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肾素-血管紧张素系统(renin-angiotensin system, RAS)在血压调节和各种心血管疾病中发挥着重要的作用。随着细胞、分子生物学实验技术的发展与进步,人们发现除了经典的循环RAS外,还存在局部组织的RAS,有证据表明,在心脏、血管、肾脏等局部组织中存在肾素及其底物以及血管紧张素转化酶mRNA的表达,表明RAS的主要组份可在局部组织中合成。此外,ACE抑制剂或血管紧张素受体阻断剂除了能有效的降低血压外,对高血压靶器官损伤具有保护作用,也表明局部组织的RAS对组织的生理功能及其结构起重要的调节作用。虽然循环中的RAS与高血压和心血管疾病的关系已有了深入的研究,但是,局部组织中的RAS是否参与了高血压导致的靶器官损伤,以及循环中的RAS和局部组织中的RAS在高血压及高血压导致靶器官损伤中的关系的研究还不是很完善。因此,本课题主要进行以下方面的研究:1、RAS在自发性高血压大鼠的心脏、肾脏、主动脉组织中的基因表达;2、局部组织RAS在心血管和肾脏组织中的基因表达及循环AngⅡ与高血压性靶器官损伤的关系;3、为阐明局部组织RAS基因表达是由于血压的发展还是由于遗传因素的影响,我们研究了5周、14周和53周的自发性高血压大鼠肾脏中RAS的基因表达。我们以雄性的SHR大鼠为模型,WKY大鼠为对照,运用本教研室的常规方法即计算机化清醒自由活动大鼠血压连续检测系统测量大鼠的血流动力学指标;采用传统的病理组织学检查方法分析病理组织学变化;运用实时定量PCR观察SHR中局部组织RAS的基因表达。主要实验结果如下:1)血流动力学变化,SHR血浆中AngⅡ的浓度及器官损伤:与WKY大鼠相比较,在SHR中SBP、DBP及BPV明显增高,HP、HPV及BRS明显降低,血浆中AngⅡ的含量明显增高。SHR大鼠的器官损伤特点比较明显,主要表现在LVW/BW(反映左心室壁肥大)、AW/length(反映主动脉肥厚)和GSS(反映肾损害)明显增高。2)RAS基因在SHR心脏、肾脏、主动脉中的表达:与WKY大鼠相比较,在SHR大鼠心脏中肾素、血管紧张素原、ACE2、AT1和AT2的基因表达水平是增加的,分别为313.93%、212.18%、119.33%、214.50%和249.66%,而ACE在心脏中的基因表达没有变化;与WKY大鼠相比较,在SHR大鼠主动脉中ACE、ACE2、AT1和AT2的基因表达水平是增加的,分别为116.04%、86.04%、106.57%和110.28%,而肾素和血管紧张素原在主动脉中的基因表达没有变化;但是,与WKY相比较,在SHR大鼠肾脏中肾素、血管紧张素原、ACE、ACE2和AT2的基因表达却是降低的,分别为73.50%、60.20%、84.07%、83.45%和89.54%, AT1在肾脏中的基因表达无显著性差异。3)SHR大鼠心脏、肾脏、主动脉的RAS基因表达与血流动力学参数之间关系:SHR心脏中ACE、ACE2和血管紧张素原的基因表达与血压呈正相关,肾脏中ACE、ACE2的表达与血压呈负相关;BPV与SHR心脏中血管紧张素原、肾素、ACE、ACE2、AT2的基因表达以及主动脉中ACE、ACE2都呈正相关,而与肾脏中ACE2的基因表达呈负相关;BRS与SHR心脏中ACE2的基因表达呈正相关,而与肾脏中血管紧张素原、ACE、ACE2的基因表达呈负相关。4)SHR大鼠心脏、肾脏、主动脉中RAS的基因表达与器官损伤之间的关系:LVW/BW(反映左心室肥大)与心脏中ACE、ACE2的基因表达呈正相关;AW/length(反映主动脉肥厚)与主动脉中肾素与ACE2的基因表达呈正相关;而GSS(反映肾损伤)与肾脏中血管紧张素原和ACE2的基因表达呈负相关。5)5周、14周和53周的SHR大鼠肾脏中RAS的基因表达:与WKY大鼠相比较,肾素、ACE2和AT1的基因表达在5周的SHR大鼠肾脏中是增加的,然而在此同时,ACE的基因表达却是降低的,血管紧张素原和AT2的基因表达在WKY和SHR之间无明显差异。肾素、血管紧张素原、ACE、ACE2和AT2的基因表达在14周和53周的SHR大鼠肾脏中是减少的,而AT1的基因表达没有明显变化。结论:局部组织RAS的基因表达在单个器官内变化方向是一致的,如在心脏、主动脉中RAS各组份的基因表达是增加的,而在肾脏中RAS各组份的基因表达是减少的;心血管组织中RAS的基因表达上调和肾脏中RAS的基因表达下调可能分别与高血压导致的心肌肥大、血管重构、肾小球血管硬化有关;ACE2和AT2可能在RAS中不起主要作用,只能部分对抗ACE和AT1在高血压性靶器官损伤的作用;在SHR大鼠肾脏中ACE的基因表达变化可能与遗传因素有关,而RAS的其他组份基因表达变化可能继发于血压的改变。