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编号:10255655
高钠盐摄入对钠泵抑制因子水平和钠-钾泵活性的影响
http://www.100md.com 2003年8月25日 《高血压杂志》 2000年第2期
     作者:符云峰 李素琴 卢振敏 张北奇

    单位:河北省医学科学院实验医学研究所生化研究室,石家庄 050021

    关键词:高钠盐饮食;钠泵抑制因子;钠-钾-ATP酶;高血压

    高血压杂志000227

    摘要 目的:探讨长期摄入高钠盐饮食引发高血压的机理。

    方法:以普通饲料和1.5% NaCl溶液饲喂雄性Sprague-Dawley大鼠6周,颈动脉插管直接测量血压,ELISA检测血浆中、肾上腺和下丘脑组织中哇巴因样物质(oubain-like compound, OLC)和前海葱苷原A样物质(proscillaridin-like compound, PLC)免疫反应性,在有和无哇巴因存在的条件下水解ATP测定Na+-K+-ATP酶活性。
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    结果:高血压组动脉血压较对照组明显升高(P<0.001),体重、肾重、肾重/体重比率、血浆中及肾上腺和下丘脑组织中OLC和PLC水平分别明显高于对照组(P<0.001),肾脏Na+-K+-ATP酶活性明显低于对照组(P<0.001)。

    结论:长期摄入高钠盐饮食可能通过体液容量扩张刺激肾上腺和下丘脑分泌OLC和PLC入血循环,抑制组织细胞特别是血管平滑肌细胞膜Na+-K+-ATP酶活性,引起细胞内Na+和游离Ca2+浓度升高而导致血压升高。

    中图分类号:Q591.7;Q55;R544.1 文献标识码:A 文章编号:1006-2866(2000)06-0171-03

    Effects of Chronic High Salt Diet
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    Intake on Sodium-Pump Inhibitor

    Levels and Na+-K+-Pump Activity in Rats

    FU Yun-feng, LI Su-qin, LU Zhen-min, ZHANG Bei-qi

    (Department of Biochemistry, Institute of Experimental Medicine, Hebei Academy of Medical Sciences, Shijiazhuang 050021,China)

    ABSTRACT Aim: To study the pathogenesis of hypertension induced by chronic high salt diet intake.
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    Methods:Male Sprague-Dawley rats weighing approximately 200 g were divided into two groups. The control group received normal diet and deionized water and the high salt group received normal diet and 1.5% NaCl solution for 6 weeks, before study, direct blood pressure was recorded by a carotid artery catheter. Oubain-like compound (OLC) and proscillaridin-like compound (PLC) immunoreactivities in plasma, adrenal and hypothalamus were measured. Hydrolysis of ATP in the absence or presence of oubain was used to assay kidney microsomes Na+-K+-ATPase activity.
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    Results:The high-salt diet increased arterial pressure and OLC and PLC immunoreactivities in plasma, adrenal and hypothalamus, and decreased kidney microsomes Na+-K+-ATPase activity compared with control group.

    Conclusion:The present data indicate that chronic high-salt diet intake may induce hypertension through stimulation of release OLC and PLC from adrenal and/or hypothalamus into circulation, which may inhibite Na+-K+-ATPase activity.
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    Key Words:high salt diet; sodium-pump-inhibitors; Na+-K+-ATPase; hypertension

    已经确定,膜离子运输失常和肾脏排钠能力降低与高血压发病之间存在密切关系, 特别是细胞膜钠-钾-ATP酶(泵)活性抑制被认为是细胞内游离Ca2+浓度增加与血压升高相联系的核心成分。 据推测[1],体内钠潴留致体液容量扩张, 刺激利钠尿激素释放, 引起广泛的细胞膜钠-钾-泵活性抑制, 血管平滑肌细胞内钠和钙浓度升高, 血管对血管活性物质的反应性增强, 外周血管阻力提高, 导致高血压状态。流行病学调查认定,长期摄取高钠盐饮食可能是引发高血压的重要环境因素之一[2], 其机制为何?推测可能与上述某些环节有关, 但研究报道尚少, 而且互相不一。 为此我们进行了有关研究, 现将结果报道如下。

    对象与方法
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    1 实验动物及分组:

    实验采用雄性Sprague-Dawley大鼠,由河北省实验动物中心提供,18只, 体重200±10g, 随机分为2组(对照组和高钠盐组), 每组9只。按以下方法喂养6周。

    1.1 对照组: 喂普通饲料, 饮去离子水, 不限量。

    1.2 高钠盐组: 喂普通饲料, 饮1.5%NaCl 溶液(用去离子水配制), 不限量。

    2 检测内容

    2.1 血压测定:用戊巴比妥钠50 mg/kg体重, IP麻醉, 暴露颈总动脉,在前侧中线作切口插入聚乙烯塑料管并扎紧,连接多道生理仪,待血压稳定5 min后,记录血压。随后剪开腹腔,抽取腹主动脉血10 ml置于含有EDTA的离心管中,3000 r/min离心5 min,分出血浆; 摘取双侧肾上腺去除被膜后迅即置入干冰中。同时开颅取脑切取下丘脑置入干冰中。按已发表的方法[3]检测血浆中和肾上腺及下丘脑组织中哇巴因样物质(OLC)和前海葱苷原A样物质PLC)免疫活性;切取肾脏剥离被膜后置入冰冷的生理盐水中, 3 min后取出, 在4℃环境切取皮质和髓质,剪成小碎块, 移入Teflon杵匀浆器中, 1500 r/min , 缓缓上下移动,往返3次。按以前发表的方法[4]制备Na+-K+-ATP酶和测定其活性。
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    3 化学试剂:哇巴因、前海葱苷原A,购自Sigma公司;其它试剂为北京化学试剂厂产,AR级。抗哇巴因抗体和抗前海葱苷原A抗体由德国吉森大学生化与内分泌研究所所长W. Schoner教授赠。

    4 仪器:八道生理仪:日本电子公司产;酶标仪、分光光度计:上海分析仪器厂产。

    5 数据处理:结果以±s 表示,进行t检验,P<0.05 为有显著性差别。

    结果

    1 动脉血压、体重、肾重、和肾重/体重比率:

    高钠盐组大鼠动脉收缩压(SBP)和舒张压(DBP)与对照组大鼠比较皆明显增高,体重、肾重、和肾重/体重比率与对照组大鼠比较皆明显增加,皆具有统计学显著性差别(P<0.001)(表 1)。
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    表 1 两组血压、体重、肾重和肾重/体重比率

    Tab 1 Comparision of arterial blood pressure、body weight、kidney weight and kidney weight/ body weight ratio between two groups

    Control(n=9)

    High salt(n=9)

    P

    SBP(mmHg)

    107.8±4.86

    135.3±2.96

    <0.001
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    DBP(mmHg)

    93.8±4.79

    123.5±2.38

    <0.001

    bw(g)

    431.1±22.0

    451.0±20.0

    <0.05

    kw(g)

    1.18±0.08

    1.29±0.06

    <0.001
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    kw/bw×100

    0.27±0.012

    0.29±0.014

    <0.001

    bw:Body weight; kw:Kindey weight

    2 哇巴因样物质(OLC)和前海葱苷原A样物质(PLC)免疫反应性和肾脏Na+-K+-ATP酶活性:

    高钠盐组血浆中前海葱苷原A样物质(PLC)免疫反应性显著高于对照组(P<0.001),肾上腺及下丘脑组织中哇巴因样物质(OLC)和前海葱苷原A样物质(PLC)免疫反应性似乎也分别显著高于对照组,但因每组的样本合并为一份进行测定的,故两组之间无法进行统计学分析;高钠盐组肾脏Na+-K+-ATP酶活性明显低于对照组(P<0.001)(表 2)。
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    表 2 两组血浆、肾上腺和下丘脑组织中钠泵抑制因子免疫反应性和肾脏Na+-K+-ATP酶活性比较

    Tab 2 Comparision of sodium-pump inhibitors immunoreactivities in plasma、adrenal and hypothalamus,and kidney Na+-K+-ATPase activity between control group and high salt group(±s,n=9)

    Control group

    High salt group

    P
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    OLC(nmol/L)

    Plasma

    -

    -

    Adrenal*

    16.8

    253.4

    Hypothalamus*

    55.2

    403.1

    PLC(nmol/L)

    Plasma
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    0.026±0.007

    0.061±0.022

    <0.001

    Adrenal*

    6.69

    81.1

    Hypothalamus*

    1.21

    6.86

    Kidney Na+-K+-ATPase

    μmol Pi/mg prot.*h-1
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    24.3±3.34

    14.3±3.72

    <0.001

    OLC:哇巴因样物质; PLC:前海葱苷原A样物质; *:表示系9例合并检验结果,故无均数讨论

    Haddy及其同事[5]最早研究指出, 体液容量扩张可能引起一种能够抑制所有血管系统平滑肌细胞Na+-K+-ATP酶活性的物质(因子)释放, 该因子可能与高血压发病有关。该假说提出之后得到De Wardener等[6,7]从动物实验取得的结果的支持。对人进行的观察也发现容量扩张可以抑制各组织细胞膜钠-钾泵活性, 摄取高钠盐的正常人的尿提取物可以抑制正常白细胞Na+外流[8]。 然而, 另一些研究者并未在大多数由细胞外液容量扩张引起的实验性高血压模型发现高钠盐摄入对大鼠红细胞哇巴因敏感性Na+外流的抑制效应[9]。这些差别可能与年龄、种属、性别、或药物治疗, 以及技术不同有关。我们采用SD大鼠, 摄取高钠盐饮食六周, 发现体重、肾重和肾重/体重比率均明显增加, 表明体液容量扩张。同时证明血浆中和肾上腺及下丘脑组织中的钠泵抑制因子(OLC和 PLC)免疫反应性明显提高, 肾脏Na+-K+-ATP酶活性明显减低,与对照组比较皆有统计学显著性差别。结果证明长期摄取高钠盐饮食确实能够引起血压升高, 而且提示这种血压升高与同时出现的体液容量扩张、钠泵抑制因子水平增高和钠-钾泵活性降低密切相关。我们的此项结果为进一步研究长期摄取高钠盐饮食引发高血压的信号途径提供了重要线索, 因此是对该研究领域作出的有价值的贡献。
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    自从Haddy等[5]提出并经De Wardener等[6,7]证明,体液容量扩张可能引起一种钠泵抑制因子入血循环,该因子能够抑制细胞膜特别是血管平滑肌细胞膜Na+-K+-ATP酶活性,其水平升高与高血压发病可能有关的假说之后, 许多研究者对该物质的来源和性质进行了研究。直至八十年代末和九十年代初,Hamlyn等[10~12]经临床和实验研究证明该因子为类固醇化合物,与哇巴因相似,故称哇巴因样物质(ouabain-like compound,OLC),来源于肾上腺皮质球状带细胞,其在血循环中的水平与血压有关,因而提示可能与高血压发病有关。近年Schoner等[13~15]报道从牛肾上腺提取和纯化到一种前海葱苷原A样物质(proscillarindin A-like compound,PLC),并证明其在高血压病人血浆中的水平升高。我们的研究结果证明了他们的的工作。即血循环中的钠泵抑制因子化学本质是类固醇化合物, 可能主要在肾上腺皮质合成, 并在下丘脑中丰富存在, 其在血循环中的水平与动脉血压平行。目前关于引发肾上腺分泌或释放OLC和 PLC的因素和机制问题已成为该领域的国际研究热点。我们的研究结果证明,长期摄取高钠盐饮食可能通过体液容量扩张刺激肾上腺释放OLC和 PLC,抑制细胞膜钠-钾泵活性,引发高血压。这种把高钠盐摄入与肾上腺合成和释放钠泵抑制因子联系起来进行研究的报道尚属首次。不过, 我们的研究结果是初步的, 尚须进一步深入和扩展这方面的研究工作。譬如,高钠盐摄入引发高血压是通过什麽信号机制?是高钠血或容量扩张直接刺激肾上腺合成和释放钠泵抑制因子,抑或还要通过其它信号途径间接刺激肾上腺合成和释放钠泵抑制因子?下丘脑在合成、储存和释放OLC和PLC当中起什麽作用等等。阐明这些问题对于高血压的防治研究不仅具有重要的理论指导意义,而且具有实际应用价值。
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    基金项目:河北省自然科学基金资助项目(No.399391)

    参考文献

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    收稿日期:1999-11-24, http://www.100md.com