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血压(blood pressure, BP)并不是固定不变的,而是在一定的范围内波动的,血压的这种自发性波动被称作血压波动性(blood pressure variability, BPV)。当这种波动超过正常范围,即称之为血压波动性增高,或血压不稳定。高血压病人和高血压模型动物往往伴有BPV增高。研究发现,血压不稳定的高血压患者,其终末器官损伤的发生率和严重性升高;自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)的BPV与其终末器官损伤存在密切的正相关。以手术的方法将动脉压力感受性反射(arterial baroreflex)的反射弧切断,比如将主动脉弓和颈动脉窦的感受器和/或传入神经去除,称之为去窦弓神经(sinoaortic denervation, SAD)。SAD大鼠具有BPV极度增高,而24小时平均血压水平基本不变的特点。SAD大鼠的这一特点使之成为研究单纯性BPV增高的理想动物模型。研究发现单纯性BPV增高可导致心肌肥厚、血管重构和肾脏病变等终末器官的损伤。因此对血压不稳定(即BPV增高)的研究不仅具有理论意义,并且具有很重要的实用价值。腺苷能显著降低SAD大鼠的BPV。我们的研究发现这一作用是由腺苷A2A受体介导的。ATP敏感钾通道(KATP)在心血管系统具有重要的作用,它与心肌缺血和缺血预适应密切相关;也参与血管张力的调节;是许多内源性血管活性物质,例如腺苷、血管活性肠肽、降钙素基因相关肽等的共同作用环节;也是KATP开放剂,例如吡那地尔和二氮嗪等的作用靶点。研究表明,腺苷舒张和调节血管张力的作用在很大程度上与开放KATP有关。但是,对于KATP在高BPV动物模型,例如SHR和SAD大鼠血压不稳定的产生中究竟有何作用,至今未见文献报道。本课题研究的主要内容是:1) 评价KATP状态对SHR之BPV的影响和KATP在腺苷降低SHR之BPV中的作用;2) 证明血管平滑肌KATP的完全开放或完全关闭均可导致SAD大鼠BPV的下降;3) 提出“SAD大鼠血压不稳定的机制是KATP增敏”的假设并予以初步证明。 <WP=6>方 法22-26周龄雄性SHR、术后四周雄性SAD大鼠和假手术大鼠(Sprague-Dawley大鼠,于10周龄时行SAD手术或假手术)。在清醒自由活动状态下,利用计算机化清醒自由活动大鼠血流动力学监测技术;应用具有不同药理学特点的腺苷受体激动剂、选择性和非选择性KATP开放剂和阻断剂,测定和计算大鼠(SHR和SAD大鼠)的血压(BP)、血压波动性(BPV)和心动周期(heart period, HP)的改变。应用免疫组织化学技术(EnVision方法)半定量分析SAD术后四周大鼠主动脉、肾动脉和肠系膜动脉KATP组成单位Kir6.1、Kir6.2和SUR2B表达的改变。组内比较,以配对t检验方法分析血流动力学指标;组间比较,方差分析结合SNK检验分析血流动力学指标。 结 果1. KATP开放可导致SHR血压波动性下降,并参与腺苷降低SHR血压波动性的作用 非选择性KATP开放剂吡那地尔能够显著降低SHR的BPV、非选择性KATP阻断剂格列本脲对SHR的BPV无明显影响;腺苷可以显著降低SHR的BPV、腺苷A1受体激动剂CPA对SHR的BPV无明显影响、腺苷A2受体激动剂CPCA能明显降低SHR的BPV;在应用格列本脲阻断KATP后,腺苷及其A2受体激动剂CPCA降低SHR的BPV作用被完全抑制。2. 血管平滑肌KATP 的“完全”开放或关闭均使SAD大鼠的血压稳定 非选择性KATP开放剂吡那地尔(能开放血管平滑肌Kir6.1/SUR2B和Kir6.2/SUR2B、心肌纤维膜Kir6.2/SUR2A和心肌线粒体Kir6.1/SUR1钾通道)和非选择性KATP开放剂二氮嗪(能开放血管平滑肌Kir6.1/SUR2B和心肌线粒体Kir6.1/SUR1钾通道)均显著降低SAD大鼠的BPV。表明,开放KATP可降低SAD大鼠的BPV。 <WP=7>非选择性KATP阻断剂格列本脲(能阻断血管平滑肌Kir6.1/SUR2B和Kir6.2/SUR2B、心肌纤维膜Kir6.2/SUR2A和心肌线粒体Kir6.1/SUR1钾通道)可以显著降低SAD大鼠的BPV。选择性KATP阻断剂HMR1098(能阻断心肌纤维膜Kir6.2/SUR2A钾通道)对SAD大鼠的BPV无显著影响、选择性KATP阻断剂5-HD(能阻断心肌线粒体Kir6.1/SUR1钾通道) 对SAD大鼠的BPV无显著影响、合用选择性KATP阻断剂HMR1098和5-HD对SAD大鼠的BPV无显著影响。提示,阻断KATP致SAD大鼠BPV下降的作用来自于阻断血管平滑肌KATP。合用选择性KATP阻断剂HMR1098和5-HD阻断心脏KATP后,和单独应用时比较,非选择性KATP开放剂吡那地尔和非选择性KATP开放剂二氮嗪降低SAD大鼠BPV的作用并无显著变化。提示,开放KATP致SAD大鼠BPV下降的作用来自于开放血管平滑肌KATP。3. SAD术后四周大鼠血管平滑肌KATP的表达增加免疫组织化学结果显示,SAD术后四周大鼠主动脉、肾动脉和肠系膜动脉KATP组成单位Kir6.2和SUR2B的染色加深,提示这二种组成单位在血管平滑肌的表达增加。结 论 KATP开放致SHR的BPV下降;腺苷降低SHR的BPV作用是经开放血管平滑肌KATP实现的,这一作用由腺苷A2受体介导。KATP 的“完全”开放或关闭均使SAD大鼠的血压稳定,该作用由血管平滑肌KATP介导。SAD大鼠血管平滑肌KATP的表达增加。血管平滑肌KATP 二种完全对立的状态均使SAD大鼠血压稳定,这一现象无疑需要新的机制进行阐述。我们提出:“KATP增敏是SAD大鼠血压不稳定的机制”这一假设。免疫组化的结果支持该假设,然而还需要更多工作来进一步确认和完善这一假设。