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摘要:目的:观察氯沙坦对正常家兔循环及不同组织中不同亚型AngII受体mRNA表达的影响,探讨氯沙坦对正常家兔循环及不同组织RAS系统的影响。方法:新西兰大耳白家兔18只,随机分为氯沙坦组及盐水对照组,氯沙坦组予15mg.Kg-1.d-1灌胃法饲养,对照组予等量生理盐水10ml饲养,4周后用RT-PCR法测定心房、心室、胸主动脉、肾脏组织AT1、AT2、AT4 mRNA表达水平。结果:AT1受体mRNA在肾脏的表达量最多,其次是心房组织,在动脉及心室组织中表达较低。使用氯沙坦后,肾脏、心房组织AT1受体明显下调,与对照组比较,两组P<0.001,均有显著统计学差异;动脉组织AT1受体表达也有下调,但与对照组比较,无统计学差异,心室AT1受体表达略有上升,但与对照组比较也无统计学差异。在4个器官中均未检测到AT2受体的表达。AT4受体在肾脏组织表达最多,其次是胸主动脉,心房及心室含量较低,氯沙坦对AT4受体mRNA的表达无明显统计学差异。 结论:AT1、AT4受体mRNA在肾脏组织表达量最多,提示肾脏可能是RAS系统作用的主要效应器官。氯沙坦明显下调肾脏、心房组织AT1受体mRNA的表达,提示肾脏、心房组织可能为ARB作用的主要靶器官,氯沙坦对AT4受体mRNA的表达无明显影响。
关键词 :氯沙坦;AT1受体;AT2受体;AT4受体
AngII是RAS系统中最为重要的血管活性肽,AngII主要通过与特异的细胞膜受体发挥作用,目前已知的AngII受体有四种亚型,分别是血管紧张素1型(Angiotensin type1 AT1)、血管紧张素2型(Angiotensin type2 AT2)、血管紧张素3型(Angiotensin type1 AT3)、血管紧张素4型(Angiotensin type4 AT4)受体,近年,众多研究[1-4]发现长期服用ARB类药物后,可升高循环中AngII水平,但对不同组织AngII受体表达的影响研究较少,尤其ARB类药物对AT4受体表达的影响目前尚无报道。
本试验观察ARB类药物氯沙坦对正常家兔循环中、以及4个重要器官(心房、心室、胸主动脉、肾脏)不同亚型AngII受体(AT1、AT2、AT4)表达水平的影响,旨在探讨氯沙对循环及不同靶器官的生物学效应。
新西兰大耳白家兔18只,雌=8只,雄=10只,5-6月龄,体重2.5~3.5Kg,随机分为氯沙坦组、盐水对照。氯沙坦组以氯沙坦15mg. kg-1.d-1,研成粉末溶于10ml生理盐水,灌胃法饲养四周,对照组等量生理盐水10ml灌胃法饲养四周,每周给家兔称重,调整氯沙坦用量。
3、标本的采集和处理
3%戊巴比妥钠(30mg/Kg)耳缘静脉麻醉后,迅速开胸取腔静脉血、置入抗凝剂中上下颠倒混匀,待测AngII、ALD。取心脏、胸主动脉、肾脏,分离心房及心室,分别用冰生理盐水洗净,取>200mg组织称重,液氮保存待测组织。
5、统计学处理
各项观察指标均以均数±标准差表示,不同组织间比较用方差分析,各组织对照组与氯沙坦组比较用t检验,统计学软件SPSS11.5进行统计学处理,P<0.05为有统计学差异。
结果
1、氯沙坦对AT1受体mRNA表达的影响
正常家兔的AT1受体mRNA在不同组织的表达量不同。肾脏组织AT1受体mRNA 表达量最多,与心房、心室、动脉组织比较,P均<0.001,有显著统计学差异;其次是心房组织AT1受体mRNA表达量较多,与心室、动脉组织比较,P<0.001,有显著统计学差异。而心室与动脉组织AT1受体表达量偏低,两者比较无明显统计学差异。使用氯沙坦后,肾脏组织、心房组织AT1受体mRNA表达量均明显下调,两种组织对照组与氯沙坦组比较,P<0.001,均有显著统计学差异。而动脉组织AT1受体表达也有下调,但与对照组比较,P>0.05,无统计学差异;心室组织,氯沙坦组AT1受体mRNAl略有升高,但与对照组比较,P=0.094(P>0.05),无明显统计学差异。
2、氯沙坦对不同组织AT2受体mRNA表达
3、氯沙坦对不同组织AT4受体mRNA表达
本试验观察到,正常家兔AT4受体mRNA在肾脏表达量最高,与心房、心室、动脉组织比较,P<0.001,有显著统计学差异;其次是动脉组织含量较多,与心房、心室组织比较,P<0.001,有显著统计学差异,而心房与心室组织AT4受体含量比较,无明显差异。使用氯沙坦后,各组织对照组与氯沙坦组比较,均无明显统计学差异。详见图2。
讨论
1、不同亚型AngII受体mRNA的在不同器官的表达
AngII受体广泛分布于心血管、肾脏、大脑组织中,不同亚型的AngII受体在不同器官分布不同。其中AT1受体在肾脏的表达量最多【5、6】,而在心脏,主要位于窦房结、房室结及传导系统,在心房中含量高于心室,【7】。而AT2受体主要分布于胚胎组织中,出生后明显下降,在成年组织中几乎检测不到。AT4受体主要以肾脏、心脏、血管、大脑最为丰富,尚未有试验比较AT4受体在不同器官分布的差异。本实验发现,AT1受体在肾脏组织中表达最多,其次是心房,而动脉及心室组织表达较弱,与上述结果一致。但是本试验在所选4个组织器官中均未检测到AT2mRNA的表达,考虑与本试验所用家兔为成年兔有关,与有关报道一致【6】。本试验发现AT4受体在肾脏表达最多,其次是胸主动脉,综上分析,AT1、AT4受体均主要分布于肾脏组织,提示肾脏是RAS系统作用的主要效应器官。
2、氯沙坦对不同亚型的AngII受体表达的影响
ARB作用机制主要通过特异性抑制AT1受体与AngII的结合,发挥降压、扩张血管、抗增殖等作用,目前研究表明,ARB类药物可影响AngII受体基因的表达。而ARB对AT1受体mRNA表达的结果并不一致。早期的试验认为,ARB反馈性升高循环中AngII的水平,AT1受体长期暴露于高浓度的AngII,可诱导AT1受体mRNA表达升高。如Xu Y等在狗心梗模型中发现,氯沙坦可上调AT1、AT2受体的表达发挥保护心脏作用。而近期的试验则表明,ARB可下调众多组织AT1受体的表达。如Nio Y 等【4】发现ARB可有效抑制心肌梗死诱发的AT1受体的表达。Asano等发现氯沙坦降低心衰病人心脏AT1受体的密度。Diep QN等则发现氯沙坦可以下调高血压大鼠胸主动脉AT1受体的表达。最新的研究也表明,外源性给予AngII,可上调下丘脑AT1受体的表达,而氯沙坦则可以抑制这种作用。上述结果的不一致,可能与不同的试验模型、检测组织不同有关。而本试验以正常家兔为检测模型,发现氯沙坦可以明显下调肾脏、心房组织AT1受体的表达,分析其原因,AT1受体的下调,可能与ARB抑制AT1受体与AngII结合、引起通过AT1受体信号传导减少、AT1受体内化、合成减少有关,或者是反馈性升高的AngII引起AT1受体mRNA的稳定性下降。同时,本试验还发现,氯沙坦对肾脏、心房组织的AT1受体的下调作用要明显大于对心房、心室、动脉组织的AT1受体表达影响,分析原因可能与AT1受体在这两种组织中分布密度高有关,提示肾脏及心房可能为ARB作用的主要靶器官。AT1受体下调,可使ARB引起的循环及局部组织反馈性增高的AngII的反应降低。但是,AT1受体的下调,也意味着有效的AngII水平升高,那么增加的AngII会产生什么样的临床效应?近年众多研究表明,升高的AngII与AT2受体的结合增加,可能引起AT2受体表达上调。由于本实验没有检测到AT2受体的表达,故未观察到氯沙坦对AT2受体表达的影响,关于这部分的研究,有待进一步深入。 目前关于影响AT4受体表达的因素较少。Moeller I研究表明,球囊损伤可以增加兔颈动脉内膜AT4受体的表达,这种作用可能由内膜的损伤引起RAS系统激活、AngIV生成增加诱发AT4受体表达上调引起。最新的研究表明,给予ARB类药物坎地沙坦可以降低急性脑缺血大鼠的死亡率及梗死面积,但是同时给予AT2、AT4受体拮抗剂,坎地沙坦对急性脑缺血的保护作用消失,提示坎地沙坦对脑缺血的保护作用由AT2、AT4受体介导。本试验首次观察氯沙坦对AT4受体表达的影响,结果未发现氯沙坦对AT4受体的表达产生明显影响,ARB类药物与AT4受体之间的关系有待进一步研究。
3、本试验的不足之处
1)本试验所用氯沙坦药物为缓释片剂,磨碎后溶解使用可能影响氯沙坦本身的药代动力学。
2)由于目前未检测家兔AT4受体的核酸序列,本试验AT4受体的引物选用人的核酸序列设计,同源性方面存在不足。
结论
1、 AT1、AT4受体mRNA在肾脏组织表达量最多,提示肾脏可能是RAS系统作用的主要效应器官。
2、 氯沙坦明显下调肾脏、心房组织AT1受体mRNA的表达,提示肾脏、心房组织可能为ARB作用的主要靶器官,氯沙坦对AT4受体mRNA的表达无明显影响。
参考文献:
[1] Okunish i H,Miyazaki M,Toda N. Evidence for a putatively new angiotensin II generating enzyme in the vascular wall .J Hypertens 1984,Jun,2(3):277-84
[2] Okunishi H, Miyazaki M, Okamura T, Toda N. Different distribution of two types of angiotensin II generating enzymes in the ao rtic wall. Biochem Biophys Res Commun, 1987,149(3): 1186-92
[3] Donoghue M, Hsieh F, Baronas E, Godbout K, Gosselin M, Stagliano N, Donovan M, Woolf B, Robison K, Jeyaseelan R, Breitbart RE, Acton S. A novel angiotensin converting enzyme related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1~9 . Circ Res ,2000 ,87(5): E1-E9
[4] Nio Y, Matsubara H, Murasawa S, Kanasaki M, Inada M.Regulation of gene transcription of angiotensin II receptor subtypes in myocardial infarction.J Clin Invest ,1995,95(1):46–54
[5] Edwards RM, Aiyar N: Angiotensin II receptor subtypes in the kidney.J Am Soc Nephrol ,1993,3(10):1643–1652
[6] Shanmugam S, Llorens-Cortes C, Clauser E, Corvol P, Gasc JM. Expression of angiotensin AT2 receptor mRNA during development of the rat kidney and adrenal gland . Am J Physiol, 1995, 268(5 pt 2): F922-F930.
[7] Rogg H, Schmid A, de Gasparo M.Identification and characterization of angiotensin II receptor subtypes in rabbit ventricular myocardium. Biochem Biophys Res Commun ,1990 Nov 30,173(1):416–422
关键词 :氯沙坦;AT1受体;AT2受体;AT4受体
AngII是RAS系统中最为重要的血管活性肽,AngII主要通过与特异的细胞膜受体发挥作用,目前已知的AngII受体有四种亚型,分别是血管紧张素1型(Angiotensin type1 AT1)、血管紧张素2型(Angiotensin type2 AT2)、血管紧张素3型(Angiotensin type1 AT3)、血管紧张素4型(Angiotensin type4 AT4)受体,近年,众多研究[1-4]发现长期服用ARB类药物后,可升高循环中AngII水平,但对不同组织AngII受体表达的影响研究较少,尤其ARB类药物对AT4受体表达的影响目前尚无报道。
本试验观察ARB类药物氯沙坦对正常家兔循环中、以及4个重要器官(心房、心室、胸主动脉、肾脏)不同亚型AngII受体(AT1、AT2、AT4)表达水平的影响,旨在探讨氯沙对循环及不同靶器官的生物学效应。
新西兰大耳白家兔18只,雌=8只,雄=10只,5-6月龄,体重2.5~3.5Kg,随机分为氯沙坦组、盐水对照。氯沙坦组以氯沙坦15mg. kg-1.d-1,研成粉末溶于10ml生理盐水,灌胃法饲养四周,对照组等量生理盐水10ml灌胃法饲养四周,每周给家兔称重,调整氯沙坦用量。
3、标本的采集和处理
3%戊巴比妥钠(30mg/Kg)耳缘静脉麻醉后,迅速开胸取腔静脉血、置入抗凝剂中上下颠倒混匀,待测AngII、ALD。取心脏、胸主动脉、肾脏,分离心房及心室,分别用冰生理盐水洗净,取>200mg组织称重,液氮保存待测组织。
5、统计学处理
各项观察指标均以均数±标准差表示,不同组织间比较用方差分析,各组织对照组与氯沙坦组比较用t检验,统计学软件SPSS11.5进行统计学处理,P<0.05为有统计学差异。
结果
1、氯沙坦对AT1受体mRNA表达的影响
正常家兔的AT1受体mRNA在不同组织的表达量不同。肾脏组织AT1受体mRNA 表达量最多,与心房、心室、动脉组织比较,P均<0.001,有显著统计学差异;其次是心房组织AT1受体mRNA表达量较多,与心室、动脉组织比较,P<0.001,有显著统计学差异。而心室与动脉组织AT1受体表达量偏低,两者比较无明显统计学差异。使用氯沙坦后,肾脏组织、心房组织AT1受体mRNA表达量均明显下调,两种组织对照组与氯沙坦组比较,P<0.001,均有显著统计学差异。而动脉组织AT1受体表达也有下调,但与对照组比较,P>0.05,无统计学差异;心室组织,氯沙坦组AT1受体mRNAl略有升高,但与对照组比较,P=0.094(P>0.05),无明显统计学差异。
2、氯沙坦对不同组织AT2受体mRNA表达
3、氯沙坦对不同组织AT4受体mRNA表达
本试验观察到,正常家兔AT4受体mRNA在肾脏表达量最高,与心房、心室、动脉组织比较,P<0.001,有显著统计学差异;其次是动脉组织含量较多,与心房、心室组织比较,P<0.001,有显著统计学差异,而心房与心室组织AT4受体含量比较,无明显差异。使用氯沙坦后,各组织对照组与氯沙坦组比较,均无明显统计学差异。详见图2。
讨论
1、不同亚型AngII受体mRNA的在不同器官的表达
AngII受体广泛分布于心血管、肾脏、大脑组织中,不同亚型的AngII受体在不同器官分布不同。其中AT1受体在肾脏的表达量最多【5、6】,而在心脏,主要位于窦房结、房室结及传导系统,在心房中含量高于心室,【7】。而AT2受体主要分布于胚胎组织中,出生后明显下降,在成年组织中几乎检测不到。AT4受体主要以肾脏、心脏、血管、大脑最为丰富,尚未有试验比较AT4受体在不同器官分布的差异。本实验发现,AT1受体在肾脏组织中表达最多,其次是心房,而动脉及心室组织表达较弱,与上述结果一致。但是本试验在所选4个组织器官中均未检测到AT2mRNA的表达,考虑与本试验所用家兔为成年兔有关,与有关报道一致【6】。本试验发现AT4受体在肾脏表达最多,其次是胸主动脉,综上分析,AT1、AT4受体均主要分布于肾脏组织,提示肾脏是RAS系统作用的主要效应器官。
2、氯沙坦对不同亚型的AngII受体表达的影响
ARB作用机制主要通过特异性抑制AT1受体与AngII的结合,发挥降压、扩张血管、抗增殖等作用,目前研究表明,ARB类药物可影响AngII受体基因的表达。而ARB对AT1受体mRNA表达的结果并不一致。早期的试验认为,ARB反馈性升高循环中AngII的水平,AT1受体长期暴露于高浓度的AngII,可诱导AT1受体mRNA表达升高。如Xu Y等在狗心梗模型中发现,氯沙坦可上调AT1、AT2受体的表达发挥保护心脏作用。而近期的试验则表明,ARB可下调众多组织AT1受体的表达。如Nio Y 等【4】发现ARB可有效抑制心肌梗死诱发的AT1受体的表达。Asano等发现氯沙坦降低心衰病人心脏AT1受体的密度。Diep QN等则发现氯沙坦可以下调高血压大鼠胸主动脉AT1受体的表达。最新的研究也表明,外源性给予AngII,可上调下丘脑AT1受体的表达,而氯沙坦则可以抑制这种作用。上述结果的不一致,可能与不同的试验模型、检测组织不同有关。而本试验以正常家兔为检测模型,发现氯沙坦可以明显下调肾脏、心房组织AT1受体的表达,分析其原因,AT1受体的下调,可能与ARB抑制AT1受体与AngII结合、引起通过AT1受体信号传导减少、AT1受体内化、合成减少有关,或者是反馈性升高的AngII引起AT1受体mRNA的稳定性下降。同时,本试验还发现,氯沙坦对肾脏、心房组织的AT1受体的下调作用要明显大于对心房、心室、动脉组织的AT1受体表达影响,分析原因可能与AT1受体在这两种组织中分布密度高有关,提示肾脏及心房可能为ARB作用的主要靶器官。AT1受体下调,可使ARB引起的循环及局部组织反馈性增高的AngII的反应降低。但是,AT1受体的下调,也意味着有效的AngII水平升高,那么增加的AngII会产生什么样的临床效应?近年众多研究表明,升高的AngII与AT2受体的结合增加,可能引起AT2受体表达上调。由于本实验没有检测到AT2受体的表达,故未观察到氯沙坦对AT2受体表达的影响,关于这部分的研究,有待进一步深入。 目前关于影响AT4受体表达的因素较少。Moeller I研究表明,球囊损伤可以增加兔颈动脉内膜AT4受体的表达,这种作用可能由内膜的损伤引起RAS系统激活、AngIV生成增加诱发AT4受体表达上调引起。最新的研究表明,给予ARB类药物坎地沙坦可以降低急性脑缺血大鼠的死亡率及梗死面积,但是同时给予AT2、AT4受体拮抗剂,坎地沙坦对急性脑缺血的保护作用消失,提示坎地沙坦对脑缺血的保护作用由AT2、AT4受体介导。本试验首次观察氯沙坦对AT4受体表达的影响,结果未发现氯沙坦对AT4受体的表达产生明显影响,ARB类药物与AT4受体之间的关系有待进一步研究。
3、本试验的不足之处
1)本试验所用氯沙坦药物为缓释片剂,磨碎后溶解使用可能影响氯沙坦本身的药代动力学。
2)由于目前未检测家兔AT4受体的核酸序列,本试验AT4受体的引物选用人的核酸序列设计,同源性方面存在不足。
结论
1、 AT1、AT4受体mRNA在肾脏组织表达量最多,提示肾脏可能是RAS系统作用的主要效应器官。
2、 氯沙坦明显下调肾脏、心房组织AT1受体mRNA的表达,提示肾脏、心房组织可能为ARB作用的主要靶器官,氯沙坦对AT4受体mRNA的表达无明显影响。
参考文献:
[1] Okunish i H,Miyazaki M,Toda N. Evidence for a putatively new angiotensin II generating enzyme in the vascular wall .J Hypertens 1984,Jun,2(3):277-84
[2] Okunishi H, Miyazaki M, Okamura T, Toda N. Different distribution of two types of angiotensin II generating enzymes in the ao rtic wall. Biochem Biophys Res Commun, 1987,149(3): 1186-92
[3] Donoghue M, Hsieh F, Baronas E, Godbout K, Gosselin M, Stagliano N, Donovan M, Woolf B, Robison K, Jeyaseelan R, Breitbart RE, Acton S. A novel angiotensin converting enzyme related carboxypeptidase (ACE2) converts angiotensin I to angiotensin 1~9 . Circ Res ,2000 ,87(5): E1-E9
[4] Nio Y, Matsubara H, Murasawa S, Kanasaki M, Inada M.Regulation of gene transcription of angiotensin II receptor subtypes in myocardial infarction.J Clin Invest ,1995,95(1):46–54
[5] Edwards RM, Aiyar N: Angiotensin II receptor subtypes in the kidney.J Am Soc Nephrol ,1993,3(10):1643–1652
[6] Shanmugam S, Llorens-Cortes C, Clauser E, Corvol P, Gasc JM. Expression of angiotensin AT2 receptor mRNA during development of the rat kidney and adrenal gland . Am J Physiol, 1995, 268(5 pt 2): F922-F930.
[7] Rogg H, Schmid A, de Gasparo M.Identification and characterization of angiotensin II receptor subtypes in rabbit ventricular myocardium. Biochem Biophys Res Commun ,1990 Nov 30,173(1):416–422