慢性應(yīng)激誘導(dǎo)產(chǎn)生高血壓伴焦慮抑郁的初探

張文英 劉麗萍

（江蘇醫(yī)藥職業(yè)學(xué)院，江蘇 鹽城 224005）

高血壓的形成與發(fā)展和環(huán)境因素、遺傳因素密切相關(guān)，其中環(huán)境因素主要有飲食不當(dāng)、長期高壓、過度疲勞等，這些因素會使機體產(chǎn)出應(yīng)激反應(yīng)，若這種應(yīng)激狀態(tài)長期存在，會使血壓升高，稱為應(yīng)激性高血壓（stress-induced hypertension,SIH）。《中國心血管病報告2018》報道，我國高血壓患者約為2.45億[1]，且仍在不斷上升中。據(jù)國家衛(wèi)計委統(tǒng)計，2013 年由高血壓帶來的直接經(jīng)濟負(fù)擔(dān)約達(dá)2103 億元[2]。高血壓是一種療程久的慢性疾病，服藥時間較長，嚴(yán)重增加了患者的身體負(fù)擔(dān)和費用支出，一般會同時出現(xiàn)焦慮、抑郁等負(fù)面情緒，這些不僅會影響降壓藥的療效，甚至可能使疾病發(fā)生進一步的惡化。因此研究應(yīng)激性高血壓伴焦慮抑郁的發(fā)病機制，為其預(yù)防和治療方法提供了新思路，也為開發(fā)新型藥物提供了理論依據(jù)。

一、誘導(dǎo)造模

200～250g 雄性SD 大鼠在動物房適應(yīng)性喂養(yǎng)3d 后，使用計算機控制的足底電擊結(jié)合噪聲的刺激方法，制備應(yīng)激性高血壓大鼠模型，電擊和噪聲的間隔時間與組合均隨機。電擊籠的尺寸為22×22×26cm3，底部鋪有銅柵，銅柵上可以通間斷性交流電。模型制備時，電擊電壓為35～90V，同時隨機由蜂鳴器發(fā)出強度為90～100db 的噪聲，每次持續(xù)50ms。大鼠每天上、下午各接受1 次(每日2 次)應(yīng)激刺激，每次2h，中間間隔4h。

二、血壓測量

造模結(jié)束，使用無創(chuàng)血壓儀(Non-Invasive Blood Pressure System,CODA,USA)測量尾動脈血壓。注意操作過程中動作要輕柔，加溫時間不可過久，大鼠固定器大小要適中，避免大鼠掙脫，室溫要恒定（22±2℃），過高或過低均可對血壓值造成影響。

三、焦慮抑郁樣神經(jīng)行為測定

曠場試驗、高架十字迷宮、強迫游泳實驗均是國內(nèi)外公認(rèn)的可以用來評估焦慮抑郁程度的神經(jīng)行為學(xué)實驗之一[3]。曠場試驗記錄了中央?yún)^(qū)域路程、總路程、平均速度等指標(biāo)，用以評價大鼠對新環(huán)境的探索行為和好奇程度，焦慮抑郁樣大鼠表現(xiàn)出明顯的快感缺失狀態(tài)，水平運動及垂直運動顯著降低。高架十字迷宮是以開臂滯留時間百分比、開臂路程百分比、開臂進入次數(shù)百分比及總路程評價大鼠的情緒狀態(tài)，焦慮抑郁樣大鼠在開臂中探究行為明顯較少，對高懸敞開臂的恐懼較大。強迫游泳實驗測定大鼠在水中不動的時間，焦慮抑郁樣大鼠在水中漂浮時間顯著增加，抑郁狀態(tài)明顯。

四、對腸道菌群的影響作用

人類的腸道中含有大量的細(xì)菌，大約數(shù)萬億，這些腸道菌與人類的身體健康有著密不可分的關(guān)系，一般分三大類：益生菌、有害菌和條件致病菌[4]。當(dāng)機體處于正常情況時，益生菌占據(jù)主導(dǎo)地位；當(dāng)機體發(fā)生異常情況時，益生菌生長被抑制，有害菌過度繁殖，導(dǎo)致機體的腸道菌群失調(diào)。現(xiàn)代研究表明，高血壓的形成、發(fā)展與腸道菌群紊亂之間息息相關(guān)。連續(xù)10 周將高血壓患者的糞菌移植給無菌小鼠后，無菌小鼠的血壓升高，其體內(nèi)出現(xiàn)與高血壓患者類似的微生物分布[5]。而高血壓可以導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)，使其豐度和多樣性顯著下降，厚壁菌門/擬桿菌門(F/B)的比率增加[6]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，原發(fā)性高血壓患者腸道內(nèi)產(chǎn)丁酸的糞桿菌屬（Faecalibacterium）和羅氏菌屬（Roseburia）減少[5]。在自發(fā)性高血壓大鼠體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)腸道產(chǎn)丁酸細(xì)菌減少[7]，補充益生菌后，恢復(fù)了腸道產(chǎn)丁酸菌的數(shù)量和丁酸含量，降低了血壓[8]。應(yīng)激性高血壓大鼠體內(nèi)腸道菌群的組成和多樣性發(fā)生明顯變化[9]，其中考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium）和羅氏菌屬（Roseburia）這2 種腸道產(chǎn)丁酸細(xì)菌顯著減少，且丁酸檢測顯示應(yīng)激后糞便中丁酸含量顯著降低。

五、對小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的影響作用

有研究表明，慢性應(yīng)激可以損傷中樞神經(jīng)系統(tǒng)，激活腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞，從而誘導(dǎo)產(chǎn)生神經(jīng)炎癥，可以進一步刺激下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸釋放糖皮質(zhì)激素，并抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記物神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白（GFAP）的表達(dá)[3]。作為與小膠質(zhì)細(xì)胞共存的腦神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，星形膠質(zhì)細(xì)胞在維持神經(jīng)元可塑性、抑制炎癥介質(zhì)釋放、抑制凋亡中起著至關(guān)重要的作用[10]，但這一作用的產(chǎn)生是由于小膠質(zhì)細(xì)胞M1 和M2 極化影響了神經(jīng)元周圍的微環(huán)境[11]。在大腦中小膠質(zhì)細(xì)胞可以與星形膠質(zhì)細(xì)胞相互影響、相互作用，尤其是在神經(jīng)炎癥過程中。神經(jīng)炎癥可以增加星形膠質(zhì)細(xì)胞1 的表型（促炎癥），從而抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞2 的表型（神經(jīng)保護），增加神經(jīng)元凋亡。應(yīng)激性高血壓大鼠體內(nèi)海馬區(qū)內(nèi)星形膠質(zhì)細(xì)胞激活，GFAP 蛋白水平下降[3]。

六、對腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)的影響作用

神經(jīng)營養(yǎng)因子（NT）是指一類由神經(jīng)支配的組織和星形膠質(zhì)細(xì)胞所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，其對于神經(jīng)元的生長、發(fā)育、修復(fù)和凋亡具有至關(guān)重要的作用[12]。其中腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）是神經(jīng)營養(yǎng)因子家族的重要一員，是具有神經(jīng)保護作用的小分子二聚體蛋白質(zhì)，能夠通過增強神經(jīng)元的生成、突觸重塑及神經(jīng)發(fā)生從而影響海馬區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞再生和重塑，保護由應(yīng)激引起的神經(jīng)元的損傷[13]。BDNF 的膜蛋白受體有兩大類，分別為p75 神經(jīng)營養(yǎng)因子受體（p75NTR）和酪氨酸激酶受體（Trk）。其中p75NTR與BDNF前體（proBDNF）有高度親和性，結(jié)合后可促進神經(jīng)細(xì)胞的凋亡和死亡[14]；而TrkB 與成熟的BDNF（mBDNF）親和性高，結(jié)合后可維持神經(jīng)細(xì)胞的正常結(jié)構(gòu)，促進神經(jīng)細(xì)胞的自我修復(fù)[15]。BDNF 通過激活TrkB 或p75 觸發(fā)的各種細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑對神經(jīng)元產(chǎn)生正向或負(fù)向影響[16]。大量動物模型實驗已經(jīng)證明，慢性應(yīng)激可減少大腦皮質(zhì)和海馬BDNF 的mRNA 和蛋白水平，也可損傷海馬TrkB 的磷酸化，阻礙了BDNF 生物功能的正常發(fā)揮[17]。此外，中樞給予IL-1β 后可以上調(diào)促凋亡p75 的表達(dá)，下調(diào)BDNF 和受體TrKB 的表達(dá)[18]。綜上，BDNF 水平的變化與應(yīng)激性高血壓有密不可分的關(guān)系。應(yīng)激引起B(yǎng)DNF 蛋白水平下降，上調(diào)了p75 水平的表達(dá)，導(dǎo)致生物機體產(chǎn)生神經(jīng)元的損傷，同時抑制了TrKB 水平的表達(dá)，影響海馬區(qū)神經(jīng)元細(xì)胞的新生。

七、小結(jié)

綜上所述，慢性應(yīng)激可以使大鼠的血壓升高，腸道內(nèi)產(chǎn)丁酸細(xì)菌減少、丁酸降低，可能導(dǎo)致生物機體內(nèi)的小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞被激活，產(chǎn)生了神經(jīng)炎癥、神經(jīng)元損傷，進一步影響GFAP、BDNF 及其受體TrKB、p75 的表達(dá)，造成海馬區(qū)神經(jīng)元的新生能力減弱。最終誘發(fā)應(yīng)激性高血壓伴焦慮抑郁樣行為。