肾动脉去神经导管消融治疗调节中枢ACE2的表达及其功能意义

Sympathetic nerve system and renin-angiotensin system excessive activation plays critical roles in the pathogenesis of primary hypertension and related target organ lesion. More recently, we observed that the renal artery denervation ablation-mediated lowing blood pressure treatment significantly increased ACE2 mRNA expression in the hypothalamus from a porcine model of hypertension, the underlying mechanism and functional significance remain unclear as far. The present proposal will utilize the desoxycorticosterone acetate (DOCA)-induced porcine hypertension and spontaneously hypertensive rat models and used morden biomedical research techaniques. We will start from the views of modulating the central RAS imbalance, inflammatory activation and oxidative stress and so on, and try to clarify the novel mechanism and functional significance of up-regulating the central action of ACE2 expression post renal artery denervation. Furthermore, utilizing two rat models of chronic pressure overload and cardiorenal syndrome, we also will elucidate the effects of the central anti-sympathetic, anti-RAS, non-drug therapeutic strategy with renal artery denervation by specifically targeting the ACE2-Ang-(1-7)-Mas pathway on chronic pressure overload-induced cardiac remodeling and dysfunction and cardiorenal syndrome. Upon achievement of the above-mentioned aims, the studies will provide very substantial theoretical and experimental basises for elucidating the therapeutic mechanism and extending its clinical application of renal artery denervation ablation treatment.

交感神经及肾素-血管紧张素系统（RAS）的过度激活在高血压病及其靶器官损伤的发病机制中具有十分重要的作用。我们新近研究发现，肾动脉去神经消融进行降压治疗后可显著上调高血压猪下丘脑内血管紧张素酶2（ACE2）的表达，但其机制及功能意义并不清楚。本研究将采用DOCA诱导猪高血压以及自发性高血压模型，使用现代生物医学研究实验技术，试图从调控RAS系统失衡、炎症激活及氧化应激等抗中枢交感激活环节出发，深入探讨肾动脉去神经消融术后ACE2表达上调的中枢作用新机制及功能意义，随后再通过建立心脏慢性压力负荷及心肾综合症大鼠模型，探讨以调控ACE2-Ang-(1-7)-Mas通路为靶点的中枢抗交感、抗RAS激活的非药物治疗策略在防止慢性压力负荷下心肌重构、心功能不全以及对心肾综合症的综合防治作用。本项目研究结果可望为经皮肾动脉去神经消融治疗高血压机制本身以及它的后续临床推广应用提供强有力的理论及实验依据。

本课题研究结果基本参照原计划完成。在对实验动物进行多极消融导管去肾动脉神经消融后通过发现双侧肾动脉的内膜显著增厚、肾动脉周围神经节明显受损坏死，从病理机制上证实了该消融导管的有效性；通过外周RAS系统相关指标的变化从抑制RAS轴的病理生理机制上证实了该消融导管的有效性；通过外周有创压力的连续监测证实实验动物平均动脉压在消融后血压确实显著下降从现象上证实了该消融导管的有效性；最后通过临床肾动脉造影肾动脉痉挛、血栓、夹层的发生率较对照无显著差异，进一步证实了导管的安全性。.本研究验证了低剂量DOCA能够有效诱导高血压猪模型的建立，并有效降低靶器官的损伤从而进一步减少动物模型本身对于去神经消融结果的影响。炎症相关因子分析发现在建模成功的高血压猪模型中炎症因子水平显著升高、ACE2及MAS1-L的表达显著上升、ACE1及AT1R的表达显著降低。.本研究通过对DOCA诱导的高血压猪模型进行去肾动脉神经消融术（Spark导管）进一步阐述了该技术降低血压可能的机制。研究结果发现对DOCA诱导的高血压猪模型进行消融后外周平均动脉压能够显著降低。对于下丘脑中炎症相关蛋白进行分析发现NF-кB p65、TNF-α及IL-6均存在显著抑制；同时ACE2-Ang-(1-7)- MasR轴和ACE-AngII-AT1R轴相关的蛋白表达存在ACE2及MAS1-L的表达显著上升、ACE1及AT1R的表达显著降低的情况。此外下丘脑交感兴奋相关蛋白FOS-B及c-FOS蛋白亦被显著抑制。因此通过本研究结果我们认为肾动脉去神经消融可能通过参与调节ACE2-Ang-(1-7)- MasR轴和ACE-AngII-AT1R轴、抑制中枢炎症反应以及抑制中枢交感兴奋多途径机制达到降低外周动脉血压的目的。此后通过对SHR大鼠进行化学消融双侧肾动脉神经后分别通过侧脑室灌注ACE2激动剂XNT及ACE2抑制剂MLN-4760的研究也进一步证实了该技术降低血压的机制可能与ACE2-Ang-(1-7)- MasR轴的调节具有相关性。.因此，通过上述研究我们认为经皮肾动脉去神经治疗在高血压治疗中的机制可能主要与其调节ACE2-Ang-(1-7)- MasR轴和ACE-AngII-AT1R轴、抑制中枢炎症反应以及抑制中枢交感兴奋多途径机制有相关性。