多巴胺D5受体变异体F173L引起的尿钠代谢障碍在原发性高血压发病机制中的作用研究

肾脏是钠排泄的重要器官，多巴胺D5受体促进钠排泄进而调节血压，高血压状态下该功能降低，D5变异体可能是其功能异常的重要原因。我们前期建立了D5F173L转基因小鼠，发现血压升高伴尿钠排泄障碍，用D1类受体（D1和D5）介导钠排泄的cAMP信号（D5仅占20%）难以解释，提示有更重要途径参与。同时还发现F173L小鼠肾脏AT1受体表达增强，推测其可能通过增强AT1介导的钠潴留引发钠排泄障碍，诱发血压升高。因此基于前期工作，在F173L小鼠中研究其对血压与尿钠的影响，阻断AT1观察尿钠排泄，在F173L小鼠与AT1-/-小鼠的杂交鼠中证实AT1在F173L调节钠排泄中的作用；将F173L转染肾近曲小管上皮细胞，观察对钠泵的作用，明确AT1钠重吸收功能增强，从受体连接、蛋白糖基化/泛素化/蛋白酶体的降解途径探讨对AT1的作用机制。这为阐明D5受体在尿钠排泄与高血压发病机制中的作用提供了重要依据。

高血压及其并发症正成为影响人民健康的主要原因。肾脏是负责尿钠排泄的重要器官，在高血压研究中得到普遍重视。多巴胺是促尿钠排泄的重要体液因子，我们研究发现多巴胺D5受体 (D5R) 在肾脏（尤其在近曲小管（RPT））通过促尿钠排泄，进而调控血压，而高血压状态下该功能降低，D5变异体可能是其功能异常的重要原因。在本研究中，我们建立并验证了D5野生型(WT)、D5F173L转基因小鼠，并以此为研究对象，发现：1. D5F173L小鼠血压较D5WT小鼠明显升高，与D5WT小鼠相比，D5F173L小鼠肾脏功能明显受损，导致其24小时尿量与尿钠排泄显著降低，尿钾排泄明显升高；2. D5F173L小鼠肾脏氧化应激水平较D5WT小鼠显著增加，利用抗氧化药物Apocycin干预后，D5F173L小鼠血压下降，排钠功能明显改善；3. 通过筛选众多氧化-抗氧化应激相关基因表达，发现抗氧化应激基因Trx1 表达水平在D5F173L小鼠肾脏中显著降低；4. 在小鼠RPT (mRPT) 细胞中转染D5F173L质粒后, Trx1表达水平较转染D5WT质粒明显下降，Na+-K+-ATP（NKA）酶活性明显增强；但是，hTrx1蛋白能降低转染D5F173L质粒的mRPT细胞NKA活性；5. cGMP表达在D5F173L质粒转染的mRPT细胞中明显降低，hTrx1蛋白能使其明显恢复；6. D5R与Trx1蛋白在mRPT细胞中存在共定位；7. 在D5WT和D5F173L小鼠原代培养RPT细胞中，D5F173L RPT细胞Trx1蛋白较D5WT显著降低，NKA活性较D5WT明显增高。上述结果表明：D5F173L转基因小鼠血压升高与其肾脏排钠功能受损、氧化应激增高密切关联，其中，抗氧化应激蛋白Trx1可能发挥了重要作用，Trx1通过cGMP依赖机制调节RPT细胞NKA活性，其在D5F173L转基因小鼠中表达降低，使肾脏利尿排钠功能受损，导致高血压的发生。本研究结果将有利于阐明多巴胺D5受体在尿钠排泄以及原发性高血压发病机理中的重要作用，为原发性高血压及其肾脏靶器官损害和保护机制的研究提供重要依据。