TRP通道在高盐诱导高血压靶器官损害中的作用及机制研究

摘要

目的:
　　瞬时电位通道(transient receptor potential，TRP)家族是一种非选择性阳离子通道，不同的TRP通道对C2+、Mg2+、Na+和H+等阳离子的通透选择性不一样。TRP通道的功能障碍参与了全身许多疾病的病理过程。TRPV4通道也是TRP家族的一员，主要介导Ca2+内流，既往有研究报道激活TRPV4通道具有心血管保护作用，它能够特异性的被膳食因子芹菜素激活。TRPP2通道是由PKD2L1基因编码的通道，最初人们发现该基因的突变与人常染色体显性多囊肾病(ADPKD)紧密相关，随后的进一步研究发现TRPP2通道的缺失与心血管疾病也密切相关。
　　盐作为重要的环境因素之一，高盐摄入常伴随着血压升高。高血压会导致多种靶器官的损害，如心肌肥厚、肾脏损伤、动脉硬化以及卒中等。流行病学调查显示，多种饮食因素对血压以及心血管的功能产生了影响;增加钾盐同时减少钠盐的摄入可有效的降低血压和改善血管功能，改善高血压靶器官损害。而芹菜素是一种植物多酚，具有降压、扩血管、抗氧化等心血管保护作用，膳食芹菜素是否对DOCA-盐诱导的肾脏损害具有保护作用尚不清楚。
　　人群研究显示盐摄入较多的人群中，心肌肥厚的患病率增高，左心室重量、左心室后壁厚度、室间隔厚度明显相关的增加与高盐的膳食摄入。心血管疾病是目前全球社会中相当重要并且急速进展的公共健康问题，而心肌肥厚所致的心衰的死亡率惊人，同时社会成本非常高，但是控制盐的摄入非常困难且不易达成预期的效果，减少高盐对心肌肥厚的危害除了控制盐的摄入外，明确高盐导致心肌肥厚的机制，对于防治心衰的发生发展至关重要。
　　本研究分两部分进行。第一部分:利用膳食芹菜素激活TRPV4，干预DOCA-盐高血压大鼠4周，监测血压，明确TRPV4的激活对盐敏感性高血压的降压作用;通过DOCA-盐高血压大鼠组织学染色，观察肾脏纤维化情况，明确激活TRPV4对DOCA-盐高血压肾脏损害的保护作用。通过对TRPV4通道的操控，探讨激活TRPV4的肾脏保护作用机制。第二部分:使用TRPP2 KO小鼠与WT小鼠，给予长期干预24周。观察及TRPP2通道与长期高盐摄入对小鼠心脏结构与功能的影响。运用高分辨率呼吸功能测定仪分析高盐对心肌线粒体呼吸功能的影响，研究探索TRPP2在线粒体呼吸功能中的作用，明确高盐导致心肌肥厚的发病机制。
　　材料与方法:
　　第一部分:首先使用DOCA-盐高血压大鼠模型，膳食芹菜素干预4周，分为对照组、芹菜素组、DOCA组、DOCA+芹菜素组，观察激活TRPV4对盐敏感性高血压及其靶器官损害的作用。其次使用HBZY-1肾脏细胞系，探讨激活TRPV4肾脏保护作用的机制。
　　第二部分:首先以TRPP2 KO和WT小鼠为模型，随机分为普食和高盐(8％)干预24周。其次以H9C2心肌细胞系，探讨TRPP2通道介导高盐诱导心肌肥厚的机制。
　　1.整体动物研究:
　　(1)鼠尾血压仪及动态血压植入子各组大鼠血压。
　　(2)组织染色观察各组大鼠肾脏病理改变。
　　(3)收集大鼠24小时尿液，检测尿白蛋白含量。
　　(4)小血管张力测定技术评价各组老鼠肾间质动脉的血管功能。
　　(5)小动物超声观察各组小鼠心脏结构和功能的改变
　　(6)实验动物监测系统测定各组小鼠能量代谢的改变
　　(7)测定各组小鼠心肌线粒体呼吸功能的改变。
　　2.细胞水平研究:使用HBZY-1细胞系和H9C2细胞系，观察细胞及线粒体Ca2+摄取情况。检测HBZY-1细胞AMPK/SITR1蛋白、肾脏纤维化相关蛋白的表达;检测H9C2细胞NCX1、NHE1蛋白的表达及mRNA水平。
　　结果:
　　(1)激活TRPV4降低DOCA-盐高血压大鼠血压，改善DOCA-盐高血压大鼠肾间质动脉舒张功能，减少尿白蛋白，拮抗纤维化。
　　(2)膳食芹菜素能激活TRPV4通道，介导细胞Ca2+内流。
　　(3)激活TRPV4能抑制TGFβ1/Smad2/3信号通路，主要通过增加细胞内Ca2+浓度，使AMPK磷酸化及SIRT1激活。
　　(4)长期高盐摄入导致小鼠心脏功能受损和左心室肥厚，TRPP2缺失加重该效应。
　　(5)长期高盐摄入抑制线粒体呼吸功能，TRPP2缺失加重线粒体呼吸功能障碍。
　　(6)TRPP2通道的缺失导致心肌细胞膜Ca2+摄取能力减弱，线粒体Ca2+摄取能力也降低。
　　(7)TRPP2缺失代偿性增加了NCX1的蛋白表达，参与了高盐诱导了心肌细胞Ca2+稳态的调控。
　　(8)抑制NCX1的表达拮抗TRPP2的促进高盐所致心肌肥厚反应。
　　结论:
　　(1)膳食芹菜素能激活TRPV4通道，降低DOCA-盐高血压大鼠血压，对盐诱导高血压肾损害具有保护作用。
　　(2)激活TRPV4可以引起Ca2+内流，细胞内Ca2+浓度增加使AMPK磷酸化及SIRT1的激活，抑制TGF-β1/Smad2/3通路，进而抑制肾脏纤维化，起到肾脏保护作用。
　　(3)长期高盐摄入可以引起心肌细胞Ca2+超载导致心肌肥厚，TRPP2缺失加重高盐诱导的心肌肥厚反应。
　　(4)TRPP2缺失增加NCX1的表达，这会加重高盐引起的心肌线粒体Ca2+超载，导致心肌线粒体呼吸功能障碍，参与心肌肥厚的反应。

目录

声明

缩略语表

摘要

第一章 前言

第二章 激活TRPV4改善DOCA-盐诱导高血压大鼠肾脏纤维化

2．1 激活TRPV4对DOCA-盐高血压大鼠血压及肾脏纤维化作用的研究

2．1．1 材料

2．1．2 方法

2．1．3 结果

2．1．4 讨论

2．1．5 小结

2．2 激活TRPV4改善DOCA-盐高血压大鼠肾脏纤维化的机制研究

2．2．1 材料

2．2．2 方法

2．2．3 结果

2．2．4 讨论

2．2．5 小结

第三章 TRPP2调节心肌Ca2+稳态抑制高盐诱导的心肌肥厚

3．1 材料

3．2 方法

3．3 结果

3．4 讨论

3．5 小结

全文结论

参考文献

文献综述 TRP通道与高血压及心肌肥厚的研究进展

攻读博士学位期间发表论文

致谢