致密斑nNOSβ开关效应紊乱在盐敏感性高血压的作用机制研究

High blood pressure is a major risk factor for cardiovascular diseases. High salt diet cause significant high blood pressure such as the salt-sensitive hypertension in some individuals. the mechanism is unknown.It has been shown that normal individuals with high salt diet display normal blood pressure since the increased expression of neuronal nitric oxide（nNOS）and NO generation down-regulate tubuloglomerular feedback (TGF) that inhibits glomerular afferent arteriolar contraction. Our preliminary results suggested that the shear stress enhance the expression of nNOSβ,the predominant splice variant of nNOS, in macula densa cells. But inhibition of NOS activity facilitate glomerular afferent arteriolar contraction. Based on our findings, we speculate that salt-sensitive hypertension is due to macula densa nNOSβ defect followed by lacking of NO and up-regulated TGF. Therefore, we study the mechanisms through which macula densa nNOSβ switching regulates TGF reset, afferent arteriolar tone, renal blood flow and glomerular filtration rate, using techniques including afferent arteriolar microperfusion, tubular micropuncture, cell laser capture microdissection and macula densa-like cell culture. This study will reveal the mechanisms of nNOSβ defect mediated salt-sensitive hypertension and provide potential therapeutic targets for prevention and treatment of hypertension.

高血压是心血管疾病的主要危险因素。高盐饮食可引起某些个体血压明显升高，即盐敏感性高血压。正常个体高盐负荷后血压正常，其可能机制是致密斑细胞神经元型一氧化氮合成酶（nNOS）活化后产生的高浓度NO，下调管球反馈（TGF）以抑制肾小球入球动脉收缩。目前，nNOSβ是如何调控TGF，进而影响GFR和血压的分子机制未明。前期研究发现：剪切应力可使致密斑细胞nNOS的主要剪接变体nNOSβ活化。但抑制NOS活性可使入球动脉收缩增强。基于预实验结果，我们的科学假说是：致密斑nNOSβ缺损伴随NO缺乏使TGF敏感性上调，诱发了盐敏感性高血压。我们拟应用入球动脉灌注、肾小管穿刺灌注、激光显微切割致密斑及类致密斑细胞培养等方法，研究致密斑nNOSβ开关调控TGF继而影响入球动脉张力、肾血流和肾小球滤过率的作用机制。阐明nNOSβ开关效应紊乱引发盐敏感性高血压的分子机制将为心血管疾病的防治提供理论依据。

高血压是心血管疾病的主要危险因素。高盐饮食可引起血压明显升高，即盐敏感性高血压。致密斑细胞神经元型一氧化氮合成酶（nNOS）活化后产生的高浓度一氧化氮（NO）下调管球反馈（TGF）以抑制肾小球入球动脉收缩。研究剪切应力可使致密斑细胞nNOS的主要剪接变体nNOSβ活化，抑制NOS活性可使入球动脉收缩增强。给予小鼠高盐饮食或体内植入血管紧张素II （Ang II）缓释微泵输注两周构建高血压模型，监测小鼠系统平均动脉压（MAP）。我们采用肾入球动脉灌注术和肾小管穿刺灌注术等检测小鼠管球反馈（TGF）、 肾血流（RBF）、肾小球滤过率（GFR）和肾入球动脉直径变化等。本课题深入研究小鼠致密斑中nNOSβ剪接变体在盐负荷和高血压状态下重置TGF和调节GFR的重要作用，从血流动力学角度探讨致密斑中nNOSβ剪接变体缺失导致盐敏感性高血压的机制。 探讨了在剪切应力和牵拉力的作用下调节nNOSβ表达以及NO释放的机制，进一步从分子水平阐明盐敏感性高血压的分子机制。明确了致密斑nNOSβ剪接变体的活化是盐负荷后重置TGF的重要阀门。我们得出结论，NOS1β剪接变体而非NOS1α在应对急性或慢性盐负荷时，盐敏感性高血压小鼠调控钠排泄和血液动力学中起重要作用。明确了致密斑nNOSβ对肾小球入球动脉功能的影响，阐明了致密斑nNOSβ剪接变体的开关效应紊乱介导血流动力学变化以及盐敏感性高血压的重要分子机制。为高血压病的防治提供依据，也为心脑血管疾病和肾脏病的新药研发等提供理论基础。