关键词:
高血压
昼夜节律
Bmal1基因
炎症因子
压力感受性反射
下丘脑室旁核
摘要:
昼夜节律是生命活动的重要特征之一,它依靠自身生物钟系统调控各项生命活动,维持机体活动的正常运行。有研究报道昼夜节律调控出现紊乱时,多种疾病的发生率也会增加,如高血压、心肌梗死、动脉粥样硬化、糖尿病心肌病等。高血压是最常见的一种慢性疾病,也是威胁全球人类健康的重大问题。近些年我国高血压患病率呈上升趋势,截至到2022年我国高血压患病人数已经达到2.45亿,也就是每4个人当中有一个人罹患高血压。此前研究表明正常人生理状态下血压昼夜节律变化呈现“两峰一谷”,“昼高夜低”的特点,主要表现为杓型或深杓型,而高血压患者的血压昼夜节律波动则发生异常,表现为非杓型或者反杓型,同时这种差异性变化使得心脑血管疾病如心源性猝死、心肌梗死、脑梗死的晨起发病率增加。因此,深度探究高血压节律紊乱的发病机制很有必要。
压力感受性反射是调节血压的重要机制之一,对于维持生物机体内的血压稳态具有重要的意义。下丘脑室旁核(paraventricular nucleus,PVN)位于第三脑室下丘脑部上端的两侧,它不仅参与机体的水盐代谢,控制分泌活动,还是调节血压以及生物节律的重要神经核团之一。有研究报道核心节律基因Bmal1参与了多种器官组织细胞的节律活动过程,但有关PVN区节核心律基因Bmal1是否参与调节血压昼夜节律的研究还不是很清楚。因此,本实验应用自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rats,SHR)探究高血压大鼠的血压以及压力感受性反射的节律是否紊乱,以及PVN区的节律基因Bmal1和IL-1β表达是否参与这一过程。
目的:
探讨高血压大鼠的血压以及压力感受反射的节律是否紊乱,以及PVN区的节律基因Bmal1和IL-1β表达是否改变。
方法:
1.实验分组:
实验采用16周龄雄性自发性高血压大鼠(Spontaneously Hypertensive Rats,SHR),作为高血压组;正常血压16周龄雄性大鼠(Wistar-Kyoto rats,WKY),作为对照组。
2.清醒大鼠24小时动态血压心率监测:
利用无线遥测系统测量每组动物收缩压(Systolic blood pressure,SBP)、舒张压(Diastolic blood pressure,DBP)、平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)、心率(Heart rate,HR);分别在北京时间的早上8:00、12:00、16:00、20:00、24:00、次日凌晨4:00以及次日清晨8:00记录WKY大鼠和SHR大鼠清醒状态的SBP、DBP、MAP和HR。
3.记录清醒大鼠的压力感受性反射:
应用浓度为1mg/m L苯肾上腺素(phenylephrine,PHE)和硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)诱导SHR和WKY组清醒大鼠的压力感受性反射,每间隔4小时,分别记录两组大鼠压力感受性反射敏感性(Baroreflex sensitivity,BRS)的变化。
4.检测下丘脑室旁核(paraventricular nucleus,PVN)蛋白水平变化:利用Western blot实验方法检测SHR大鼠和WKY大鼠节律基因Bmal1以及炎症因子IL-1β蛋白变化,每次间隔时间为4小时,取材时间点依次为北京时间的早8:00、12:00、16:00、20:00、24:00以及次日的凌晨4:00。
结果:
1.通过连续监测两组大鼠的24小时动态血压,我们得出SHR大鼠的SBP、DBP以及MAP要显著高于WKY大鼠血压,WKY大鼠血压昼夜节律符合昼低夜高的特点,SHR大鼠血压的昼夜节律紊乱消失。
***大鼠的压力感受性反射敏感性高于SHR大鼠。WKY大鼠日间高于夜间压力感受性反射敏感性,SHR大鼠无差异。
***大鼠的Bmal1蛋白表达水平在ZT0、ZT4、ZT12以及ZT20四个时间点显著低于WKY大鼠。
4.同一天内相同时间点SHR大鼠的IL-1β表达水平高于WKY大鼠,在ZT8、ZT12以及ZT16时SHR大鼠的蛋白表达水平明显高于对照组。
结论:
实验结果发现SHR大鼠血压升高和压力感受性反射敏感性降低,并且均存在一定程度的昼夜节律紊乱现象,其昼夜节律的紊乱可能与PVN区炎症IL-1β表达升高及Bmal1表达水平下降有关。