高血压（hypertension）是一种以体循环动脉血压（收缩压或舒张压）增高为主要特征的临床综合征,是心脑血管疾病的主要危险因素。对高血压长期控制不良会导致卒中、心肌梗死、动脉粥样硬化和肾功能衰竭等多种并发症。据我国最新的流行病学调查显示,目前我国高血压病患高达2.7亿,≥18岁成人高血压患病率为39.1%（《中国心血管病报告2018》）,中国高血压患病率不断攀升,已居国内大中型城市慢性病患病率的首位。因此,阐明高血压发生和发展的病理生理学机制,进而以此为切入点采取有效的预防和治疗措施,具有重要的现实意义。大量研究表明,血管重构（vascular remodeling,VR）即血管结构和功能的改变,是高血压靶器官损害的病理学基础,高血压一旦形成,作用于血管壁的异常机械力就因血压的升高而成为血管重构的主要因素,体循环外周阻力会继续加重,促进血压的持续升高,这样就会导致高血压与血管重构之间形成恶性循环。阻力血管是指在血管系统中血液流动时受到所有阻力影响的血管,主要发生在小动脉和微动脉。一般情况下,要维持正常的血压主要取决于外周阻力,即外周小动脉和微动脉对血流产生的阻力。而阻力血管张力的持续增加也会导致血压升高,据报道,在微重力和内皮损伤的病理生理过程中,肠系膜阻力动脉的血管收缩性发生改变,并且这些变化与血压水平相关。在原发性高血压的早期阶段,血管平滑肌活动和阻力动脉血流动力学异常,对于高血压的发生和发展起重要作用,如能有效阻止或逆转高血压导致的血管重构及阻力动脉血流动力学异常,将有利于血压的控制,并减少高血压引起的心、脑、肾等并发症。钠尿肽（natriuretic peptides,NPs）是一种心血管激素,主要由心房分泌,响应心房的拉伸力,诱发利尿、利钠和血管舒张作用,并在机体水盐平衡的维持、血压的稳定、心血管及肾脏等器官功能中发挥重要作用。NPs目前研究较多也较清楚的主要有三种:心钠肽（atrial natriuretic peptide,ANP）、脑钠肽（brain natriuretic peptide,BNP）和C-型钠尿肽（c-type natriuretic peptide,CNP）。血管钠肽（vasonatrin peptide,VNP）是一种人工合成的新型钠尿肽分子,在扩张血管和利钠利尿方面具有强有力的双重活性。VNP由CNP和ANP的功能结构域嵌合组成,二级结构中有一对二硫键使其具有独特的生物活性,即CNP扩张血管和ANP利钠利尿的双重作用。前期的研究表明,VNP可缓解低氧环境诱导的大鼠肺动脉血管重构,说明VNP可能在慢性心力衰竭、高血压等疾病治疗上较天然NPs更具优势。脂联素（adiponectin,APN）是由脂肪细胞分泌的一种具有遗传特性的内源性细胞因子,在血浆中含量丰富。作为一种多肽激素,APN通过多种信号通路发挥抗炎、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病和心血管保护等多种生理作用。有研究显示,APN在高血压患者的循环血中水平较低,补充APN可改善APN缺乏小鼠或肥胖、低APN血症小鼠的高血压。因此,内源性APN含量升高更有助于预防和治疗高血压性心血管病。自发性高血压大鼠（spontaneous hypertension rat,SHR）在遗传特性、发病机制、外周血管阻力变化和高血压并发症等方面与人类原发性高血压极为相似,被公认为是目前与人类原发性高血压最相近的动物模型,也是高血压病发病机制研究和降压药物筛选最佳的动物模型。因此,本研究选用特定年龄阶段的SHR作为研究对象,通过药理学方法,分别从分子水平、细胞水平及整体水平阐明NPs延缓血压升高和血管重构的效应及其机制,为揭示高血压血管重构的分子病因学机制提供实验依据,并为临床有效预防和治疗高血压血管重构提供新靶点。目的1.研究VNP能否改善SHR血管重构。2.研究VNP改善高血压血管重构的分子机制,即VNP对血浆APN水平的影响及上游机制。3.研究自发性高血压大鼠阻力血管钠尿肽抵抗是否可以通过有氧运动逆转。方法1.实验动物分组及血压的测定:大鼠分为四组:对照组（WKY）、模型组（SHR）、VNP低剂量治疗组（LD）、VNP高剂量治疗组（HD）,连续腹腔注射VNP 8周后,测量大鼠尾动脉压和血糖水平。2.酶联免疫吸附法测定SHR血清APN、ET-1、AngⅡ、ANP、NO、PKG和cGMP水平。计算血浆cGMP与ANP（cGMP/ANP）的比率,将其作为ANP敏感性的标志。3.给药8周后,采用离体血管灌流法,检测大鼠胸主动脉血管收缩和舒张功能的差异,观察VNP(10^-8,10^-7,10^-6mol/L)对SHR胸主动脉的舒张作用,以及cGMP依赖性蛋白激酶抑制剂KT-5823对这一过程的影响。4.HE染色法检测大鼠胸主动脉血管组织病理学变化,显微观察血管壁和血管腔的病理变化。5.通过Masson三色染色法,显微观察并分析大鼠胸主动脉血管胶原纤维变化。6.将3T3-L1脂肪细胞分为:对照组（CON）、VNP处理组（VNP）、VNP+KT-5823组、VNP+8-Br-cGMP组（给予可透过细胞膜的cGMP类似物8-Br-cGMP处理）,采用蛋白质免疫印迹法（Western Blot,WB）分析APN、NPRA和PKG在脂肪细胞培养液中的表达。测定大鼠肠系膜动脉中PDE5表达以及活性。7.分离SHR胸主动脉血管平滑肌细胞（Vascular smooth muscle cells,VSMCs）并分组:对照组（CON）、VNP处理的脂肪细胞培养液组（VNP）、VNP处理的脂肪细胞培养液+Compound C（VNP+Compound C）组。分别采用CCK-8法测定VSMCs增殖,流式细胞仪测定VSMCs凋亡,Western Blot检测培养液中AMPK、pAMPK表达水平。8.实验动物运动训练方案:（1）4周龄WKY大鼠;（2）4周龄SHR;（3）16周龄WKY大鼠;（4）16周龄的SHR;（5）4周龄WKY大鼠接受运动训练;（6）16周龄SHR接受运动训练。运动训练组中WKY大鼠和SHR进行游泳训练,每周5天,持续12周,大鼠在第一天游泳15分钟,然后游泳持续时间在1周内逐渐增加至60分钟/天。9.采用离体血管灌流法检测ANP对大鼠肠系膜动脉的舒张反应:去甲肾上腺素（norepinephrine,NE）诱导持续稳定的收缩后,记录血管对10^-5mol/乙酰胆碱（acetylcholine,ACh）的舒张反应来评估内皮功能完整性。加入ANP(10^-9,10^-8,10^-7,10^-6mol/L)确定血管对ANP的反应性,在加ANP处理15分钟之前,将PED5抑制剂西地那非（30μmol/L）加入浴液中,将去甲肾上腺素(10^-6mol/L)诱导的最大收缩幅度设定为100%。10.动脉血压的测定:采用腹腔注射戊巴比妥钠（50mg/kg）麻醉大鼠,通过插入左颈动脉的聚乙烯导管测量动脉血压。通过数据采集系统连续监测动脉收缩压（systolic blood pressure,SBP）和动脉舒张压（diastolic blood pressure,DBP）。结果1.与WKY组比较,SHR组血糖水平明显升高,给予VNP治疗可明显降低SHR血糖水平。无创血压测量发现,12周龄SHR收缩压和舒张压较正常大鼠明显升高,给予VNP连续治疗8周,HD组和LD组大鼠收缩压和舒张压水平均明显低于SHR组,与WKY组比较无显著性差别。2.离体血管灌流法实验结果:VNP可明显增强SHR血管舒张功能,这一作用可被cGMP依赖性蛋白激酶抑制剂KT-5823所阻断。VNP(1×10^-610^-8mol/L)可引起SHR胸主动脉PE预收缩血管环剂量依赖性的舒张效应;10^-8mol/L VNP舒张预收缩血管的作用较弱,10^-6mol/L舒张预收缩作用最强,提前给予cGMP依赖性蛋白激酶抑制剂KT-5823使VNP舒张作用几乎完全消失。3.酶联免疫吸附实验结果:SHR组血清APN、ANP、PKG和NO水平明显较WKY组低,VNP治疗可显著升高SHR组血清APN、ANP、PKG和NO水平。SHR组血清ET-1和AngⅡ水平明显较WKY组高,VNP治疗可显著降低SHR组血清ET-1和AngⅡ水平。4.大鼠胸主动脉苏木精-伊红染色法（hematoxylin-eosin staining,HE）染色结果:WKY组大鼠血管形态正常,各层分界清楚,排列齐整,血管壁无增厚,血管弹性纤维清晰,管壁胶原成分无增生;SHR组较WKY组大鼠血管壁明显增厚,管腔狭窄,弹性纤维模糊,排列紊乱,管壁胶原成分显著增生;VNP治疗组大鼠胸主动脉内皮细胞增生较轻,VSMCs形态基本正常,说明SHR胸主动脉的病变均有明显的改善,提示VNP对大鼠胸主动脉的病理性损伤具有明显的改善作用。5.大鼠胸主动脉Masson染色结果:与WKY组比较,SHR组胸主动脉中膜胶原纤维交织成网状,排列紊乱,排列分布不均匀,平滑肌细胞具有非常明显的增生和肥大;VNP治疗组较SHR组血管重构明显改善,胸主动脉中膜胶原纤维排列整齐且分布较为均匀,平滑肌细胞增生肥大明显减轻,胶原纤维增生明显减少,表明VNP具有减少SHR胸主动脉胶原纤维沉积的作用。6.Western Blot实验结果:Western Blot检测3T3-L1脂肪细胞实验结果发现,与对照组相比,VNP+8-Br-cGMP组和VNP处理组APN、NPRA和PKG蛋白表达明显增加,VNP+KT-5823组APN、NPRA和PKG蛋白表达明显减少,提示cGMP依赖性蛋白激酶抑制剂KT-5823可阻断VNP的作用。Western Blot检测PDE5在肠系膜动脉中的表达以及活性结果发现,与对照WKY相比,幼年（4周龄）SHR中PDE5的表达显著增强,并且在成年（16周龄）SHR中进一步增加。PDE5活性增加是SHR中ANP抵抗的主要原因,西地那非（PDE5的抑制剂）可有效抑制PDE5的活性,并减弱SHR的ANP抵抗。7.VSMCs增殖实验结果:加入VNP处理的脂肪细胞培养液处理组VSMCs增殖显著低于对照组,加入Compound C（AMPK抑制剂）可显著减弱上述VNP的作用,提示VNP可通过AMPK依赖的信号通路显著抑制VSMCs的增殖。8.VSMCs凋亡实验结果:与对照组相比,VNP处理的脂肪细胞培养液作用VSMCs后,凋亡细胞明显增多,加入Compound C（AMPK抑制剂）后凋亡细胞明显减少,提示VNP可通过AMPK依赖的信号通路诱导VSMCs凋亡。9.Western Blot检测VSMCs AMPK与pAMPK表达水平实验结果:与对照组相比,VNP处理的脂肪细胞培养液作用VSMCs后,AMPK未见明显变化,pAMPK水平明显增加,加入Compound C（AMPK抑制剂）后,pAMPK水平明显减少,提示VNP可增加AMPK磷酸化而激活AMPK依赖的信号通路。10.运动大鼠血压测量结果:运动训练显著降低SHR动脉压,4周龄大鼠体重没有显著差异,成年（16周龄）组中,两组之间的平均重量也没有显著差异。4周龄大鼠的平均颈动脉压在WKY大鼠和SHR之间没有显著差异。然而,与同周龄的WKY大鼠相比,成年（16周龄）SHR平均颈动脉压显著升高,成年SHR运动训练组大鼠的平均动脉压较无训练SHR显著降低,提示运动训练显著可降低了SHR的平均颈动脉压。11.ANP对运动大鼠肠系膜动脉的舒张反应结果:4周龄SHR血压尚未升高,4周龄WKY或SHR通过10^-6mol/LNE预收缩肠系膜微动脉,ANP可诱导剂量依赖性血管舒张,与年龄相同的WKY大鼠相比,4周龄SHR肠系膜微动脉在10^-8mol/L或10^-9mol/L剂量下对ANP的反应性减弱,而16周龄SHR肠系膜微动脉对ANP(10^-9mol/L至10^-6mol/L)的反应性减弱。此外,血浆cGMP/ANP比值在幼年（4周龄）SHR中显著降低,在成年（16周龄）组中进一步降低,表明cGMP水平降低,信号通路受损,提示在高血压形成之前就有ANP抵抗发生,这可能造成了高血压的易感性增加。结论1.SHR胸主动脉血管发生了病理性血管重构。2.VNP可通过促进APN生成,抑制VSMCs增殖,改善SHR胸主动脉血管重构。3.有氧运动可改善SHR阻力血管对ANP的敏感性。本研究通过药理学方法,分别从分子水平、细胞水平阐明NPs改善自发性高血压血管重构的作用,进一步探讨其信号通路、作用机制和意义,为揭示NPs改善血管重构的新机制提供实验依据,并从改善血管重构的角度延缓高血压及其并发症的发生提供潜在的防治靶点,为临床有效防治高血压血管重构提供依据。阐明这些问题,不仅对于理解高血压性血管重构的发生发展机制有着重要的理论意义,而且对于将来利用NPs防治高血压及其并发症也具有至关重要的现实意义。