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大量的临床调查显示,膳食中缺钙是引起高血压的一个重要因素。许多干预试验证实,补充钙可使某些血压正常者和高血压受试者的血压在短期内轻微下降。对其机制研究表明高血压病(EHT)患者存在多种细胞膜钙转运缺陷,最终导致高细胞游离钙;它可以通过兴奋-收缩、兴奋-代谢“偶联”,增高平滑肌张力和血管阻力,从而血压升高、血管损伤。目前的研究表明,高钙饮食可以延缓由L-NAME引起的高血压的发展,膳食钙对一氧化氮缺乏型高血压大鼠的降压机制在于增加动脉血管平滑肌细胞超极化和对NO的敏感性,以及减少过氧化物和缩血管物质—前列腺素的生成。膳食钙通过NO降压是一条很重要的机制,涉及环节较多,其可能的机制可以概括如下:膳食钙可以提高GTPCH-1的活性,从而促进BH4合成,提高NOS的活性,最终促进NO生物合成。但膳食钙是如何提高GTPCH-1活性的机制,还有待进一步研究。本实验以一氧化氮缺乏型高血压大鼠为研究对象,通过观察大鼠血压、血清NO浓度、NOS活性、BH4水平、主动脉GTPCH-1、GFRP mRNA表达的变化,研究膳食钙通过NO降压的可能机制。实验方法实验分两部分实施:第一部分于2005-10-22至2006-01-13在解放军第四军医大学动物实验室及形态学实验室完成。取健康11周龄雄性SD大鼠24只,大鼠适应性饲养2周,此期间均给予基础饲料,喂养饲养温度22℃,自由进食饮水。然后按体重区组随机分成4组,每组6只,分别是对照组:基础饲料喂养,从实验开始到第6周末将40mg/(kg·d)去离子水灌胃,从第7周开始停止去离子水灌胃。第一组:从实验开始到第6周末给予5.0%(w/w)的高钙膳食和40 mg/(kg·d)去离子水灌胃,从第7周开始停止去离子水灌胃。第二组:从实验开始到第6周末将40 mg/(kg·d)L-NAME溶于去离子水中灌胃;其间饲以基础饲料。从第7周开始停止L-NAME灌胃,开始给予5.0%(w/w)的高钙膳食。第三组:从实验开始到第6周末将40 mg/(kg·d)L-NAME溶于去离子水中灌胃,从第7周开始停止L-NAME灌胃,基础饲料喂养,所有实验大鼠饲养期间均饮用去离子水。每天早晨8:30喂食一次,晚上19:00点灌胃,并自由饮水,每天12h光照周期。每周应用RBP-1型大鼠血压仪测量血压,10周后处死所有大鼠,硝酸还原酶法检测血清中一氧化氮的浓度和一氧化氮合酶活性。第二部分于2006-3-30至2006-08-17进行。再取健康11周龄雄性SD大鼠40只,大鼠适应性饲养2周,此期间均给予基础饲料,喂养饲养温度22℃,自由进食饮水。然后按体重区组随机分成5组,每组8只,分别为第一组:从实验开始到第6周末给予5.0%(w/w)的高钙膳食和40 mg/(kg·d)L-NAME溶于去离子水中灌胃,从第7周开始停止L-NAME灌胃。第二组:从实验开始到第6周末将40 mg/(kg·d)L-NAME溶于去离子水中灌胃;其间饲以基础饲料。从第7周开始停止L-NAME灌胃,开始给予5.0%(w/w)的高钙膳食。第三组:基础饲料+L-NAME,从实验开始到第6周末将40 mg/(kg·d)L-NAME溶于去离子水中灌胃,从第7周开始停止L-NAME灌胃。对照组:基础饲料喂养,从实验开始到第6周末将40mg/(kg·d)去离子水灌胃,从第7周开始停止去离子水灌胃。第四组:从实验开始到第6周末给予5.0%(w/w)的高钙膳食和40 mg/(kg·d)去离子水灌胃,从第7周开始停止去离子水灌胃。所有实验大鼠饲养期间均饮用去离子水。每天早晨8:30喂食一次,晚上19:00点灌胃,并自由饮水,每天12h光照周期。每周应用RBP-1型大鼠血压仪测量血压,10周后处死所有大鼠。BH4标准品购自美国Sigma公司。一步法RT-PCR试剂盒购自invitrogen公司。10周后处死所有大鼠。应用HPLC测定BH4水平及采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法测定大鼠主动脉GTPCH-1和GFRP mRNA的表达水平。实验结果①血压:从实验第4周开始第二组和第三组明显高于对照组和第一组(P<0.01),从第7周到第10周实验结束时,第三组血压明显高于其他3组(P<0.01)。②血清一氧化氮浓度:对照组低于第一组和第二组[(8.81±6.63),(14.80±5.32),(15.26±3.55)μmol/L,P<0.05],但高于第三组[(2.89±1.71)μmol/L,P<0.05];第一组和第二组比较差异不显著(P>0.05);第二组则高于第三组(P<0.05)。③血清一氧化氮合酶活性:对照组低于第一组和第二组[(334.57±74.35),(436.09±69.35),(448.76±45.68)μkat/L,P<0.05],但高于第三组[(255.88±35.17)μkat/L,P<0.05];第一组和第二组比较差异不显著(P>0.05);第二组则高于第三组(P<0.05)。④BH4:第一组和第二组BH4水平明显低于对照组和第四组(P<0.01),第三组BH4水平显著低于其他4组(P<0.01)。⑤GTPCH-1:第一组和第二组GTPCH-1 mRNA的水平表达明显低于对照组和第四组(P<0.05),第三组GTPCH-1 mRNA的水平表达显著低于其他4组(P<0.05)。⑥GFRP:第一组和第二组GFRP mRNA的水平表达明显高于对照组和第四组(P<0.05),第三组GFRP mRNA的水平表达显著高于其他4组(P<0.05)。实验结论①膳食钙能够降低一氧化氮缺乏型高血压大鼠的血压水平。②膳食钙能够预防L-NAME诱导的大鼠高血压形成。③膳食钙可能通过降低GFRP表达水平,提高GTPCH-1 mRNA表达水平,从而提高BH4和NOS的活性,促进NO生物合成来发挥降压作用的。