激活TRPV1促进肾脏钠排泄及降低血压的机制研究

发布时间：2017-08-22 11:17

  本文关键词：激活TRPV1促进肾脏钠排泄及降低血压的机制研究

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【摘要】：背景和目的:高血压是当前我国乃至世界范围内最为常见的疾病之一,其患病率呈持续增长趋势。高血压是冠心病、脑卒中、心力衰竭、肾功能衰竭等疾病的主要危险因素,也是致残和死亡的重要原因,其防治具有重要的现实意义。作为高血压发病的主要环境因素之一,高盐摄入在其中起到了关键性作用。目前我国在高血压的人群防治方面已经积极倡导限盐,但因人群依从性差而难以长期坚持和推广。研究证实,肾脏正常的尿钠排泄功能具有稳定血容量及维持血压平稳的作用。对高血压病人可给予利尿剂进行治疗,但长期应用有致水、电解质紊乱等副作用。因此,深入研究高盐饮食状态下肾脏钠重吸收的调节机制,探索新的干预靶点和经济易行的干预措施,对我国高血压的防控具有重要意义。体内总钠量决定着细胞外液量及血容量,是血压的重要决定因素。正常成人每日产生的原尿达180L,其中99%以上的水钠在肾小管和集合管中被重吸收。约10%的钠在远端肾单位(远曲小管和集合管)被重吸收,此处是多种激素、信号分子作用的靶点,其功能变化可导致严重血压异常。在末段远曲小管和集合管有阿米洛利敏感的上皮细胞钠通道(ENa C),是对尿钠进行最后精细调控的部位。ENa C可受赖氨酸缺陷型蛋白激酶(WNK)家族的调控,在给予高盐饮食后,与WT相比,WNK1-/-小鼠肾小管上皮ENa C功能明显减弱。瞬时受体电位通道香草醛亚族1(TRPV1)是一种非选择性阳离子通道,它最先发现于神经细胞,可以被辣椒素所激活。近来研究显示,TRPV1不仅存在于神经细胞,在肾小管上皮细胞中也有表达,并参与肾脏对水钠平衡的调控。而对于高盐饮食者进行长期的辣椒素干预对其肾脏排钠及血压的影响目前还不清楚。因此,本研究以C57BL/6野生型小鼠(WT)和TRPV1基因敲除小鼠(TRPV1-/-)为研究对象,分别从整体动物及细胞水平的角度,首先证实小鼠肾脏皮质集合管(CCD)及体外培养的M1-CCD细胞存在功能性TRPV1的表达,并参与介导膳食辣椒素引起的尿钠排泄增多;进而明确长期膳食辣椒素干预通过激活小鼠肾脏皮质集合管TRPV1,降低高盐饮食引起的血压增高;并进一步探讨膳食辣椒素促进尿钠排泄的分子机制并揭示TRPV1在其中的作用。材料与方法:整个研究分为离体实验和在体实验。离体实验以小鼠肾皮质集合管(m1-ccd)细胞为研究对象;在体实验以trpv1基因敲除(trpv1-/-)小鼠(美国jackson实验室)及c57bl/6j(野生型,wt)小鼠为研究对象,trpv1-/-小鼠和wt小鼠随机分为高盐组(hs)、普食组(nd)、高盐加辣椒素组(hsc)予以饮食干预10月。1.无线遥测血压技术监测动物的24小时动态收缩压及舒张压。鼠尾血压仪每两月检测小鼠鼠尾血压。2.代谢笼收集小鼠24小时尿液,检测24小时进水量及尿量,利用电解质分析仪检测尿钠、钾、氯等电解质浓度,并计算24小时尿钠排泄量。3.荧光标记法检测m1-ccd细胞予以不同浓度nacl溶液干预后细胞内游离钙及游离钠的浓度变化。4.蛋白免疫印迹法检测小鼠长期饮食干预后肾皮质集合管wnk1、wnk4、sgk1、αenac、βenac等关键酶及特定离子通道的表达变化。5.免疫沉淀法检测肾皮质集合管细胞αenac和trpv1的相互作用。6.免疫荧光染色法观察trpv1和αenac在m1-ccd细胞及wt小鼠肾皮质集合管上的表达情况。结果:1.trpv1和αenac在m1-ccd细胞及wt小鼠肾皮质集合管上存在共表达,辣椒素升高胞浆中游离钙浓度([ca2+]i)并且呈剂量依赖性。wt小鼠高盐辣组的24小时尿钠排泄量比高盐组显著增高,而trpv1-/-小鼠高盐辣组则没有这种作用。wt和trpv1-/-小鼠高盐组和高盐辣组的24小时尿量均无明显差异。2.饮食干预10个月后,wt小鼠高盐辣组24小时动脉收缩压、舒张压均显著低于高盐组。wt和trpv1-/-小鼠高盐组和高盐辣组的血浆醛固酮水平均显著低于普食组。wt和trpv1-/-小鼠高盐组和高盐辣组的24小时尿氯排泄量及进水量均显著高于普食组。3.腹腔注射阿米洛利后,wt和trpv1-/-小鼠高盐组和高盐辣组24小时尿钠排泄量的增加较普食组均显著增加;wt小鼠高盐辣组24小时尿钠排泄量的增加则明显低于高盐组。wt和trpv1-/-小鼠高盐、高盐辣组肾皮质集合管αenac、βenac及wnk1、sgk1的蛋白表达较普食组明显增加,wt小鼠高盐辣组肾皮质集合管αenac、wnk1和sgk1的表达较高盐组明显降低,而trpv1-/-小鼠则没有变化。4.高盐溶液能够降低M1-CCD细胞TRPV1的表达,同时增加αENaC的表达;而辣椒素能够上调M1-CCD细胞TRPV1的表达,并降低αENaC的表达,TRPV1特异性阻断剂i RTX则能够抑制辣椒素的这种作用。WT小鼠的肾皮质集合管中αENaC可与TRPV1产生特异性相互作用。TRPV1特异性抑制剂i RTX能够明显减弱辣椒素对M1-CCD细胞胞浆钠摄取的拮抗作用。结论:1.WT小鼠肾皮质集合管及M1-CCD细胞上存在功能性TRPV1表达。2.长期膳食辣椒素导致WT小鼠尿钠排泄增多,从而降低长期高盐饮食引起的血压升高。3.长期膳食辣椒素激活TRPV1通过抑制WT小鼠肾皮质集合管αENaC及WNK1/SGK1通路的活性及表达减少尿钠重吸收,从而促进尿钠排泄。
【关键词】：高血压 高盐 尿钠 辣椒素 瞬时受体电位通道香草醛亚族1 肾皮质集合管 重吸收
【学位授予单位】：第三军医大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R544.1
【目录】：

• 英文缩写一览表4-5
• 英文摘要5-9
• 中文摘要9-12
• 1. 前言12-14
• 2. 材料和方法14-19
• 3. 结果19-31
• 4. 讨论31-34
• 全文结论34-35
• 参考文献35-41
• 文献综述 TRPV1在心肾调节中的作用41-50
• 参考文献45-50
• 攻读硕士学位期间发表论文50-51
• 致谢51

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本文编号：718821