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目的:本研究采用自发性高血压大鼠(SHR)、2肾1夹肾血管型高血压大鼠(2肾1夹)和自发性压力感受性反射功能低下大鼠(SLBS)三种动物模型,研究混合型、获得性和遗传性动脉压力感受性反射(ABR)功能缺陷的发生部位,是在感受器还是感受器后反射弧的其他部分,以探索高血压病ABR损伤的规律,为改善高血压病的ABR功能以及高血压病的治疗提供新靶点。
方法:
1.建立动物模型。在SD大鼠左肾动脉放置内径为0.25mm的银夹,建立Goldblatt 2肾1夹高血压大鼠模型;假手术(sham)组只分离血管,不放银夹,术后30天用于实验。从SD大鼠中筛选出动脉压力感受性反射敏感性(BRS)高和低的动物,然后分别近亲繁殖,得到两个血压正常但遗传性ABR功能不同的种系,即自发性压力感受性反射功能正常/低下大鼠(SNBS/SLBS)。以下每个步骤都按模型种类分6组:雄性,22周龄,WKY(Wistar-Kyoto,WKY)/SHR大鼠,sham/2K1C大鼠和SNBS/SLBS大各组6~14只动物。
2.动物筛选:在安定和氯胺酮腹腔麻醉下行股动、静脉插管术。术后48小时,采用计算机化清醒自由活动大鼠血压监测系统记录动物血压,Smyth法测定清醒状态BRS,本研究采用刺激(血压变化)-反应(心动周期变化)曲线的斜率作为BRS。选出符合下列条件的动物进行电生理实验:WKY(收缩压≤140 mmHg,BRS>0.5ms/mmHg);SHR(收缩压≥150 mmHg,BRS<0.4 ms/mmHg)。Sham(收缩压≤140mmHg,BRS>0.5 ms/mmHg);2K1C(收缩压≥150 mmHg,BRS<0.4ms/mmHg)。SNBS(收缩压≤140 mmHg,BRS>0.8 ms/mmHg);SLBS(收缩压≤140 mmHg,BRS<0.6 ms/mmHg)。
3.主动脉神经放电和血压的记录:选用符合条件的大鼠,急性手术并剪断右侧主动脉神经后20分钟,记录血压和左侧主动脉神经放电,作为静息时基础值。股静脉注射新福林使血压上升30mmHg,记录血压和放电,并计算变化值百分数(△%)。
4.神经电刺激引起的降压效应:选用符合条件的大鼠,分离主动脉神经并将双侧神经剪断后,连续电刺激左侧主动脉神经中枢端10s,观察电刺激时和刺激结束后血压及心动周期的变化,并计算变化百分数(△%)。组间比较采用非配对t检验,前后比较采用配对t检验。
结果:
1.WKY/SHR主动脉神经放电对升压的反应(n=8):清醒状态,SHR的BRS显著低于WKY大鼠。麻醉状态,SHR收缩压比WKY高,主动脉神经基础放电频率显著高于WKY(326±15 vs 250±25 Spikes/s,P<0.05)。静脉注射新福林使血压升高时,WKY和SHR两组的放电频率都显著加快,SHR频率加快的程度显著低于WKY(19.1±4.9%vs52.3±9.1%,P<0.01)。
2.sham/2肾1夹大鼠主动脉神经放电对升压的反应:清醒状态2肾1夹模型组大鼠血压显著高于sham组,BRS显著低于sham组,主动脉神经基础放电频率略高于sham组,差异无显著性。血压升高时,放电频率比静息时基础放电显著加快。2K1C模型组放电频率加快的程度低于sham组(37.3±8.2% vs 61.9±9.0%,P>0.05),差异无显著性。
3.SNBS/SLBS大鼠主动脉神经放电对升压的反应:SNBS和SLBS大鼠血压和主动脉神经基础放电频率相同,SLBS大鼠的BRS显著低下。血压升高时放电频率都显著加快。SLBS大鼠放电频率加快的程度低于SNBS大鼠(39.9±9.06% vs 78.9±12.9%,P<0.05)。
4.WKY/SHR对电刺激主动脉神经的反应:电刺激左侧主动脉神经传入端10s时,收缩压(SBP)和舒张压(DBP)显著降低,心动周期(HP)延长。SHR的收缩压变化百分数(△%SBP)和舒张压变化百分数(△%DBP)小于WKY(△%SBP:10.8±1.6 vs15.6±2.0,P>0.05;△%DBP:13.4±2.3 vs 21±3.8,P<0.05)。电刺激时SHR的心动周期变化百分数(△%HP)显著低于WKY(1.2±0.22% vs 6.68±1.4%,P<0.01)。
5.sham/2K1C对对电刺激主动脉神经的反应:电刺激时,2K1C模型组和sham组大鼠血压都显著降低,心动周期延长。2K1C组△%DBP显著低于sham组(17.3±2.2vs 26.1±2.1,P<0.05),△%HP也显著低于sham组(1.23±0.16 vs8.45±2.3, P<0.01)。
6.SNBS/SLBS对刺激主动脉神经的反应:电刺激SLBS和SNBS组大鼠左侧主动脉神经传入端10s时,血压都显著降低,心动周期延长。两组血压下降程度接近(△%SBP:18.4±1.9vs 19.5±1.5,P>0.05);SLBS的△%HP略低于SNBS,(4.28±0.9%vs 5.90±1.1%,P>0.05)差异无显著性。
7.刺激左侧主动脉神经结束后BP和HP的动态变化:SHR和2肾1夹组从刺激后的低血压水平恢复到刺激前血压水平的时间比相应正常血压对照组短,恢复更快,且各时间段血压和心动周期变化值(△%)小于对照组。
结论:混合型.ABR功能缺陷,其感受器和感受器后反射弧的其他部位都有功能异常;获得性ABR功能缺陷,感受器功能正常,感受器后的部位功能异常;遗传性ABR功能缺陷主要是感受器功能异常。本工作为继续探索ABR缺陷部位的遗传学特征和规律的研究打下基础,为高血压病反射功能缺陷的针对性治疗提供依据。