肾血管性高血压大鼠下丘脑室旁核神经环路功能变化与重塑机制研究

Hypothalamic paraventricular nucleus (PVN) is the senior center of sympathetic nervous system, which pays a critical role in regulation of cardiovascular activity, and involves in the pathogenesy of renovascular hypertension (RVH). However, the cellular and synaptic mechanisms of PVN involves in the pathogenesy of RVH currently unknown. Applicant found previously that the GABAA receptor-mediated tonic inhibitory currents expressed weaker in the PVN neurons of RVH rats than that in the PVN neurons of normal rats, indicated that the abnormity or functional remodeling of neurotransmitter release and synaptic transmission in PVN neuronal of RVH rats. Therefore, we will comparatively study the properties and pharmacological mechanism of PVN vasopressin (VP), oxytocin (OT) and corticotrophin-release hormone (CRH) mRNA expressing neuronal spontaneous activity, synaptic transmission and long-term synaptic plasticity in hypothalamic slices of RVH and normal rats by whole-cell recording, single-cell RT-multi-PCR techniques and pharmacological methods. Our results will identify the alternative mechanisms of PVN VP, OT and CRH neuronal spontaneous activity, glutamergic and GABAergic synaptic transmission and long-term synaptic plasticity. This study will clarify the mechanisms of the PVN neuronal synaptic remodeling in the RVH rats, and reveal the cellular and synaptic mechanisms of PVN neurons involve the regulation of blood pressure in the RVH rats.

下丘脑室旁核（PVN）是交感神经系统的高级中枢，在心血管活动调节中起重要作用，与肾血管性高血压 (RVH)的发病关系密切，但迄今PVN参与RVH发病的细胞与突触机制还不清楚。前期研究发现RVH大鼠PVN神经元GABAA受体介导的持续性抑制电流较正常组明显减弱，提示RVH大鼠PVN神经环路递质释放及突触传递发生异常或功能重塑。因此，申请人拟利用RVH模型大鼠，应用脑片膜片钳记录、单细胞RT-multi-PCR和神经药理学手段，对比研究RVH模型大鼠与正常大鼠PVN 内加压素（VP）、缩宫素（OT）和促肾上腺皮质激素释放激素(CRH) mRNA表达神经元自发性活动、突触传递及长时程可塑性特征及药理学机制，明确RVH大鼠PVN内OT、VP及CRH神经元活动、谷氨酸能和GABA能突触传递及长时程可塑性变化机理，阐明RVH大鼠PVN神经网络重塑机制，揭示PVN参与RVH血压调节的细胞与突触机制。

本项目主要目标是利用肾血管性高血压（RVH）模型大鼠，通过脑片膜片钳记录、单细胞RT-multi-PCR和神经药理学手段，对比研究对照组与RVH模型组大鼠下丘脑PVN的缩宫素（OT） mRNA、促肾上腺皮质激素释放因子（CRF） mRNA和血管升压素（VP）mRNA表达神经元自发性活动、突触传递及长时程可塑性特征及药理学机制，本研究明确了RVH大鼠PVN神经元活动、谷氨酸能和GABA能突触传递及长时程可塑性变化机理，揭示了PVN参与RVH血压调节的细胞与突触机制。具体结果如下： .（1）高频刺激后OTmRNA表达MNCs的谷氨酸能突触传递出现长时程增强，并伴随双脉冲比值（PPR）下降，高频刺激诱导OT mRNA表达神经内分泌大细胞（MNCs）谷氨酸能长时程增强（LTP）不是通过代谢性谷氨酸受体1（mGluR1）介导的，而是依赖于NMDA受体，并且这种LTP依赖于一氧化氮的生成，是PKA信号通路介导了高频刺激诱导OT mRNA表达MNCs谷氨酸能突触LTP。.（2）慢性束缚应激大鼠的体重增量显著低于非应激组，应激组大鼠的胸腺指数降低，肾上腺指数升高。同时，慢性束缚应激后，CRF mRNA表达神经元的自发性放电活动显著升高。高频刺激可诱发慢性应激大鼠CRF mRNA表达MNCs的谷氨酸能突触传递产生长时程抑制（LTD），同时伴随PPR升高。.（3）CRF受体参与高频刺激对应激大鼠CRF mRNA表达MNCs谷氨酸能突触传递LTD的诱导，CRFR1可能介导MNCs谷氨酸能突触传递LTP，而CRFR2介导LTD。高频刺激诱导应激大鼠CRF mRNA表达MNCs谷氨酸能长时程压抑（LTD）是通过PKA信号通路而不是PKC信号通路介导的。.（4）RVH大鼠PVN神经分泌大细胞的sEPSC频率明显高于对照，但sEPSC振幅没有显著差异，而且PVN内VP mRNA表达神经元GABAA受体介导的持续性抑制电位较正常组明显减弱。RVH大鼠PVN神经分泌细胞的自发性放电频率明显高于对照组，动作电位的AHP明显小于对照组,高频刺激很难诱导出MNCs的谷氨酸能突触传递产生长时程增强。