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血管紧张素转换酶2（Angiotensin-converting enzyme2, ACE2）是血管紧张素转化酶的同系物，能够直接催化血管紧张素Ⅱ（Angiotensin II， AngⅡ）转换为血管紧张素1-7(Ang1-7)，通过激活Mas受体从而发挥舒张血管及降低血压等心血管保护作用。在中枢神经系统内，头端延髓腹外侧区（the rostral ventrolateral medulla，RVLM）在血压和交感神经活动调控方面起到十分关键的作用。交感神经活动亢进是高血压的主要特征之一，并与其发展预后密切相关。中枢AngⅡ增加是高血压交感输出增强的重要原因。此外，高血压交感输出增强与RVLM内兴奋性机制的增强密切（如AngII诱导产生的氧化应激和兴奋性氨基酸能的突触传递等）相关。相关研究证实在自发性高血压大鼠（SHR） RVLM内通过慢病毒过表达ACE2可以导致一个长期的降血压效应，但其机制尚未明确。因此，本研究目标是明确RVLM过表达ACE2降低血压和减弱中枢交感输出的机制和途径。目的本研究工作通过在SHR及WKY大鼠RVLM内用慢病毒过表达ACE2后明确血压和心率变化；通过检测尿中24小时去甲肾上腺素（norepinephrine, NE）含量以明确交感输神经活动变化；通过检测ACE2和血管紧张素II主要作用受体1型受体（AT1R）的表达变化，明确ACE-AngⅡ-AT1R轴及ACE2-Ang（1-7）-MAS轴的变化；通过检测通过过氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和NADPH氧化酶的表达变化，明确ACE2过表达对活性氧族（reactive oxygen species,ROS）生成和消除以及氧化应激影响；通过检测ACE2转染6周RVLM内微透析液中谷氨酸（glutamic acid,Glu）浓度，明确RVLM内ACE2过表达对RVLM内Glu释放的影响；通过整体动物实验，在大鼠RVLM内急性微量注射Glu受体阻断剂，明确ACE2过表达后Glu受体在介导心血管功能调节中的作用。通过以上研究，我们将阐明RVLM过表达ACE2增加内源性Ang1-7后降低血压和减弱中枢交感输出的机制和途径。方法采用慢病毒载体将ACE2（Lenti-ACE2）过表达于RVLM，而Lenti-GFP为对照组（不含目的基因的只表达表达绿色荧光蛋白），转染后每周同一时间段无创大鼠尾动脉压监测大鼠血压及心率变化。运用高效液相色谱检测大鼠24h尿液中NE浓度，以及RVLM微透析液中谷氨酸含量的变化。运用western-blot方法检测RVLM内过表达ACE2后ACE2、AT1R、SOD、NADPH氧化酶等蛋白的表达变化。通过整体动物实验在RVLM内微量注射Glu受体阻断剂，观察血压、心率和肾交感神经放电变化，以明确Glu受体功能的在介导心血管功能调节中的作用。结果1．ACE2在RVLM内过表达对血压和心率的影响RVLM过表达ACE2对大鼠血压的影响：转染之前，SHR组与WKY组血压及心率存在显著差异（p<0.05），SHR的收缩压(SBP，200±11mmHg),舒张压(DBP，150±8mmHg)，平均动脉压(MAP，167±9mmHg),心率[HR，401±32次/分(bpm)]显著高于同龄对照WKY的SBP (160±13mmHg, DBP (114±11mmHg)， MBP （126±12mmHg），HR(357±24bpm)；转染之前，SHR以及WKY大鼠组内转染ACE2组和对照GFP组之间无显著性差异。SHR转染Lenti-ACE2组第四周的SBP (190±12mmHg）、DBP（136±9mmHg）、MAP（151±9mmHg）明显低于SHR转染Lenti-GFP的SBP（202±11mmHg）、DBP（149±9mmHg）、MAP（166±10mmHg）。SHR分别转染Lenti-ACE2组和Lenti-GFP组转染后前3周HR无明显变化，SHR转染Lenti-ACE2第四周开始出现降低，第五周开始SHR转染过表达ACE2组的HR（397±29bpm）明显低于SHR转染GFP组的HR（435±37bpm）。2．SHR转染Lenti-ACE2后对交感神经活动的影响SHR转染Lenti-ACE2后6周24小时尿液中NE排出量（0.367±0.075μg/24h）显著低于SHR转染Lenti-GFP组的（0.534±0.058μg/24h），与正常WKY组（0.426±0.044μg/24h）相比无差异。SHR转染Lenti-GFP组24小时尿液中去甲肾上腺素含量高于正常WKY组。3．ACE2在RVLM内过表达对ACE-AngII-AT1R轴的影响SHR转染Lenti-ACE2后ACE2表达（0.103±0.0047）显著高于SHR转染Lenti-GFP组（0.062±0.0051），与正常WKY组（0.0992±0.0056）相比无差异。SHR转染Lenti-GFP组ACE2表达低于正常WKY组。SHR转染Lenti-ACE2后AT1R表达（0.173±0.041）显著低于SHR转染Lenti-GFP组（0.5460±0.061），但仍高于正常WKY组（0.0835±0.0043）。SHR转染Lenti-GFP组AT1R表达高于正常WKY组。4．ACE2在RVLM内过表达对ROS产生的影响SHR转染Lenti-ACE2组SOD1表达（0.247±0.044）显著高于SHR转染Lenti-GFP（不含目的基因的只表达表达绿色荧光蛋白）组（0.138±0.053），但仍然低于正常WKY组（0.663±0.046）。SHR转染Lenti-GFP组SOD1表达远低于正常WKY组。SHR转染Lenti-ACE2后NADPH氧化酶主要亚基NOX4表达（0.137±0.023）显著低于SHR转染Lenti-GFP组（0.182±0.034），与正常WKY组（0.143±0.029）相比无统计学差异。SHR转染Lenti-GFP组ACE2表达高于正常WKY组。5．ACE2在RVLM内过表达对RVLM内Glu神经递质的影响SHR转染Lenti-ACE2后6周RVLM微透析液中Glu含量（622±121μg/L）显著低于SHR转染Lenti-GFP组的（1586±285μg/L），但仍然高于正常WKY组（279±145μg/L）。SHR转染Lenti-GFP组RVLM微透析液中Glu含量高于正常WKY组。6．ACE2在RVLM内过表达对RVLM内Glu受体介导的心血管功能的影响RVLM内转染6周后RVLM微量注射谷氨酸受体阻断剂Kynurenic Acid（Kyn,2.7nmol）后SHR-ACE2组的MAP降低程度（16±3mmHg）、HR降低程度（20±4bpm）、肾交感神经放电(RSNA)减弱百分比（16.5.±4.6%）均明显低于SHR-GFP组的MAP降低程度（26.7±4.4mmHg），HR降低程度（30.4±6.7bpm），RSNA减弱百分比（21.3.±4.6%）。但仍然高于WKY组的MAP降低程度（2.2±1.3mmHg），HR降低程度（4.64±5.2bpm），RSNA减弱百分比（3.1±5.4%）。结论降低SHR的血压、心率和交感神经活动减弱；SHR的RVLM过表达ACE2后，RVLM内AT1R蛋白表达下降，AngⅡ-AT1轴的作用被削弱；SHR的RVLM内转过表达ACE2后，SOD1表达上调，NOX4表达下调，RVLM内ROS生成减少，去除增加，氧化应激减弱；SHR的RVLM转染Lenti-ACE2后，减少了RVLM内兴奋性氨基酸谷氨酸的释放，减弱了高血压大鼠Glu受体介导的紧张性传入功能。高血压大鼠RVLM过表达ACE2通过削弱AngII的作用，减轻氧化应激，降低RVLM兴奋性氨基酸能的紧张性传入功能，从而发挥降低血压和交感输出的作用。