比，应激组大鼠 RVLM 内 Nav1.6 蛋白在应激第 10 天和应激第 15 天表达显著升高，且在应激第 10 天达到峰值，统计学上具显著性差异（*P<0.05）（图 2 A, B）。

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本文编号：2740912