蓝斑在化学刺激室旁核诱导的心血管效应中的作用

蓝斑在化学刺激室旁核诱导的心血管效应中的作用

关于室间心轴（pvn）参与心血管功能活动的调节报道很多。但在PVN对心血管活动的调节作用的看法上仍有很大分歧,一些研究认为,兴奋PVN引起血压升高,而另一些研究则指出,刺激PVN引起降压效应,推测这种效应可能通过交感神经实现。我室以往的研究表明,化学刺激蓝斑(locuscoeruleus,LC)引起血压下降,心率减慢和肾交感神经活动(renalsympatheticnerveactivity,RSNA)减弱,即LC对心血管活动也具有调节作用。神经解剖学研究已证明,PVN与脑内和心血管调节相关的核团发生广泛的纤维联系,如与LC之间存在双向纤维联系。此为研究这两个核团之间的功能联系提供了形态学基础。本实验的目的在于探讨化学刺激麻醉大鼠PVN对血压、心率和RSNA的影响,并且初步探讨LC在PVN对心血管活动调节中的作用及其机制。1材料和方法1.1动物的国家药动学实验选用Wistar系雄性大鼠,体重280～550g(在同一组内实验动物体重相差不超过70g),腹腔注射乌拉坦(700mg/kg)和氯醛糖(70mg/kg)混合液进行麻醉。实验分:①室旁核组:向PVN注入L-谷氨酸(L-glutamate,L-Glu)和生理盐水;②蓝斑损毁组:向LC内注射红藻氨酸或生理盐水后,观察PVN内注射L-Glu的效应;③血管升压素(vasopressin,VP)组:向LC内注射VP后观察对心血管效应的影响。行气管插管术,自主呼吸。右股动脉插管接至MPU型压力换能器,然后输入多道生理记录仪(RM-6000型)的载波放大器(AP-601G)上记录动脉血压。同时将血压搏动的微分信号触发心率计数器(AT-601G)记录心率。整个实验过程中,动物的肛温维持在(37±1)℃。手术过程、核团注射、脑组织的固定、切片和染色等均参照以往的实验进行。1.2肾神经放电频率的确定动物取仰卧位,沿腹正中线纵行切开腹壁约3cm后,剑突下1cm处向左横切约3cm,以暴露左肾。手术显微镜下剥离肾神经,结扎远中端。用银丝双极引导电极将神经放电输入生物电放大器(AB-621G,灵敏度为0.05～0.2mV/DIV,时间常数为3ms,高频滤波为100Hz)放大后显示于记忆示波器(VC-10型)上,同时通过窗口滤波器(EN-601J)去除噪音干扰后,输入到阶段发生器(EW-601G)中。按常规方法确定肾神经放电后进行频率计数处理。用多道生理记录仪同步记录血压、心率和RSNA(以上仪器均为日本光电产品)。1.3动物仰卧位所固定的动物脑图谱将动物仰卧位固定,暴露并结扎两侧颈外动脉。正中切开舌和舌骨,切除咽部软组织、暴露颅底。参照Paxions&Waston大鼠脑图谱,动物仰卧位固定于大鼠脑立体定位仪上。PVN的坐标(mm)为:P=6.7～8.0;L=±0.3～1.0;H=1.7～2.4。LC的坐标(mm)为:P=-0.5～-1.2;L=±1.1～±1.6;H=3.7～4.0。在实验中根据动物的大小和脑切片鉴定,经常调节坐标。1.4vp的制作PVN:L-Glu(日本半井化学药品株式会社)用生理盐水配成2mol/L的溶液,对照组用生理盐水;LC:①将2.5μg/0.5μl红藻氨酸(Kainicacid)注入LC。此剂量的红藻氨酸能选择性破坏神经元胞体而不累及过路纤维及其终末;②将VP配成10μg/0.1μl溶液后注入LC区。核团给药每次注射0.1～0.3μl,3min内缓慢注射,并留针5min以上。每侧总给药量不超过0.6μl,注射间隔不短于30min。1.5组织学鉴定实验结束后沿注射针通以阳极电流5mA,10s,以标记注射器针尖的位置。用10%甲醛溶液灌注固定、冰冻切片、中性红染色,显微镜下进行组织学鉴定(参见Fig1)。针尖不在预定区域的大部分在核团周围1mm范围以内。我们把针尖在超过核团0.3mm,且1.0mm以内的划入非核团组,其余资料放弃。1.6rsna的表达血压以收缩压用kPa、心率用beats/min、RSNA用spikes/4s表示。所有数据用均数±标准误(x¯±sx¯)(x¯±sx¯)表示。各指标采用自身前后均数和组间均数比较的t检验。2对血压和心率的影响将L-谷氨酸钠(0.4μmol/0.2μl)注入PVN后血压明显下降、心率显著减慢。血压平均下降(2.45±0.31)kPa,心率平均减慢(30.6±5.4)beats/min,与给药前相比具有显著性差异(P<0.01),与生理盐水组和非PVN组相比,也有显著性差异(P<0.01)。这种效应在给药后90s左右时最明显,再经24s左右基本恢复到给药前水平。血压和心率变化的潜伏期约为17～26s,20～29s,参见Tab1和Fig2。为了探讨L-Glu对PVN的作用是否通过交感神经实现,我们进一步观察了上述处理对RSNA的影响。结果发现,PVN区微量注射L-Glu,在导致血压下降、心率减慢的同时,RSNA也明显减少,比给药前平均减少38.75%±4.40%(P<0.01),与生理盐水组和非PVN组相比也有高度显著性差异(P<0.01)。RSNA变化的潜伏期比血压和心率的变化短,约为16～24s(Tab1,Fig2)。为探讨LC在刺激PVN引起的心血管效应中的作用,我们又观察了用红藻氨酸损毁LC后刺激PVN对血压和心率的影响。LC区注入红藻氨酸(2.5μg/0.5μl)后,血压平均下降(2.61±0.35)kPa,心率平均减慢(25.9±7.2)beats/min,与注射前的对照值和生理盐水组相比均有显著性差异(P<0.01)。上述效应的潜伏期约为32～40s,再经660s左右基本恢复到对照水平(见Tab2,Fig3)。待血压和心率基本恢复后给对照组PVN内注射L-Glu,血压平均下降(2.66±0.44)kPa,心率平均减慢(22.9±2.9)beats/min。但给实验组同侧(损毁LC区)的PVN内注射同等剂量的L-Glu,使原有的血压下降和心率减慢的效应明显减弱。血压只下降(0.90±0.21)kPa,心率变化为(-13.3±4.1)beats/min。分别与LC损毁前和对照组相比均有显著性差异,P值小于0.01(见Tab3、Fig3)。向LC区分别注射VP10ng/0.1μl,20ng/0.2μl,30ng/0.3μl均能使血压明显升高、心率加快。血压升高数值(kPa)分别为1.19±0.03,2.57±0.04,3.68±0.06,心率增加数值(beats/min)分别为55.60±2.01,68.20±4.87,83.70±2.61。与此同时RSNA也明显增加。反应最明显时RSNA增加到对照值的30.50%±0.60%(P<0.05)。上述反应值分别与对照组相应值比较均有显著性差异,P值均小于0.01,而且具有一定的量效关系(Tab4)。Fig4是其中的一次典型的实验记录。从中可见,LC区注射VP后RSNA明显增加的同时,血压显著升高、心率明显加快。另外,为了排除VP的作用中含有外周作用的可能性,还观察了注射20倍于核团最大注射剂量的VP(600ng/1ml)效应。结果对血压、心率和RSNA均无明显的影响。3pvn的降压效应机制:l-glu,l-电刺激的方法曾经广泛应用于中枢核团功能的研究之中。但因其有一定的局限性,最近逐渐被神经元胞体的特异性兴奋剂——L-Glu所代替。所以我们也用L-Glu探讨了PVN对心血管功能活动的影响及其机制。众所周知,PVN为调节内脏功能活动的较高级中枢,广泛参与血压、心率、消化、内分泌等内脏功能活动的调节。但研究者对其在心血管活动调节方面的认识仍有很大分歧,而且LC在其中的作用尚未见报道。Zhang报道,用L-Glu兴奋PVN,引起血压下降,这种效应不因切断双侧颈部迷走神经或损毁垂体柄而受影响。Yamashita的研究则指出,用L-Glu或弱电流刺激PVN引起血压下降。上述研究均推测PVN的心血管效应都与交感神经的传出活动减弱有关,后来的研究也证实了这一点。我们的研究直接记录了RSNA。结果提示,PVN区微量注射L-Glu,引起血压下降、心率减慢的同时,RSNA明显减弱,而且RSNA变化的潜伏期明显短于血压和心率变化的潜伏期。所以PVN的降压效应的最后通路中就有交感神经传出活动的参与。免疫组化研究发现PVN的神经轴突直接投射到脊髓中间外侧柱,而PVN与LC又有双向的神经纤维联系。另外,LC的传出纤维投射到脊髓外侧柱。所以PVN的降压效应机制中,除PVN-脊髓-交感神经系统外,可能还有PVN-LC-脊髓-交感神经系统的参与。我们观察到,用特异性神经胞体破坏剂——红藻氨酸损毁一侧LC后,再用L-Glu兴奋同侧PVN时,PVN的上述效应明显减弱。这正提示PVN-脊髓-交感神经系统通路中有LC的参与。再则,VP可由PVN释放,而且PVN与LC之间又有双向神经纤维联系。PVN有VP能神经纤维投射到LC区。有学者认为LC是VP激活交感神经活动的靶核团。本实验发现,LC区微量注射VP在引起血压升高、心率加