基本信息
- 项目名称：
- 内皮素在间歇性低氧大鼠并发高血压中的作用
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 通过观察内皮素-1（Endothelin,ET-1）及其受体拮抗剂对CIH并发高血压的影响，探讨ET-1在CIH并发高血压中的作用机制。OSA造成CIH。CIH可引发心血管并发症。ET-1系缩血管的肽类物质，对ET-1受体拮抗剂的研究为治疗内皮素相关性疾病提供了新途径。本实验通过观察内皮素及其受体拮抗剂对CIH并发高血压的影响，探讨内皮素在间歇性低氧并发高血压中的作用。
- 详细介绍：
- 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征（Obstructive sleep apnea syndrome，OSA）是由于某些原因而致上呼吸道阻塞，睡眠时有呼吸暂停，伴有缺氧、鼾声、白天嗜睡等症状的一种较复杂的疾病。 更重要的是OSA被认为是引发冠心病、高血压、心律失常等疾病的重要因素，OSA能增加心血管疾病的发病率和死亡率。其中慢性间歇性低氧(CIH)是OSA引发心血管并发症的重要机理。目前已知在CIH发生数周内可以发生高血压、血脂异常及早期的动脉硬化和血管重构。内皮素-1（Endothelin,ET-1）系具有缩血管活性的肽类物质，近年来的研究表明ET-1参与多种心血管疾病如高血压、心力衰竭、冠心病等的病理过程。因此对ET-1受体拮抗剂的研究与开发为治疗内皮素相关性疾病提供了新的途径。本实验通过观察内皮素及其受体拮抗剂对CIH并发高血压的影响，探讨内皮素在间歇性低氧并发高血压中的作用。采用低氧工作舱复制的间歇性低氧模型大鼠，并观察了其血浆中的内皮素及一氧化氮的变化，研究表明模型大鼠血清中的内皮素明显升高，一氧化氮明显降低，说明了内皮素参与了间歇性低氧并发高血压过程。经给与内皮素A受体拮抗剂BQ123后使血管平滑肌舒张，与CIH模型组大鼠血压相比，BQ123给药组大鼠血压明显下降。而BQ788给药组大鼠血压较模型组大鼠血压并无明显差别。这说明内皮素参与间歇性低氧并发的高血压的过程是通过与内皮素相关的受体结合完成的，具体机制仍有待进一步研究。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：通过观察内皮素-1（Endothelin,ET-1）及其受体拮抗剂对CIH并发高血压的影响，探讨ET-1在CIH并发高血压中的作用机制。基本思路：OSA造成CIH。CIH可引发心血管并发症。ET-1系缩血管的肽类物质，对ET-1受体拮抗剂的研究为治疗内皮素相关性疾病提供了新途径。本实验通过观察内皮素及其受体拮抗剂对CIH并发高血压的影响，探讨内皮素在间歇性低氧并发高血压中的作用。
科学性、先进性及独特之处
- 本作品采用动物实验观察探讨了间歇性低氧模型大鼠血压、体重、血浆内皮素和一氧化氮的变化及内皮素受体拮抗剂的影响，阐述了内皮素在CIH并发高血压中的作用, 设计合理，方法得当，具有科学性，先进性。首次对两种内皮素拮抗剂进行了比较，阐明内皮素在CIH并发高血压中的作用机理,有创新性和独到之处。
应用价值和现实意义
- OSA被认为是引发冠心病、高血压、心律失常等疾病的重要因素，OSA能增加心血管疾病的发病率和死亡率。其中慢性间歇性低氧(CIH)是OSA引发心血管并发症的重要机理。通过本研究阐明了内皮素在CIH并发高血压中的作用和机制，为临床上应用内皮素拮抗剂治疗睡眠呼吸暂停综合症疾病并发高血压提供实验依据,有重要临床意义。
学术论文摘要
- 目的：通过观察内皮素及其受体拮抗剂对间歇性低氧(CIH)并发高血压的影响，探讨内皮素在间歇性低氧并发高血压中的作用及机制。 方法：32只雄性SD大鼠将其随机分为正常组、CIH模型组、BQ123给药组和BQ788给药组。通过间歇性低氧舱造CIH并发高血压大鼠模型，检测造模前及造模过程中各组大鼠尾动脉血压及血浆中内皮素与一氧化氮的含量。结果：与正常组大鼠体重相比，CIH模型组、BQ123给药组BQ788给药组大鼠的体重均有下降。正常组血压无明显变化，CIH模型组大鼠血压显著升高，经用药干预后，BQ123组大鼠血压明显降低、BQ788组大鼠血压无明显变化 (P＜0.05)。与正常组比较，CIH模型组大鼠血浆ET-1含量显著升高，NO含量显著降低 (P＜0.05)；经用药干预后，BQ123给药组大鼠血清中ET-1含量显著降低，NO含量略有降低 (P＜0.05)；而BQ788给药组大鼠血清中ET-1含量及NO含量并无明显变化。结论：内皮素参与了间歇性低氧引发高血压的病理过程及，内皮素受体拮抗剂通过内皮素受体抑制CIH并发高血压产生。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 本作品阐述了内皮素在CIH并发高血压中的作用, 设计合理，方法得当，具有科学性，先进性。首次对两种内皮素拮抗剂进行了比较，阐明内皮素在CIH并发高血压中的作用机理,有创新性和独到之处。
参考文献
- [1] Nieto FJ, Young TB, Lind BK, Shahar E, Samet JM, Redline S, D'Agostino RB, Newman AB, Lebowitz MD and Pickering TG. Association of sleep-disordered breathing, sleep apnea, and hypertension in a large community-based study. Sleep Heart Health Study. Journal of the American Medical Association 283: 1829-1836, 2000. [2] 谭胜玉,杨宇,罗荧荃,等.慢性间歇性缺氧大鼠模型的初步研究.中国医学工程,2006,14(6):595-598,601. [3]董幸,潘燕,孟岩,李新,尾套法与颈动脉法测量大鼠血压的相关性,实验室研究与探索,2008,5(27):53-55 [4]Baker-Herman TL, Fuller DD, Bavis RW, Zabka AG, Golder FJ, Doperalski NJ, Johnson RA, Watters JJ and Mitchell GS. BDNF is necessary and sufficient for spinal respiratory plasticity following intermittent hypoxia. Nature Neuroscience 7: 48-55, 2004. [5] Hla KM, Young TB, Bidwell T, Palta M, Skatrud JB and Dempsey J. Sleep Apnea and Hypertension: A Population-based Study. Ann Intern Med 120: 382-388, 1994.
同类课题研究水平概述
- 阻塞性睡眠呼吸暂停综合症(obstructive sleep arpnea, OSA)病人表现为睡眠中反复发作的上呼吸通道障碍，引起周期性的动脉血氧饱和度波动，造成周期性间歇性低氧(cyclic intermittent hypoxia, CIH)。大量流行病学及生理学研究表明这种周期性的波动往往引起持续性高血压(1, 2, 3)。尽管引起动脉血压升高的机制不十分清楚，但有证据显示，颈动脉化学感受器可通过影响交感神经系统活动导致动脉血压的改变。比如，大鼠每天给予8小时间歇性低氧处理，持续35天，结果可导致动脉血压显著升高；如果预先切除颈动脉体和肾交感神经则可防止低氧诱导的动脉血压升高(4)。OSA病人其肌肉交感神经活动（muscle sympathetic nerve activity, MSNA）明显提高(5)。 研究表明，间歇性低氧可通过改变颈动脉体内的神经调质而增加外周化学感受器敏感性(6)，如血管紧张素(Ang II)、内皮素(ET-1)和一氧化氮(NO)等特殊的神经调质可影响化学感受器的传入活动。ET-1是由21个氨基酸组成的多肽，具有两种受体，ETA和ETB受体，大量研究数据提示内皮素增加颈动脉体化学敏感性，同时改变颈动脉体内内皮素A (ETA)和内皮素B(ETB)受体表达。Chen等研究表明，持续低氧增加颈动脉体ETA及内皮素前体表达，同时颈动脉体化学感受器活动加强。Rey等(7)研究表明，CIH每天8 小时，持续4 天，可加强颈动脉体对外源性ET-1 的反应，此效应可被非特异性ET-1受体阻断剂阻断。我们以往研究结果显示，CIH改变了颈动脉体内ET-1表达，进而增强外周化学敏感性，导致血压升高。然而，ET-1如何加强颈动脉体活动的详细机制仍不十分清楚，有些问题仍需进一步阐明。
