CeA-CRH神经元GABA传入失衡在慢性应激性高血压中的作用

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目的:慢性应激可使临界高血压(borderline hypertension)形成持续性高血压,但其机制尚未明了。中央杏仁核(central nucleus of amygdala,CeA)在应激、恐惧和焦虑时心血管功能调节中发挥关键作用。研究发现,CeA神经元投射到下丘脑及延髓中调节心血管功能的神经核团,可调节血压以及应激相关的行为。但CeA是否参与慢性应激所致临界高血压向持续性高血压的转变尚不清楚。本研究拟用鼠尾动脉测血压、交感肾神经放电、中枢核团微量注射、脑片膜片钳、化学遗传学、免疫荧光、Western blot等技术探讨CeA-CRH神经元GABA传入失衡在慢性应激性高血压中的作用。方法:1.雌性自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)和雄性Wistar–Kyoto(WKY)大鼠交配可产生的临界高血压大鼠(Borderline hypertensive rat,BHR)。本实验选取体重280g-320g左右的WKY和BHR大鼠,给予慢性不可预见性温和应激(chronic unpredicted mild stress,CUMS)处理。因此,本实验随机分为四组:WKY组、WKY+CUMS组、BHR组和BHR+CUMS组。CUMS组每天接受两种不可预见性温和应激处理,持续11天,对照组不作处理。应激处理过程中及应激处理结束后21天内,每天测量大鼠鼠尾动脉血压并记录血压变化,确保造模成功。2.造模成功后,取应激结束两周以内大鼠,麻醉后测定动脉血压和肾交感神经放电(Renal sympathetic nerve activity,RSNA),并且在CeA脑区微量注射GABA受体激动剂muscimol观察血压和RSNA的变化。3.免疫荧光检测CRH+和c-Fos+神经元在各组大鼠CeA中的数量。4.Western blot比较各组大鼠CeA中CRH、GABAA受体蛋白的表达。5.应用化学遗传学技术,将AAV1/2-Rat CRH promoter-Cre病毒与p AAV-hsyn-DIO-h M3D(Gq)-e GFP病毒或p AAV-hsyn-DIO-h M4D(Gi)-m Cherry病毒分别注入到WKY、BHR以及WKY+CUMS和BHR+CUMS大鼠的CeA脑区,WKY、BHR大鼠CeA-CRH神经元表达兴奋性DREADD M3,WKY+CUMS和BHR+CUMS大鼠CeA-CRH神经元表达抑制性DREADD M4。21天以后,用h M3Dq和h M4Di的配体Clozapine N-oxide(CNO)操控有h M3Dq和h M4Di表达的CeA-CRH神经元,进行电生理实验。向脊髓中间外侧柱(intermediolateral column,IML)注射荧光微球,逆行标记CeA前交感神经元。全细胞膜片钳技术检测激活或抑制CeA-CRH神经元对投射至脊髓中间外侧柱的前交感神经元电活动的影响。结果:1.与WKY组相比,BHR大鼠基础血压明显增高。CUMS处理开始后,BHR和WKY大鼠血压均有明显增加,但BHR血压增高比WKY大鼠明显(P<0.05),停止CUMS后,BHR的血压轻度下降,但WKY大鼠血压可下降至正常水平,且BHR的血压显著高于WKY大鼠(P<0.05)。停止CUMS处理后,BHR升高的血压至少能维持两到三周。2.免疫荧光结果显示,BHR在接受CUMS处理后CeA-CRH神经元c-Fos表达明显增加(P<0.05),而WKY大鼠在接受CUMS处理后CeA-CRH神经元c-Fos表达仅轻度增加,BHR+CUMS和WKY+CUMS两组大鼠CeA-CRH神经元c-Fos表达具有显著性差异(P<0.05)。3.与BHR相比,CeA脑区微量注射GABAA受体激动剂muscimol可以显著降低BHR+CUMS大鼠的血压和RSNA。但WKY+CUMS和WKY大鼠CeA脑区微量注射muscimol并未引起血压和RSNA明显改变。4.Western blot结果显示,WKY大鼠CeA脑区CRH表达比BHR组明显增多,BHR+CUMS大鼠CeA脑区GABAA受体表达比BHR组明显减少。但WKY+CUMS与WKY大鼠相比,CeA脑区CRH和GABAA受体表达均无明显差异。5.脑片膜片钳结果显示,表达抑制性DREADD M4的大鼠CeA脑区向脊髓投射的前交感神经元的m EPSC基础频率在BHR+CUMS组比WKY+CUMS组明显增高,在灌流液中加入CNO抑制CeA-CRH神经元后,BHR+CUMS组大鼠的CeA前交感神经元m EPSC频率明显减少,冲洗后恢复到原来水平;但在WKY+CUMS组脑片,给予CNO前后前交感神经元m EPSC频率无明显变化。此外,两组大鼠的CeA前交感神经元m EPSC幅度均无明显变化。表达兴奋性DREADD M3的大鼠CeA脑区向脊髓投射的前交感神经元的m EPSC基础频率BHR组和WKY组相比无显著性差异,在灌流液中加入CNO激活CeA-CRH神经元后,BHR组大鼠的CeA前交感神经元m EPSC频率明显增加,冲洗后恢复到原来水平;但在WKY组,给予CNO前后前交感神经元m EPSC频率无明显变化。此外,两组大鼠的CeA前交感神经元m EPSC幅度均无明显变化。结论:CUMS通过抑制GABAA受体表达,激活CeA-CRH,增加CRH,导致交感传出活动增加,血压升高。
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