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编号:10266488
血管紧张素Ⅱ作用于穹窿下器或最后区引起升压反应的机制
http://www.100md.com 《首都医科大学学报》 1999年第1期
     作者:常彦忠△ 顾蕴辉

    单位:北京医科大学生理学系,北京 100083

    关键词:血管紧张素Ⅱ;药理学;穹窿下器官;药物作用;血压;药物作用;心率;药物作用

    北京医科大学学报990104 摘 要 目的:分析血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, AⅡ)引起大鼠穹窿下器(subfornical organ, SFO)和最后区(area postrema, AP)升压反应的机制。方法:大鼠脑内微量注射不同药物,观察血压和心率的变化。结果:(1)SFO内或AP内分别注射AⅡ均引起升压反应;(2) SFO-升压反应可被双侧室旁核(nucleus paraventricularis, NPV)内或延髓头端腹外侧区(rostral ventrolateral medulla, RVL)内分别注入[Sar1,Thr8]-血管紧张素Ⅱ(AⅡ拮抗剂)衰减;(3)AP-升压反应则被双侧NPV或RVL内分别注入酚妥拉明衰减。结论:AⅡ作用于SFO或AP均可通过NPV和RVL产生升压效应,但NPV和RVL内的AⅡ受体参与SFO-升压反应,该二核团内的α受体则参与AP-升压反应。
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    中国图书资料分类法分类号 R972.5-332

    Mechanisms underlying pressor responses of subfornical organ

    and area postrema to angiotensin Ⅱ

    CHANG Yan-Zhong, GU(KU) Yun-Hui

    (Department of Physiology, Beijing Medial University, Beijing 100083)

    MeSH Angiotensin Ⅱ/pharmacol Subfornical organ/drug eff Blood pressure/drug eff Heart rate/drug eff
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    ABSTRACT Objective:To analyse mechanisms underlying pressor responses of the subfornical organ (SFO) and area postrema (AP) to angiotensin Ⅱ (AⅡ) in rats. Methods:Effects of different drugs delivered by intrabrain injection on blood pressure and heart rate were observed in rats. Results: (1)Microinjections of AⅡ into the SFO or AP induced pressor responses. (2) The SFO-pressor responses could be attenuated by preinjection of [Sar1, Thr8]-angiotensin Ⅱ (an angiotensin Ⅱ antagonist) into bilateral nucleus paraventricularis (NPV) or rostral ventrolateral medulla (RVL), respectively. (3)The AP-pressor responses were reduced by preinjection of phentolamine into bilateral NPV or RVL. Conclusion:Both the SFO and AP exert their pressor effects via the NPV and RVL, but the AⅡ- or α-receptors in the NPV and RVL mediate the hypertensive responses of the SFO or AP, respectively.
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    (J Beijing Med Univ, 1999,31:13-16)

    前脑的穹窿下器(subfornical organ,SFO)、终板血管器(organum vasculosum laminae teminalis, OVLT)和延髓的最后区( area postrema, AP )都属于脑室周围器,该处缺乏血脑屏障,是血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ, AⅡ)起中枢作用的部位。早年狗、兔实验重视最后区,而大鼠实验提示前脑的脑室周围器是更重要的AⅡ中枢作用部位。椎动脉或脑室注射AⅡ的实验结果显示AⅡ的中枢升压效应通过3条途径实现:(1)中枢性兴奋交感神经;(2)促进血管升压素释放;(3)抑制迷走中枢[1]。鉴于SFO富于AⅡ能神经元却未见AP 含AⅡ能神经元[2];但AP内有儿茶酚胺能神经元(包括去甲肾上腺素能和肾上腺素能神经元)投射到延髓头端腹外侧区(rostral ventrolateral medulla, RVL)[3],其上行投射纤维也可能是去甲肾上腺素能的[4],因此本工作检验AⅡ作用于SFO或AP是否通过RVL-交感兴奋神经元及下丘脑的室旁核(nucleus paraventricularis, NPV),血管升压素能神经元集中部位实现升压反应,并采用AⅡ拮抗剂和α受体阻断剂分析NPV和RVL内参与该二升压反应的受体。
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    1 材料与方法

    实验用体重170~300 g雄性Wistar大鼠(周龄为6~8周,由北京医科大学实验动物中心提供),在2.25 mol*L-1乌拉坦(上海曹阳第二中学化工厂产品,每公斤体重1.5 g, i.p.)麻醉下进行各项手术,并将动物固定在脑立体定位仪上。用直接法测量右颈动脉平均动脉压,同时用心电图机记录心率变化。手术结束后用1.47 mmol.L-1氯化筒箭毒(Sigma公司产品,每千克体重2 mg, i.p.)制动。调节人工呼吸(75 min-1)的通气量,待血压平稳后进行各项实验。整个实验过程中直肠温度维持在(37.0±0.5) ℃。详细的手术措施、所用仪器、脑内微量注射的方法、脑组织固定、切片染色等技术同以往实验[5],最后将注射管轨迹的尖端按照鼠脑图谱进行组织学定位。

    1.1 核团定位
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    前脑的核团按照Jacobowitz和Palkovits图谱[6]定位:SFO的坐标为A 5780~6060 μm,LR 0 mm,大脑表面下4.6 mm;NPV:A 5340~5660 μm,LR 0.35 mm,脑表面下6.6 mm。后脑核团的定位参照Palkovits和Jacobowitz图谱[7], AP 的坐标为P 7.0 mm, LR 0 mm,小脑表面下0.1 mm;连谷核:P 7.4 mm, LR 0 mm,延髓表面下0.1 mm RVL:P 5.5 mm, LR 1.8~1.9 mm,延髓表面下8.0~8.2 mm(相当于延髓的下橄榄核头端三分之一的外侧)。

    1.2 脑内微量注射所用药品

    AⅡ醋酸盐(AⅡ,Sigma公司产品)SFO每部位注射0.2μl含25 ng,AP每部位注射0.1μl含12.5ng,10 s内匀速注射毕。[Sar1, Thr8]-AⅡ(ST-AⅡ, Sigma)每部位注射0.05μl含0.1μg, 30s内匀速注射毕。酚妥拉明(Ciba-Geigy产品)注射0.2 μl含1μg,10 s内匀速注射毕。所有药物均溶于人工脑脊液(mmol.L-1,aCSF: NaCl 120, NaHCO3 26, NaH2PO4 1.5, KCl 4, MgSO4 1.4, CaCl2 1.5,葡萄糖10;pH 7.4),AP和连合核内注射通过玻璃细管(尖端拉细至直径为50~80 μm)进行;其它核团内注射通过不锈钢注射管(外径0.4 mm,内径 0.2 mm)进行。对照用等容量人工脑脊液。
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    1.3 统计分析

    数据以±s示,组间比较用t检验(双尾)。

    2 结果

    2.1 SFO或AP内注入AⅡ的心血管效应

    表1显示SFO或AP内注入AⅡ均引起升压反应,心率变化则不同:仅AP内注射AⅡ使心率加快。该二核团内注入aCSF或SFO核周注入AⅡ血压和心率均无明显变化。AP与连合核紧相连接,连合核内注入AⅡ,即AⅡ注入AP核周(i.S-AP),则使血压下降,心率减慢。以上结果表明AⅡ引起的SFO- 和AP-升压效应有特异性。

    表1 SFO或AP内注入AⅡ(i.SFO或i.AP)对血压和心率的效应(±s)
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    Table 1 Effects of AⅡ injected into SFO (i.SFO) or AP (i.AP) on arterial pressure and heart rate(±s) Treatment

    n

    p/kPa

    f/min-1

    Baseline

    Change

    Baseline

    Change
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    SFO

    aCSF(i.SFO)

    7

    12.6±0.4

    0.23±0.19

    388±11

    2.7±2.1

    AⅡ(i.SFO)

    6

    13.7±0.6

    1.73±0.43**

    430±10
, 百拇医药
    3.3±1.3

    AⅡ(i.S-SFO)

    7

    13.8±0.7

    0.04±0.12

    439±19

    -1.1±1.1

    AP

    aCSF(i.AP)

    6

    12.3±0.4

    0.08±0.07
, 百拇医药
    341± 7

    0.3±1.7

    AⅡ(i.AP)

    7

    12.3±0.9

    1.38±0.13**

    397±20

    12.4±2.8**

    AⅡ(i.S-AP)

    6

    14.7±0.7

    -2.19±0.20
, 百拇医药
    428±18

    -10.3±4.1

    aCSF, artificial cerebrospinal fluid; S-SFO, surrounding areas of SFO; S-AP, surrounding areas of AP; **P<0.01, comparisons between AⅡ groups and aCSF groups (or groups of surrounding areas); f,heart rate; p,blood pressure.

    2.2 双侧室旁核或延髓头端腹外侧区内预先注入AⅡ拮抗剂(ST-AⅡ)对SFO升压反应的影响

    NPV或RVL用ST-AⅡ预处理后,AⅡ注入SFO引起的升压反应均明显衰减或阻断(表2)。
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    2.3 双侧NPV或RVL内预先注入酚妥拉明对AP升压反应的影响

    该二核团分别注入酚妥拉明后,AⅡ注入AP引起的升压反应也均明显衰减或阻断(表3)。

    表2 双侧室旁核或延髓头端腹外侧区内预先注射(i.NPV或i.RVL)[Sar1,Thr8]-AⅡ(ST-AⅡ)

    对SFO升压反应的影响(±s)

    Table 2 Effects of [Sar1,Thr8]-AⅡ(ST-AⅡ) preinjected into bilateral nucleus paraventricularis (i.NPV) or rostral ventrolateral medulla (i.RVL) on SFO pressor response(±s) Treatment
, 百拇医药
    n

    p/kPa

    f/min-1

    Baseline

    Change

    Baseline

    Change

    NPV

    aCSF (i.NPV)

    6

    12.1±0.6

    0.09±0.07
, 百拇医药
    397±19

    0.2±1.3

    ST-AⅡ(i.NPV)

    6

    12.2±0.7

    0.04±0.15

    403±13

    3.5±2.6

    AⅡ(i.SFO) after aCSF(i.NPV)

    6

    11.9±0.5

    1.73±0.37
, 百拇医药
    404±16

    6.5±2.7

    AⅡ (i.SFO) after ST-AII(i.NPV)

    6

    12.0±0.6

    0.33±0.17**

    406±14

    2.5±1.1

    RVL

    aCSF(i.RVL)

    7

    13.9±0.4
, 百拇医药
    -0.04±0.07

    444±9

    0.0±1.0

    ST-AⅡ(i.RVL)

    7

    13.9±0.5

    -0.57±0.13**

    443±4

    -3.6±1.9

    AⅡ(i.SFO)after aCSF(i.RVL)

    7

, 百拇医药     13.9±0.6

    1.81±0.35

    443±8

    4.3±1.8

    AⅡ(i.SFO)after ST-AⅡ(i.RVL)

    7

    13.4±0.5

    0.45±0.11**

    439±6

    3.4±2.4

    aCSF, artificial cerebrospinal fluid; **P<0.01, as compared with the corresponding aCSF group; f,heart rate; p,blood pressure.
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    表3 双侧室旁核或延髓头端腹外侧区内预先注射(i.NPV或i.RVL)酚妥拉明(Phen)对AP升压反应的影响(±s)

    Table 3 Effects of phentolamine (Phen) preinjected into bilateral nucleus paraventricularis (i.NPV)or rostral ventrolateral medulla (i.RVL) on pressor response of area postrema (AP)(±s) Treatment

    n

    p/kPa
, 百拇医药
    f/min-1

    Baseline

    Change

    Baseline

    Change

    NPV

    aCSF(i.NPV)

    6

    12.9±1.0

    0.10±0.07

    395±13

    0.3±1.6
, 百拇医药
    Phen(i.NPV)

    6

    12.2±0.7

    -0.07±0.11

    406±19

    0.0±2.2

    AⅡ(i.AP)after aCSF(i.NPV)

    6

    12.1±0.9

    1.36±0.19

    398±19

    9.2±1.8
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    AⅡ(i.AP)after Phen(i.NPV)

    6

    12.4±0.7

    0.23±0.14**

    404±20

    1.5±1.2**

    RVL

    aCSF(i.RVL)

    6

    15.5±1.2

    0.08±0.10
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    375±23

    -2.2±1.3

    Phen(i.RVL)

    6

    14.3±0.7

    -2.01±0.51**

    364±19

    -9.7±2.1*

    AⅡ(i.AP)after aCSF(i.RVL)

    6

    15.0±1.3
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    1.29±0.12

    382±21

    12.3±3.2

    AⅡ(i.AP)after Phen(i.RVL)

    6

    12.9±0.9

    0.32±0.14**

    368±24

    6.2±2.4

    aCSF, artificial cerebrospinal fluid; *P<0.05, ** P<0.01, compared with the corresponding aCSF group; f,heart rate; p,blood pressure.
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    3 讨论

    本实验显示AⅡ作用于SFO和AP均可通过NPV(血管升压素能神经元集中部位)和RVL(交感兴奋神经元集中部位)引起升压反应,从而为文献报道椎动脉或脑室注射AⅡ可通过促进升压素释放和中枢性兴奋交感神经起升压作用提供了进一步的证据。SFO和AP虽均通过NPV和RVL起作用,但参与的神经元不同,SFO富含AⅡ能神经元[2],本实验观察到AⅡ拮抗剂分别注入NPV或RVL均可衰减SFO升压反应,表明SFO的AⅡ能神经元通过其投射纤维直接或间接作用于上述二核团内的AⅡ受体起作用。而AP含CA能神经元(可能是去甲肾上腺素能神经元)[3],本工作将酚妥拉明分别注入NPV和RVL均可衰减AP升压反应,表明AP内CA能神经元通过其投射纤维可作用于NPV和RVL内的α-肾上腺素受体起作用,为文献报道第4脑室内注射AⅡ产生升压效应由α1受体介导提供了具体内容。

    * 国家自然科学基金(39170899)资助项目,卫生部科研基金(91501354)资助课题;
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    △ 研究生。

    参考文献

    1 周 期,杨.血管紧张素Ⅱ中枢加压作用的机制.生理科学进展,1989,20:313-317

    2 Lind RW, Swanson LW, Sawchenko PE. Anatomical evidence that neural circuits related to the subfornical organ contain angiotensin Ⅱ. Brain Res Bull, 1985,15:79-85

    3 Blessing WW, Hedger SC, Joh TH, et al. Neurons in the area postrema are the only catecholamine-synthesizing cells in the medulla or pons with projections to the rostral ventrolateral medulla(C1-area) in the rabbit. Brain Res, 1987,419:336-340
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    4 Shapiro RE, Miselis RR. The central neural connections of the area postrema of the rat. J Comp Neurol, 1985,234:344-364

    5 申世平,顾蕴辉.臂旁核对心血管活动的调制及其与延髓头端腹外侧区的机能联系.生理学报, 1987,39:478-485

    6 Jacobowitz DM, Palkovits M. Topographic atlas of catecholamine and acetylcholinesterase-containing neurons in the rat brain.I. Forebrain (telencephalon, diencephalon). J Comp Neurol, 1974,157:13-28

    7 Palkovits M, Jacobowitz DM. Topographic atlas of catecholamine and acetylcholinesterase-containing neurons in the rat brain. Ⅱ. Hindbrain (mesencephalon, rhombencephalon). J Comp Neurol, 1974,157:29-42

    (1998-04-10收稿), 百拇医药