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背景和目的: 高血压病是心血管系统较常见的疾病,常合并心、脑、肾血管病变,是危害人类健康的主要隐患之一。有研究表明,环氧化酶(cyclooxygenase;COX)催化的花生四烯酸(arachidonic acid;AA)代谢产生前列环素(prostacyclin;PGI2)在高血压的内皮功能失调中起着重要作用。目前普遍认为,血管内皮PGI2主要由COX-2催化的代谢产生。然而,本课题组前期研究发现,在某些血管如小鼠的腹主动脉及猪肾叶间动脉,PGI2主要由COX-1催化AA产生,且其不但不诱发舒张效应,反而具有诱发收缩作用。同时,我们发现,PGI2可同时作用于PGI2受体(IP受体)和血栓烷素受体(TP受体);且在IP受体的功能缺失或低表达的血管,主要作用于TP受体诱发血管收缩,而在其他血管如小鼠肠系膜动脉表现为诱发血管舒张效应。由于PGI2作用的双重性,因此,由内皮COX-1合成此产物的病理生理意义尚待进一步明了。本研究的目的是进一步阐明COX-1基因敲除对高血压发病及发展的影响,并确定COX-1介导的内皮PGI2合成在高血压血管功能调控中的作用。 方法: 1)通过C57BL/6小鼠和同基因型背景的COX-1基因敲除(COX-1-/-)小鼠建立两肾一夹(Two-Kidney,one-clip,2K1C)高血压模型,分别检测小鼠的收缩压(尾套加压法)及心脏大小改变。 2)分别采用蛋白免疫印记法、实时定量PCR检测COX-1及前列环素合成酶(PGI2 synthase;PGIS)蛋白表达、TP、IP受体mRNA表达在2K1C组小鼠血管中的改变。 3)采用高效液相-质谱(HPLC-MS)方法检测乙酰胆碱刺激小鼠主动脉中PGI2代谢产物6-keto-PGF1α的产生。 结果: 1)C57BL/6及COX-1基因敲除小鼠右肾动脉钳夹后第28天血压及心脏/体重比较Sham对照组显著升高,然而,COX-1-/-右肾动脉钳夹后收缩压及心脏/体重比与C57BL/6相比显著降低。 2)与Sham组相比,C57BL/6小鼠2K1C高血压组主动脉中COX-1蛋白表达显著降低,而在肠系膜动脉中COX-1表达无显著改变。另外,PGIS的蛋白表达在主动脉及肠系膜动脉均无明显改变。且2K1C组小鼠主动脉中乙酰胆碱刺激6-keto-PGF1α的产量显著降低。敲除COX-1消除Sham及2K1C小鼠主动脉6-keto-PGF1α的产生。 3)实时荧光定量RT-PCR结果显示,与Sham组相比,2K1C组小鼠的主动脉中,TP受体的mRNA增加(5.86倍)比IP受体增加(2倍)显著;而在肠系膜动脉中,IP受体显著降低(~1/2),TP受体无明显改变。 结论: 1)COX-1基因剔除减轻单肾动脉钳夹诱发的高血压病的发生。 2)在2K1C高血压小鼠的某些动脉血管,如主动脉主要由COX-1主导内皮PGI2的合成,且在该类PGI2诱发收缩反应血管,COX-1表达发生选择性下调,导致PGI2合成减少。 3)在2K1C高血压小鼠动脉血管TP相对IP受体表达比例升高,后者可能导致PGI2在高血压病变血管收缩性能增强,而舒张效应降低。