RDN经肾脏传入神经调控中枢交感输出治疗心力衰竭的机制研究

摘要

背景：心力衰竭(Heart failure，HF)是目前全球范围内严重影响中老年人群健康的公共卫生问题，然而，其防治现状却不容乐观。交感神经系统过度激活是心力衰竭发生、进展的重要机制与治疗靶点。前期研究提示经导管肾动脉消融去神经术(Renal denervation,RDN)可以有效降低肾脏局部乃至机体整体的交感神经活性，在心力衰竭的非药物治疗领域拥有良好的应用前景。同时 RDN术通过损伤肾脏传出交感神经纤维可以降低肾交感神经活性、降低肾血管阻力、改善肾血流量及肾小球滤过率、减少水钠重吸收，而有利于改善心力衰竭患者的心脏功能。然而，肾脏传入感觉神经纤维亦为肾动脉周围神经的重要组成部分、且可能通过影响下丘脑交感输出调控机制(肾素血管紧张素系统，Renin-angiotensin system，RAS)成为机体系统性、全身性交感神经活性调控的重要参与者，而经导管RDN术对肾脏传入神经的影响及其所介导的生物学效应却尚未被关注，其在经导管 RDN术治疗心力衰竭中的地位亦尚未明确。
　　目的：探索经导管 RDN术通过损伤肾脏传入神经调控中枢交感输出治疗心力衰竭的机制，为其在心力衰竭防治方面的临床应用提供更充分、更直接的实验证据。
　　方法：24只健康成年昆明犬被随机分为假手术组(Sham组，n=6),单纯经导管肾动脉消融去神经治疗组(RDN组，n=6),经导管肾动脉消融去神经治疗+右心室起搏组(RDN+HF组，n=6),单纯右心室起搏组(HF组，n=6)。其中，Sham组：仅行肾动脉造影检查；RDN组：行经微孔盐水灌注导管RDN干预；RDN+HF组：行RDN干预后，立即经右侧颈外静脉于右心室植入单腔心脏起搏器，以250次/分的固定频率持续起搏4周；HF组：行肾动脉造影，并通过右侧颈外静脉植入单腔右心室起搏器，亦以250次/分频率固定起搏4周。于基线状态、相应介入干预术后4周分别随访经胸心脏彩超、血浆去甲肾上腺素及BNP水平。术后4周随访完成后安乐死实验犬，获取各实验犬的双侧肾动脉、肾脏、脑组织、左侧星状神经节、心脏等组织标本。通过超声心动图、血浆BNP水平测定等评价心脏结构及功能状态；通过酶联免疫吸附实验测定肾脏组织局部、心脏组织局部、血浆等的去甲肾上腺素水平，评价经导管RDN术去神经的有效性；利用组织学、免疫组织化学技术评估经导管RDN术对肾动脉周围肾脏传入、传出神经的毁损情况；分子生物学及病理组织学技术评价经导管RDN术对下丘脑交感输出调控机制-肾素血管紧张素系统(RAS)、左侧星状神经节以及心室局部交感神经活性相关指标，心脏纤维化相关指标等的影响。
　　结果：与Sham组相比，介入干预术后RDN+HF组和HF组实验犬的心功能显著受损，且以HF组实验犬尤为严重，表现为左室舒张末期容积(left ventricular end-diastolic volume，LVEDV)及左室收缩末期容积(left ventricular end-systolic volume，LVESV)显著增加，左室射血分数(left ventricular ejection fraction，LVEF)显著降低。经导管RDN术可以同时有效破坏肾动脉周围传出交感神经纤维和传入感觉神经纤维，引起RDN组及RDN+HF组实验犬肾脏皮质去甲肾上腺素水平的显著降低，而HF组实验犬肾脏皮质去甲肾上腺素水平却显著升高。作为中枢交感调整的主要机制，与Sham组相比，介入干预术后RDN组实验犬下丘脑局部的AngII浓度降低、ACE和AT1R的蛋白及基因表达水平降低，Ang(1-7)的浓度升高伴ACE2的蛋白及基因表达水平的增加；RDN+HF组和HF组实验犬下丘脑局部的AngII浓度升高、ACE和AT1R的蛋白及基因表达水平增加，Ang(1-7)的浓度降低且ACE2的蛋白及基因表达水平亦降低，且以HF组实验犬的变化最为显著。在中枢交感输出方面，与Sham组相比，RDN组实验犬左侧星状神经节中TH的表达水平及血浆去甲肾上腺素水平显著降低，RDN+HF组和HF组实验犬左侧星状神经节中TH的表达水平及血浆去甲肾上腺素水平则显著升高，且HF组实验犬升高更为显著。最终心室肌组织纤维化状况分析结果提示，与Sham组相比，RDN组实验犬心室肌胶原纤维分数、TGF-β1表达水平无显著差异，RDN+HF组和HF组实验犬的心室肌胶原纤维分数、TGF-β1表达水平显著升高，且又以HF组实验犬尤为显著。
　　结论：经导管RDN术既能有效损伤肾动脉周围传出交感神经纤维，降低肾脏局部交感活性；亦能同时损伤肾脏传入感觉神经纤维，通过上调下丘脑局部ACE2/Ang(1-7)轴活性、下调下丘脑局部AngII/ACE/AT1R轴的活性，从而降低中枢输出至外周循环、星状神经节-心脏等肾外组织器官的交感神经活性，减弱心力衰竭时系统性、全身性交感过度激活的状态，最终可以部分改善快速起搏所介导的心脏重构病理进程及心功能损害。

目录

声明

英汉缩略语名词对照

前言

1 实验材料

1.1 主要实验药品与试剂

1.2 主要试剂的配置

1.3 主要仪器设备

1.4 实验动物

2 实验方法

2.1 动物分组与处理

2.2 技术路线图

2.3 主要评价指标

2.4 介入干预术前准备

2.5 双侧肾动脉造影术

2.6 经导管肾动脉消融去神经术

2.7 经颈外静脉右心室起搏器植入术

2.8 介入干预术后护理与随访

2.9 组织标本的获取

2.10 病理组织学与分子生物学实验相关技术方法

2.11 统计分析

3 结果

3.1 入选实验动物情况

3.2 心脏功能状态评价

3.3 经导管肾动脉消融去肾神经有效性评价

3.4 下丘脑局部RAS成分表达水平评价

3.5 中枢输出至左侧星状神经节-心脏、外周循环交感神经活性评价

3.6 心室纤维化及神经重构相关指标评价

4 讨论

结论

参考文献

文献综述:去肾脏神经治疗心力衰竭相关研究进展

致谢

博士学位期间发表的文章及学术交流

博士学位期间参与的课题及获得的资助项目与奖励