多巴胺受体对胰岛素受体、内皮素B受体的调节及在高血压发生中的作用研究

摘要

研究背景:高血压(essential hypertension,EH)及其并发症已成为影响人们健康的主要原因，明确EH的发生机理对于EH的防治具有重要的意义。调节血压的部位包括中枢、血管和肾脏。血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)异常增殖可引起血管张力增高，并且是高血压、动脉粥样硬化和血管成形术后再狭窄、斑块形成过程中共同的病理、生理性改变。大量的血管活性物质和生长因子参与了上述疾病中VSMCs的异常增殖，其中胰岛素为促进VSMCs增殖的重要因子，此外胰岛素也可通过刺激细胞内钙离子浓度升高引起血管收缩、周围血管阻力增加参与血压的调控。肾脏通过影响尿钠重吸收在血压的调节过程中发挥重要作用，在肾脏各部分中，肾近曲小管(RPT)的作用尤为明显，该段对尿钠的重吸收能力超过了肾脏总吸收能力的66[％]。
　　 交感神经在EH发生中的作用得到人们的公认。近年来，作为去甲肾上腺素、肾上腺素的前体物质-多巴胺及其受体在高血压发生中的作用逐渐受到重视，多巴胺与相应的多巴胺受体结合，通过调节肾脏利钠排尿、舒张血管、调控氧化应激等影响机体血压水平。多巴胺受体(dopamine receptors,DR)分为D1类(D1、D5)、D2类(D2、D3、D4)两大受体类型。多巴胺受体的5个亚型，无论敲除何种受体亚型均引起基因敲除小鼠血压明显增高，EH状态下，多巴胺受体介导的利尿排钠作用明显障碍。除多巴胺外，肾脏的利尿、排钠作用还受到其它众多体液因子的调节，交感神经(包括多巴胺)、内皮素、肾素-血管紧张素系统等均在其中发挥重要的作用。按对尿钠的影响可将以上体液因子分为两大类，一类促进尿钠排泄，另一类则抑制尿钠排泄。两大类体液因子及其受体的相互作用、控制尿钠排泄在适当的范围内，从而保持血压在正常水平。
　　 我们在前期研究中发现：D1样受体、D3受体可抑制NE介导的促VSMCs增殖作用；刺激D1样或D3受体亦可抑制VSMCs胰岛素受体蛋白表达；在D1样受体、D3受体激活的情况下，胰岛素介导的促VSMCs增殖作用被部分抑制；作为D2类受体的主要亚型D4受体是否亦发挥对VSMCs增殖作用的调节？刺激D2受体可降低女性肥胖患者血浆胰岛素水平；高胰岛素血症动物和非胰岛素依赖型糖尿病患者多巴胺受体功能出现异常；D4受体在动脉外膜和外中膜结合处表达，在肠系膜动脉、肺动脉血管平滑肌细胞表达丰富；因而我们设想多巴胺受体与促血管平滑肌细胞(VSMCs)的增殖因素(胰岛素受体)之间存在相互作用，该调节作用可能在EH发生中发挥一定功能。
　　 我们前期的实验中发现肾动脉灌注D3受体激动剂可促进WKY(Wistar-Kyoto,WKY)大鼠尿钠排泄，给予内皮素B(Endothelin B receptor，ETB)受体阻断剂，可部分抑制D3受体介导的尿钠排泄；刺激WKY肾脏近曲小管上皮细胞D4受体可影响胰岛素受体、AT1(Angiotensin II type Ⅰ receptor,AT1)受体、ETB受体的蛋白表达和功能；基于上述工作基础，我们推测：刺激D3受体亦对肾脏ETB受体的表达和功能具有影响，该影响异常可能参与了高血压的发生、发展的病理生理过程；以上问题的解决有助丰富多巴胺受体/血管胰岛素受体/肾脏ETB受体相互作用的网络学说，为下一步深入探讨控制该网络的共同影响因素奠定基础。
　　 研究目的:研究多巴胺受体对胰岛素受体/ETB的调节作用，探讨该作用与高血压发生的关系。
　　 研究内容:
　　 1．D4受体对胰岛素介导的促血管平滑肌细胞增殖的影响。
　　 2．D4受体对血管胰岛素受体表达的影响和及机制。
　　 3．研究D3受体对肾脏ETB受体表达的影响和机制及Na+-K+ATP酶活性的变化。
　　 4．明确以上研究内容在EH状态下是否异常，探讨其与EH发生之间的关系。
　　 研究结果:
　　 1、尽管D4受体本身对VSMCs增殖无影响，但可抑制胰岛素介导的促VSMCs增殖作用，该作用呈现浓度依赖性；在WKY、SHR(spontaneously hypertensive rats，SHRs)大鼠VSMCs，D4受体对胰岛素介导的VSMCs增殖抑制作用依然存在，但无论基础状态或刺激D4受体后，SHR VSMCs增殖作用水平均高于WKY大鼠VSMCs。
　　 2、刺激D4受体可能通过增加胰岛素受体衰减而抑制VSMCs胰岛素受体蛋白的表达，该作用呈现浓度和时间依赖性；D4受体经由PKA(protein kinase A，PKA)信号发挥抑制胰岛素受体表达作用。
　　 3、D4受体与胰岛素受体存在共表达和生理连接，基础状态下SHR大鼠VSMCs的D4 受体/胰岛素受体共沉淀程度明显高于WKY大鼠VSMCs，刺激D4 受体可降低D4 受体/胰岛素受体之间的共沉淀程度。
　　 4、刺激D3受体可增加WKY细胞ETB受体的蛋白表达，该调节作用依赖于钙通道，在SHR细胞，刺激D3受体反而使ETB受体蛋白表达量进一步下降。
　　 5、D3/ETB受体间亦存在共存和生理连接，刺激D3受体可提高WKY和SHR细胞D3/ETB受体共沉淀程度，WKY细胞D3/ETB受体升高的绝对值明显高于SHR 细胞，并且WKY 细胞基础D3/ETB 受体共沉淀程度明显高于SHR细胞。
　　 6、在WKY RPT细胞，预先刺激D3受体可增强ETB受体对Na+-K+ATP 酶活性的抑制作用，但在SHR细胞，该抑制作用丧失，并且基础状态下SHR 细胞Na+-K+ATP酶的活性明显高于WKY细胞。
　　 结论:
　　 多巴胺受体对血管平滑肌细胞胰岛素受体和肾脏内皮素B 受体的表达和功能具有调节作用，D4 受体调节胰岛素受体功能在高血压状态依然存在，提示D4 受体可能是降低高胰岛素状态下胰岛素对血管危害的靶点之一；高血压状态下D3 受体对肾脏ETB受体调节作用受损导致尿钠排泄异常可能参与了高血压发生的病理生理过程。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:英文缩写一览表

前 言

共用材料与方法

第一部分 D4 多巴胺受体对胰岛素介导的促血管平滑肌细胞增殖作用的影响

第二部分 多巴胺D4 受体对血管平滑肌细胞胰岛素受体表达影响及机制

第三部分 多巴胺D3 受体对肾脏ETB 受体的异常调节在高血压发生中的作用研究

全文结论

致 谢

文献综述一:多巴胺D5 受体在血压调控中的作用

文献综述二:GRK4 在血压调控中的作用

攻读博士期间发表文章