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侧脑室注射血管紧张素Ⅱ对大鼠血压和缰核内神经元电活动

2022-07-29
来源:求医网
摘要:实验观察了侧脑室注射(icv)及缰核(habenula nucleus Hb)内微电泳血管紧张素Ⅱ(AⅡ)与[Sar1,Thr8]-AⅡ(ST-AⅡ, aⅡ拮抗剂)对正常和应激性高血压(stress-induced hypertension SIH)大鼠血压及内外侧缰核(MHb、LHb)内心血管神经元放电活动的影响。结果如下: icv AⅡ或ST-AⅡ, 正常鼠和SIH大鼠血压均升高或降低, SIH鼠较正常鼠血压变化更显著(P<0.05); icv AⅡ或微电泳AⅡ明显增强Hb内心血管神经元的放电活动,对SIH大鼠作用更明显; 而微电泳ST-AⅡ则明显抑制Hb内心血管神经元的放电活动, 对SIH大鼠的抑制作用更强。研究表明: 中枢内AⅡ参与SIH的形成, sIH大鼠Hb内心血管神经元对AⅡ反应的敏感性提高了。脑内肾素-血管紧张素系统参与多种高血压的形成,中枢应用血管紧张素Ⅱ(AⅡ)受体拮抗剂或血管紧张素转换酶(ACE)抑制剂明显降低自发性高血大鼠的血压[1,2]; SIH大鼠下丘脑、延髓等部位AⅡ含量明显增加, icv captopril可明显降低SIH大鼠的血压及颈动脉窦反射调定点[3]。Hb内也存在该系统[4], 本室研究还证明,Hb不仅参与血压的调节[5],还参与自发性高血压及SIH的形成[6,7]。为了探讨SIH大鼠中枢及Hb内AⅡ功能的变化, 本实验观察了icv、Hb内微电泳AⅡ或ST-AⅡ对SIH大鼠血压及Hb内心血管神经元放电活动的影响。

wistar大鼠,250 g左右, 雌雄不限。按本室报道的方法建立SIH模型[8]。乌拉坦(1 g/kg)腹腔麻醉后股动脉插管记录血压; 侧脑室埋置套管和Hb定位[9]。经套管向侧脑室注入药物(3μl, 1 min注完, AⅡ、ST-AⅡ为Sigma产品)。参照文献[10]鉴定心血管神经元, 静脉注射新福林(1~2 mg/kg), 使动脉血压快速升高,如神经元放电增加超过20%, 则为心血管神经元。玻璃微电极充灌滂胺天蓝溶液引导MHb、LHb内神经元的放电显示于示波器上, 同时输入磁带记录仪储存,最后进行序列密度的分析。与给药前相比, 放电频率变化超过20%为有效。用5管玻璃微电极进行微电泳, 中心管充灌1 mol/L NaAC+滂胺天蓝溶液,记录神经元放电及定位, 侧管分别充以10-4 mol/L AⅡ(pH 4.5)、10-4 mol/L ST-AⅡ(pH 4.5)、2 mol/L NaCl(平衡管)和2 mol/L NaCl (对照管)。电泳AⅡ或ST-AⅡ时, 通阳极电流20~60 nA, 持续10~30 s; 不给药时, 通阴极电流5~10 nA。神经元放电的储存和处理同单管微电极。实验结束后, 泳入滂胺天蓝定位, 动物处死后取脑固定, 进行组织学鉴定。数据用(x±s)表示, t检验进行组内及组间显著性检验。

实验结果如下:

1.icv AⅡ、ST-AⅡ对血压及Hb内心血管神经元放电活动的影响

icv 3 μl ACSF, 正常鼠和SIH大鼠血压没有明显变化(P>0.05)。icv AⅡ(20 μg), 正鼠和SIH大鼠血压均升高, 且SIH大鼠血压升高较明显,两组升高值2.1±0.52与4.3±1.11 kPa比较, 有显著性差异(P<0.05); icv ST-AⅡ(20 μg), 正常鼠和SIH大鼠血压均下降,同样SIH大鼠血压降低更明显, 两组下降值2.1±0.91与4.4±1.52 kPa比较, 也有显著性差异(P<0.05)(表1, 图1)。

记录血压变化的同时, 在14只正常鼠Hb内记录到35个心血管神经元, 20个分布于MHb, 15个在LHb。icv AⅡ, 在MHb,9个心血管神经元放电活动增强, 放电频率由7.4±1.31 spikes/s增至11.3±4.12 spikes/s, 6个神经元放电活动抑制,放电频率由7.7±1.95 spikes/s减至5.9±2.02 spikes/s, 5个神经元放电活动无明显变化; 在LHb, 5个心血管神经元放电活动增强,放电频率从7.9±2.64 spikes/s增至10.1±3.44 spikes/s, 6个神经元放电活动抑制, 放电频率由8.1±1.71 spikes/s减至6.3±2.11 spikes/s, 4个神经元放电活动无明显变化。

在17 只SIH大鼠Hb内记录到40个心血管神经元, 29个分布于MHb, 11个在LHb。icv AⅡ, MHb内20个心血管神经元放电活动增强,放电频率从13.5±4.33 spikes/s增至22.1±5.67 spikes/s, 4个神经元放电活动抑制, 放电频率由12.9±3.15 spikes/s减至10.9±3.02 spikes/s, 5个神经元放电活动无明显变化; LHb内5个心血管神经元放电活动增强, 放电频率从7.8±2.64 spikes/s增至 10.8±1.34 spikes/s, 3个神经元放电活动抑制, 放电频率由7.1±1.93spikes/s减至5.1±1.87 spikes/s, 3个神经元放电活动无明显变化。以上结果表明: SIH大鼠的MHb内心血管神经元的自发放电活动强于正常鼠, icv AⅡ对MHb内心血管神经元的兴奋作用也强于正常鼠。

2.微电泳 AⅡ、ST-AⅡ对Hb内心血管神经元放电活动的影响

在正常鼠(n=15)MHb内共记录27个心血管神经元, 在20、40、60 nA电流强度下, 微电泳NaCl均不影响神经元的放电活动; 而微电泳AⅡ,其中14个神经元放电活动增强, 放电频率随电流强度的增大而增大, 6个神经元放电活动抑制, 7个神经元放电活动无明显变化; 27个心血管神经元中,微电泳ST-AⅡ可明显抑制其中10个神经元的放电活动, 其抑制作用随电流强度的增大而增强, 7个神经元放电活动增强, 10个神经元活动无明显变化。

在SIH大鼠(n=17) MHb内共记录35个心血管神经元。在上述电流强度下微电泳AⅡ, 其中25个神经元放电活动增强, 放电频率随电流强度的增大而增大,5个神经元放电活动抑制, 5个神经元放电活动无明显变化; 35个心血管神经元中, 微电泳ST-AⅡ可明显抑制其中20个神经元的放电活动,其抑制作用随电流强度的增大而增强, 5个神经元放电活动增强, 10个神经元活动无明显变化。上述两种药物的作用在SIH鼠均强于正常鼠。 微电泳上述药物后,两组大鼠血压无明显变化。

hb是连接边缘前脑与脑干背侧通路的驿站, 参于应激与防御反应的调节。本室研究证明,Hb参与心血管活动的调节, 且MHb与LHb作用不同, 兴奋MHb,血压升高; LHb兴奋血压下降[5]。多种类型的高血压中, 脑内许多调节心血管活动的核团内的AⅡ功能都有改变[10~12]。由此推测, SIH大鼠脑内的AⅡ功能可能也有变化。icv aⅡ, 在SIH大鼠引起的血压变化高于正常鼠, 表明SIH大鼠脑内AⅡ功能发生了异常变化。icv AⅡ拮抗剂ST-AⅡ即阻断内源性AⅡ可明显降低SIH鼠的血压,进一步证实了脑内AⅡ功能的异常。有文献报道, 自发性高血压大鼠Hb内ACE活性明显高于正常鼠, 为探讨SIH鼠Hb内AⅡ功能状态, 在记录血压变化的同时还记录了MHb、LHb心血管神经元放电活动的变化,发现SIH大鼠MHb内心血管神经元自发放电活动强于正常鼠, 可能是由中枢内AⅡ功能活动增强造成的[13]; icv AⅡ对SIH鼠MHb内的心血管神经元放电的兴奋作用强于正常大鼠,可能是由SIH鼠神经元对AⅡ的反应性、敏感性的提高引起的[14]。在LHb, SIH大鼠和正常鼠的心血管神经元放电活动及对icv AⅡ反应无明显差异,可能是由内外侧Hb在血压调节中的作用不同所致[5], 表明MHb、LHb在SIH形成中起不同的作用。icv AⅡ对MHb内心血管神经元放电活动的影响,可能并非AⅡ的直接作用, 而是其间接作用结果。为进一步观察SIH鼠MHb内心血管神经元对AⅡ反应性的变化, 微电泳AⅡ、ST-AⅡ于MHb内,发现微电泳AⅡ可增强心血管神经元的放电活动, 其作用随电流强度的增大而增强; 微电泳ST-AⅡ可抑制神经元的放电活动。两者的作用在SIH大鼠均强于正常鼠。结果进一步肯定了SIH鼠Hb内特别是MHb内神经元对AⅡ反应性、敏感性的提高, 同文献报道相一致[14]。MHb内微电泳AⅡ或ST-AⅡ对血压无明显影响,可能是由于微电泳药物的量太小, 引起兴奋或抑制的神经元的数量太少, 不足以引起血压的明显变化[14]。

参考文献

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[3]Wan Y(万 瑜),Yang G(杨 钢), Wan SX(万曙霞)et al. Renin-angiotensin system-stress hormone response system. Acta Physiol Sin (生理学报), 1996, 46 (5):521~528 (in Chinese with English abstract).

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[6]Chevillard C, Niwa M, Saavedra JM. Angiotensin-converting enzyme in discrete forebrain areas of spontaneously hypertensive rats. Brain Res, 1984, 309:389~392.

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[8]Wang DW (汪大伟), Cui JJ (崔金娟), Wang S (王 绍) et al. A method of microcomputer control for stress-induced hypertensive rats. J Northeast Norm Univ (东北师大学报),1996, 4: 40~42 (in Chinese with English abstract).

[9]Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. Sydney: academic Press. 19