心力衰竭時大鼠下丘腦室旁核血管緊張素轉(zhuǎn)換酶和血管緊張素1型受體與NMDA受體相互作用對交感神經(jīng)活動的影響.pdf

1、慢性心力衰竭（簡稱心衰），是由各種心血管疾病導致心輸出量降低并伴有心功能進行性惡化的臨床綜合征，是缺血性心臟病等多種心血管疾病的主要并發(fā)癥。探討其發(fā)病機制和尋找有效的防治手段是目前心衰研究的熱點課題。而持續(xù)的交感神經(jīng)過度激活是心衰的重要特征，可以促進心衰的惡化。因此降低交感神經(jīng)的興奮性成為心衰治療的關(guān)鍵。近年來研究發(fā)現(xiàn)中樞神經(jīng)體液機制的改變會使心衰時已經(jīng)存在的水鈉潴留和交感神經(jīng)激活更加顯著，使心功能進一步惡化并形成惡性循環(huán)。并且交感神經(jīng)

2、中樞的激活是構(gòu)成心衰病理機制的重要因素。因此，關(guān)于心衰時中樞調(diào)控機制的研究日益受到重視。
　　 交感神經(jīng)節(jié)前神經(jīng)元的活動完全受下丘腦室旁核（PVN）和延髓頭端腹外側(cè)區(qū)（RVLM）等心血管中樞的控制。其中室旁核是調(diào)控交感神經(jīng)傳出活動的重要中樞位點。心衰時室旁核神經(jīng)元被激活，使交感神經(jīng)活動增強，促進心衰的發(fā)展。腎素-血管緊張素系統(tǒng)（RAS）是體內(nèi)重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，主要通過血管緊張素Ⅱ（ANGⅡ）與Atl受體（AT1-R）結(jié)合起作用

3、。心衰時外周腎素-血管緊張素系統(tǒng)等神經(jīng)內(nèi)分泌機制被明顯激活并且伴有血流動力學改變和交感神經(jīng)活動持續(xù)增強。而研究證實，心血管中樞PVN、RVLM和孤束核等區(qū)域存在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）和AT1-R的表達，對心血管功能和交感神經(jīng)的活動具有重要的調(diào)節(jié)作用。腦內(nèi)ACE主要介導ANGⅡ的產(chǎn)生，中樞ACE的活性在維持正常大鼠腎交感神經(jīng)的基礎(chǔ)緊張性放電中具有重要作用。給正常大鼠室旁核注入ANGⅡ可明顯增強交感神經(jīng)活動。因此非常有必要對RAS的中樞

4、機制進行更深入的探索。
　　 室旁核中含有大量的神經(jīng)遞質(zhì)對交感神經(jīng)活動和心血管功能具有重要的調(diào)節(jié)作用。其中最重要的是谷氨酸能系統(tǒng)。研究證實室旁核中神經(jīng)元激活之所以與心衰有關(guān)，主要是室旁核中谷氨酸能機制激活導致的。室旁核內(nèi)谷氨酸通過谷氨酸受體參與心血管反射，調(diào)控交感神經(jīng)的傳出活動和心血管系統(tǒng)的功能。給正常大鼠PVN內(nèi)微量注入N-甲基-D-天門冬氨酸（NMDA）時，引起血壓升高，心率增快，腎交感神經(jīng)活動增強。NMDA受體是谷氨酸離子

5、型受體的一個主要亞型，由一個NR1亞基（NMDAR1）和一個或多個NR2亞基組成，其功能主要取決于NR1亞基。心衰時刺激室旁核內(nèi)NMDA受體可使交感神經(jīng)放電增加，室旁核微量注入NMDA受體拮抗劑則出現(xiàn)相反的情況。此外，心衰時室旁核中去甲腎上腺素增加，引發(fā)的外周交感活動增強與心力衰竭的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)；腎交感神經(jīng)放電活動的調(diào)節(jié)也受PVN中GABA的內(nèi)源性抑制作用所控制，參與交感活動的中樞調(diào)節(jié)。心衰時室旁核中各種神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)生改變，參與心血管

6、反射活動的調(diào)節(jié)，對交感神經(jīng)興奮性產(chǎn)生影響。體外研究發(fā)現(xiàn)，對同時表達AT1-R和NMDAR1的神經(jīng)元使用ANGⅡ處理后，可以觀察到神經(jīng)元NMDAR1蛋白的表達呈劑量依賴性增加，AT1-R阻斷劑氯沙坦則可以阻止該現(xiàn)象的發(fā)生，使NMDAR1蛋白表達不能上調(diào)。神經(jīng)元生存環(huán)境中ANGⅡ增加可以促進神經(jīng)元內(nèi)谷氨酸機制激活，NMDAR1蛋白表達增加，中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)RAS與谷氨酸能機制之間可能存在相互作用。
　　 在本研究中，我們進行了以下工作

7、：采用冠脈結(jié)扎術(shù)建立大鼠心衰模型，經(jīng)微型滲透泵給室旁核內(nèi)持續(xù)微量注入不同的藥物干預4周后，1、觀察心力衰竭時大鼠下丘腦室旁核內(nèi)ACE和AT1-R的變化及其對交感神經(jīng)活動的影響；2、觀察心衰時下丘腦室旁核神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)中NMDAR1、TH和GAD67的變化及其對外周交感神經(jīng)活動的影響；3、通過使用血管緊張素1型受體阻滯劑、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑和NMDA受體拮抗劑研究心衰時室旁核內(nèi)源性ACE和AT1-R與谷氨酸能機制發(fā)生的變化，觀察RAS與

8、谷氨酸能機制之間是否存在相互作用，共同影響交感神經(jīng)的傳出活動。
　　
　　 第一章
　　 【目的】心力衰竭時腎素-血管緊張素系統(tǒng)激活，交感神經(jīng)活動持續(xù)加強，最終導致心功能不斷惡化。下丘腦室旁核（PVN）是調(diào)控交感神經(jīng)傳出活動的重要中樞位點和整合部位。本文主要觀察心衰時大鼠下丘腦室旁核內(nèi)ACE和AT1-R的變化及其對心衰發(fā)生發(fā)展和交感神經(jīng)活動的影響?！痉椒ā窟x取雄性SD大鼠48只，首先進行室旁核插管術(shù)。1周后通過冠

9、脈結(jié)扎術(shù)建立大鼠心衰模型或假手術(shù)模型，同時室旁核插管連接微型滲透泵分別持續(xù)微量注入AT1-R 阻滯劑纈沙坦（VAL, 0.05μg/h. PVN），血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑（ACEI）賴諾普利（Lisinopril, 0.46μg/h. PVN）或空白對照藥人工腦脊液（Vehicle, 0.11μl/h.PVN）干預。4周后經(jīng)血流動力學檢測觀察心功能；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動；計算肺/體重比（Lung/BW）和右心室/體重比（RVW/

10、BW）；免疫組織化學染色觀察下丘腦室旁核內(nèi)ACE表達的變化；ELISA 法測定血漿NE和AngII 含量；Western blot技術(shù)測定下丘腦室旁核內(nèi)Fra-like和AT1-R蛋白的含量變化?！窘Y(jié)果】與假手術(shù)組比較，心衰大鼠心功能明顯降低：左心室舒張末壓（LVEDP）明顯升高，±dp/dtmax和左室射血分數(shù)（LVEF）明顯下降，左室前負荷增加（RVW/BW和Lung/BW 明顯升高，p<0.05）；腎交感神經(jīng)放電明顯增強；血漿NE

11、和AngII濃度增高（p<0.05）；PVN內(nèi)Fra-like、ACE和AT1-R表達增加（p<0.05）。與空白對照藥治療的心衰大鼠比較，接受纈沙坦或賴諾普利治療的心衰大鼠LVEDP、RVW/BW和lung/BW 有所降低（P<0.05），±dp/dtmax 升高（P<0.05），LVEF 無明顯改變，PVN 區(qū)域的Fra-like、ACE和AT1-R表達減少（P<0.05），外周血NE和ANGII下降（P<0.05），腎交感神經(jīng)放電

12、減少（P<0.05）?！窘Y(jié)論】心衰時PVN 區(qū)域內(nèi)源性的ACE和AT1-R 被明顯激活引起交感神經(jīng)放電增加，心功能明顯減退。
　　
　　
　　 第二章
　　 【目的】室旁核中含有大量的神經(jīng)遞質(zhì)對交感神經(jīng)活動和心血管功能具有重要的調(diào)節(jié)作用。其中最重要的是谷氨酸能系統(tǒng)。此外，心衰時室旁核去甲腎上腺素增加，GABA的內(nèi)源性抑制作用減弱也參與交感活動的中樞調(diào)節(jié)。本部分主要探討心衰時大鼠下丘腦室旁核內(nèi)NMDAR1

13、、TH和GAD67的變化及其對交感神經(jīng)活動的影響?！痉椒ā窟x取雄性SD大鼠36只，首先進行室旁核插管。1周后采用冠脈結(jié)扎術(shù)建立大鼠心衰模型或假手術(shù)模型，同時各組經(jīng)室旁核插管連接微型滲透泵持續(xù)給予特異性NMDA受體阻滯劑AP5（0.02μg/h.PVN）或空白對照藥人工腦脊液（vehicle, 0.11μl/h. PVN）進行干預。4周后經(jīng)血流動力學檢測觀察心功能；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動；計算肺/體重比（Lung/BW）和右心室/體

14、重比（RVW/BW）；ELISA法測定血漿NE和AngII含量；免疫組織化學染色觀察下丘腦室旁核內(nèi)TH表達的變化；使用Western blot技術(shù)測定下丘腦室旁核內(nèi)NMDAR1和GAD67蛋白含量變化。【結(jié)果】與假手術(shù)大鼠比較，心衰大鼠心功能明顯下降：左心室舒張末壓（LVEDP）明顯升高，±dp/dtmax明顯降低，左室射血分數(shù)（LVEF）明顯下降，（p<0.05），左室前負荷增加（Lung/BW和RVW/BW明顯升高，p<0.05）；

15、腎交感神經(jīng)放電明顯增強，血漿NE和AngII的濃度增高（p<0.05）；室旁核內(nèi)NMDAR1和TH表達增加，GAD67的表達減少（p<0.05）。與空白對照藥治療的心衰大鼠比較，接受AP5治療后心衰大鼠LVEDP、RVW/BW和lung/BW有所降低(P<0.05)，±dp/dtmax升高（P<0.05），LVEF 無明顯改變，室旁核區(qū)域的NMDAR1和TH表達減少，GAD67表達增加（P<0.05），外周血NE和AngII濃度下降（P

16、<0.05），腎交感神經(jīng)放電活動減少?！窘Y(jié)論】心衰時下丘腦室旁核中谷氨酸能機制（NMDAR1）被明顯激活，TH活性增強，GAD67活性降低，可以使交感神經(jīng)的放電增加，促進心力衰竭的發(fā)生發(fā)展。
　　
　　
　　 第三章
　　 【目的】腎素-血管緊張素系統(tǒng)是體內(nèi)重要的體液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，心血管中樞下丘腦室旁核內(nèi)存在血管緊張素轉(zhuǎn)換酶（ACE）和血管緊張素1型受體（AT1-R）的表達，對心血管功能和交感神經(jīng)的活動具有重

17、要的調(diào)節(jié)作用。同時室旁核內(nèi)谷氨酸能系統(tǒng)的激活可以增加交感神經(jīng)放電，影響心血管功能。本部分主要探討心力衰竭時室旁核內(nèi)ACE、AT1-R與NMDA受體之間可能存在的相互作用及其對外周交感神經(jīng)放電活動的影響?！痉椒ā窟x取雄性SD大鼠60只，首先進行室旁核插管術(shù)。1周后采用冠脈結(jié)扎術(shù)建立大鼠心衰模型或假手術(shù)模型，同時各組室旁核插管連接微型滲透泵持續(xù)給予AT1-R阻滯劑纈沙坦（VAL, 0.05μg/h.PVN），ACEI 賴諾普利（Lisino

18、pril, 0.46μg/h. PVN），特異性NMDA受體阻滯劑AP5（0.02μg/h.PVN）或空白對照藥人工腦脊液（vehicle, 0.11μl/h. PVN）干預。4周后經(jīng)血流動力學檢測觀察心功能；電生理記錄腎交感神經(jīng)放電活動；計算肺/體重比（Lung/BW）和右心室/體重比（RVW/BW）；免疫組化染色觀察下丘腦室旁核內(nèi)ACE和TH表達的變化；ELISA法測定血漿NE和AngII含量；采用Western blot技術(shù)測定室

19、旁核內(nèi)Fra-like、AT1-R、NMDAR1和GAD67蛋白含量的變化?！窘Y(jié)果】與假手術(shù)組比較，心衰大鼠心功能明顯降低，左心室舒張末壓（LVEDP）明顯升高，左室射血分數(shù)（LVEF）明顯下降，±dp/dtmax明顯降低（p<0.05），左室前負荷增加（Lung/BW和RVW/BW明顯升高，p<0.05）；腎交感神經(jīng)放電明顯增強，血漿NE和AngII濃度增高（p<0.05）；室旁核內(nèi)Fra-like、ACE、AT1-R、NMDAR1和

20、TH的表達增加，GAD67表達減少（p<0.05）。與空白對照藥治療的心衰大鼠比較，接受纈沙坦、賴諾普利或AP5治療后心衰大鼠LVEDP，RVW/BW和lung/BW有所降低（P<0.05），±dp/dtmax升高（P<0.05），室旁核區(qū)域的Fra-like、ACE和AT1-R、NMDAR1和TH表達減少，GAD67表達增多（P<0.05），外周血NE和ANGII下降（P<0.05）；腎交感神經(jīng)放電活動減少?！窘Y(jié)論】心衰時室旁核區(qū)域的