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背景与目的: 高血压病严重影响心、脑、肾等重要器官的结构和功能,进而危害人类健康,已经被世界卫生组织确认为导致心血管疾病死亡的主要原因之一。环氧化酶(COX)代谢花生四烯酸(arachidonic acid,AA)产生血管活性前列腺素类物质,其中前列环素(Prostacyclin,PGI2)与血管的舒缩效应有密切关系。目前普遍认为,PGI2主要由血管内皮的COX-2介导产生,并作用于前列环素受体(IP受体)发挥舒张血管和抗血小板作用。然而,本实验室早前研究结果表明在生理状态下,心血管系统内PGI2主要来源于COX-1。在某些血管中如小鼠的腹主动脉及猪肾叶间动脉,PGI2主要引起收缩反应而不诱发舒张效应。进一步研究显示,PGI2可同时作用于IP受体和血栓烷素受体(TP受体),在IP受体功能缺失或低表达的血管,PGI2主要作用于TP受体诱发内皮依赖性的收缩反应。然而,在疾病状态下PGI2是否也是主要来源于COX-1尚待进一步澄清。因此,本研究的目的是进一步阐明高血压疾病状态下,COX-1基因敲除或COX-1抑制剂对其发生和发展的影响,并明确COX-1介导产生的血管内皮PGI2在高血压血管功能调控中的作用及可能机制。 材料与方法: 本实验采用8至12周龄、体重25g左右的健康雄性无特定病原体(SPF)级C57BL/6小鼠和同基因型背景的COX-1基因敲除(COX-1-/-)小鼠,构建了两肾一夹(Two-Kidney, one-clip,2K1C)高血压模型。用尾套加压法测量清醒状态下假手术组和模型组小鼠的动脉血压,选取术后第27天收缩压大于140mmHg的小鼠作为高血压小鼠。术后第28天处死小鼠,称取体重、心脏和双侧肾脏重量,计算心脏和双侧肾脏与体重的比值(mg/g);HE染色法观察对照组和模型组的心脏和肾脏及其血管形态结构改变;Elisa方法测定颈动脉PGI2代谢产物6-Keto-PGF1α的含量;血管环张力检测系统检测乙酰胆碱(ACh)和花生四烯酸(AA)诱导离体小鼠腹主动脉、肾动脉以及颈动脉的血管反应性。 结果: 在2K1C高血压病模型: 1.在术后第28天,相对于C57BL/6-Sham组(108.71±2.35mmHg),C57BL/6-2K1C组(151.43±3.26mmHg)和COX-1-/--2K1C组(133.43±2.25mmHg)小鼠的动脉血压均明显升高,然而COX-1-/--2K1C组血压上升幅度与C57BL/6-2K1C组相比明显减弱。 2.在术后第28天,三组小鼠之间的体重没有显著差异。与C57BL/6-Sham组相比, C57BL/6-2K1C组小鼠心脏重量、非夹侧肾脏重量、心脏体重比及非夹侧肾脏体重比均明显升高,而夹侧肾脏重量和夹侧肾脏体重比均明显降低;COX-1-/--2K1C组的变化趋势与C57BL/6-2K1C组相似但幅度明显减弱。 3. HE染色发现,C57BL/6-2K1C组小鼠心肌纤维增粗,夹侧肾脏部分肾小球出现萎缩,非夹侧肾脏肾小球出现代偿性增大,而COX-1-/--2K1C组病理改变未及C57BL/6-2K1C组明显。 4.在2K1C高血压小鼠腹主动脉、及一些外周血管,如肾动脉、颈动脉中,内皮受体激动剂乙酰胆碱诱发及花生四烯酸所引起的血管收缩效应,被COX-1基因敲除或COX-1抑制剂消除。 5.在2K1C高血压小鼠颈动脉中,内皮受体激动剂乙酰胆碱诱发 PGI2代谢产物6-Keto-PGF1?合成增加,但此作用被COX-1抑制剂所消除。 结论: 1.成功构建了小鼠2K1C高血压病模型。 2.在2K1C高血压病小鼠动脉血管中, COX-1介导腹主动脉及某些外周血管如肾动脉、颈动脉等的血管的内皮依赖性血管收缩活动,且此血管作用与PGI2的合成有关。 3. COX-1基因敲除具有降低高血压病模型血压的作用。