佟 倩,張尉華,趙 魏

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科,吉林長(zhǎng)春 130021)

高血壓大鼠腎臟ACE2的表達(dá)及其與內(nèi)皮素的關(guān)系

佟 倩,張尉華,趙 魏

(吉林大學(xué)第一醫(yī)院心內(nèi)科,吉林長(zhǎng)春 130021)

目的探討自發(fā)性高血壓大鼠的腎臟中ACE2的表達(dá)情況并對(duì)其與血漿中內(nèi)皮素水平做相關(guān)分析。方法實(shí)驗(yàn)分為對(duì)照組和自發(fā)高血壓組,采用反轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)法測(cè)定腎臟中ACE2mR NA表達(dá)水平,放射免疫法同批檢測(cè)大鼠血漿中內(nèi)皮素的含量。結(jié)果自發(fā)性高血壓大鼠和正常對(duì)照大鼠相比,腎臟組織中ACE2蛋白的表達(dá)下降(P＜0.05),血清中內(nèi)皮素的水平升高(P＜0.05),與ACE2蛋白的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.632,P＜0.05),與血壓水平呈正相關(guān)(r=0.615,P＜0.05)。結(jié)論ACE2在腎臟的表達(dá)不同可能是引發(fā)高血壓病發(fā)病的一個(gè)重要因素,且其影響血壓的機(jī)制可能與縮血管物質(zhì)有關(guān)。

血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2;高血壓;內(nèi)皮素;腎臟

(Chin J Lab Diagn,2010,14:0029)

腎素-血管緊張素系統(tǒng)(RAS)在水、鹽平衡和血壓穩(wěn)定方面起著重要的調(diào)節(jié)作用。2000年發(fā)現(xiàn)的血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2(ACE2)是這個(gè)系統(tǒng)的新成員,其特異性地表達(dá)于心、腎等組織[1,2]。內(nèi)皮素是一種縮血管因子,參與高血壓的發(fā)生。目前有資料表明ACE2在高血壓的發(fā)病中起作用,但內(nèi)皮素是否參與其調(diào)節(jié)血壓的過程尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)旨在探討ACE2在自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)體內(nèi)的表達(dá)情況以及對(duì)其與內(nèi)皮素相關(guān)性作分析,以期了解它們參與高血壓病發(fā)生發(fā)展的可能機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

由吉林大學(xué)動(dòng)物部提供的12周齡的雄性大鼠共16只,其中自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)為8只,同源對(duì)照大鼠WKY為8只。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 血壓、體重的測(cè)定 采用鼠尾容積法測(cè)量大鼠的尾動(dòng)脈的收縮期血壓(SBP),每只鼠連續(xù)測(cè)量SBP3次,每次間隔60 S,取其平均值;同時(shí)測(cè)量體質(zhì)量。

1.2.2 血清內(nèi)皮素水平檢測(cè):從大鼠頸動(dòng)脈抽出動(dòng)脈血3 ml,分離血漿于-20℃低溫冰箱保存,放射免疫法同批檢測(cè)大鼠血漿中內(nèi)皮素的含量(內(nèi)皮素放免藥盒由東亞免疫技術(shù)研究所提供)。

1.2.3 RT-PCR法檢測(cè)大鼠腎臟組織ACE2mRNA的表達(dá):ACE2上游引物:5-AACACCAACATACGGAGGAG-3,下游引物:5-TCTTGCCATCCATTTTTCAGG-3,擴(kuò)增片段長(zhǎng)度426 bp,B-action上游引物:5,TCCTAGCACCATGAAGATC3,下游引物:5,AAACGCAGCTCAGTAACAG3,擴(kuò)增片長(zhǎng)度189 bp。擴(kuò)增體系列 25 μ l,擴(kuò)增條件兩反應(yīng)體系在同一PCR條件下反應(yīng),其程序?yàn)?4℃預(yù)變性5 min;PCR循環(huán)94℃30 s,58℃30 s,72℃30 s;最后72℃延伸10 min。擴(kuò)增ACE2基因用32個(gè)循環(huán),而擴(kuò)增B-actin基因用26個(gè)循環(huán)。瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)PCR產(chǎn)物,紫外膠成像系統(tǒng)拍攝電泳照片,按常規(guī)以B-actin作為內(nèi)參照,進(jìn)行產(chǎn)物半定量分析(以比值表示其相對(duì)含量)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理數(shù)據(jù) 采用SPSS10.10版本統(tǒng)計(jì)軟件分析,計(jì)量資料均采用(±s)表示,采用方差分析、t檢驗(yàn),并行相關(guān)性分析。P＜0.05為差異有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 大鼠血壓與體質(zhì)量

SHR組大鼠與WKY對(duì)照組相比,血壓明顯上升[(200+5 vs 130+3)mmHg,P＜0.01],而體質(zhì)量無(wú)顯著性差異[(295+11 vs 290+6)g,P＞0.05]。

2.2 兩組大鼠腎臟ACE2mRNA的表達(dá)

與WKY對(duì)照組相比,SHR大鼠腎臟組織中ACE2mRNA的表達(dá)明顯下降,ACE2/B-actin的mRNA拷貝數(shù)比值[(0.612+0.087 vs 0.761+0.078,P＜0.05)]。見圖1。

2.3 大鼠血清中內(nèi)皮素水平及相關(guān)分析

與WKY對(duì)照組相比,SHR大鼠血清中內(nèi)皮素水平明顯升高[(193.67+58.23 vs120.54+21.16)pg/ml,P＜0.05]。相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),大鼠血清中內(nèi)皮素水平與腎臟組織中ACE2/B-actin的mRNA拷貝數(shù)比值呈負(fù)相關(guān)(r=-0.632,P＜0.05),與血壓水平則呈正相關(guān)(r=0.615,P＜0.05),而與體質(zhì)量無(wú)相關(guān)性(P＞0.05)。

圖1 兩組大鼠腎臟ACE2mRNA(426 bp)與B-actin(189 bp)的電泳圖

3 討論

ACE2是血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)的同族物,在血壓調(diào)節(jié)中發(fā)揮著與ACE相抗衡的作用,目前被看成是一種血管舒張物質(zhì)和心血管系統(tǒng)保護(hù)因子。有人認(rèn)為它是高血壓的侯選基因[3]。本研究顯示自發(fā)性高血壓大鼠腎臟ACE2mRNA的表達(dá)水平明顯低與同源對(duì)照組,提示ACE2mRNA的異常表達(dá)可能參與高血壓病的發(fā)病過程。ACE2調(diào)節(jié)血壓的機(jī)制還不很清楚,ACE2基因可能通過直接對(duì)抗ACE與血管緊張素(angiotensin,Ang)Ⅱ作用,促進(jìn)Ang(1-7)的生成[4]、改善胰島素抵抗[5,6]以及增加一氧化氮釋放[7,8]等多種途徑實(shí)現(xiàn)其血壓調(diào)控。

內(nèi)皮素是強(qiáng)烈的縮血管物質(zhì)之一,具有血管收縮作用和致心肌肥大作用,與高血壓的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。本研究顯示自發(fā)性高血壓大鼠血漿中的內(nèi)皮素水平明顯高與正常對(duì)照組,且與ACE2mRNA在自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)體內(nèi)的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),提示縮血管物質(zhì)內(nèi)皮素可能參與了ACE2對(duì)血壓的調(diào)節(jié),但具體機(jī)制還有待于探討。ACE2與血壓之間的關(guān)系非常復(fù)雜,尚不清楚ACE2的減少在導(dǎo)致高血壓產(chǎn)生的病理生理中的確切作用及它與其他血管活性物質(zhì)的關(guān)系,抑或其僅僅是血壓升高的后續(xù)變化,有待于進(jìn)一步研究[9]。

[1]Donoghue M,Hsieh F,Baronas E,et al.A novel angiotensin-converting enzymerelated carboxypeptidase(ACE2)conveys angiotensin I to angiotensinl-9[J].Circ Res,2000,87(5):E1.

[2]Tipnis S R,HooperN M,Hyde R,et al.A human homolog of angiotensinconverting enzyme:cloning and functional expression as a captopril-insensitive carboxypeptidase[J].J Biol Chem,2000,275(43):33.

[3]Crackower M A,Sarao R,Yagil C,et al.ACE2-a novel candiate gene for hypertension[J].Am J Hypertension,2001,14:A78.

[4]Zhong JC,Huang DY,Yang YM.et al.Upregulation of angiotensin-converting enzyme 2 by all-trans retinoic acid in spontaneously hypertensive rats[J].Hypertension,2004,44(6):907.

[5]Vickers C,Hales P,Kaushik V,et al.Hydrolysis of biological pop fides by humanan giotensin-converting enzyme-related carboxypeptidase[J].Biol Chem,2002,277(17)l14838.

[6]Tikeiiis C,Johnston CL,Forbes JM,et al.Characterization of renal angiotensin converting enzyme 2 in diabetic nephropathy[J].Hypertension,2003,41(3):392.

[7]Santos RASD,Passaglio KT,Pesquero JB,et al.Interactions between angiotensin(1-7),kinins,and angiotensinⅡin kidney and blood vessels[J].Hypertension,2001,38:660.

[8]Schmaier AH.The kallikrein-kinin and the rennin-angiotensin systems have a muhilayered interaction[J].Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol,2003,285:1.

[9]Gavin Y,Oudit,Michael A.Crackower,Peter H,et al.The role of ACE2 in cardiovascular physiolog.Trends cardiovascular med 2003;13:93.

Angiotensin Converting Enzyme 2 Expression and Endothelin in Spontaneously Hypertension Rats

TONGQian,ZHANGWeihua,ZHAO Wei.(Departmen of Cardiology,First Hospital,JiLinUniversity,Changchun130021,China)

ObjectiveTo study the expression of angiotensin-converting enzyme 2(ACE2)in spontaneously hypertension rats(SHR)and its relavance to serum levels of endothelin(ET).MethodsGroupswere divided into①normal:WKY rats;②SHR.The expression of ACE2 mRNA in kidney was determined by reverse transcription polymerase chain reaction(R T-PCR);Serum endothelin levelswere determined by radio-immunization.ResultsThe expression of ACE2 mRNA was decreased in kidney in SHR compared withWKY rats(P＜0.05);Serum level of ET was increased in SHR compared with WKY rats(P＜0.05);The decreased expression of ACE2was accompanied by increase of serum ET.The levelof serum ET is negatively correlated to the copy ratio of ACE2/B-action mRNA in kidney(r=-0.632,P＜0.05)and positively correlated to blood pressure(r=0.615,P＜0.05).ConclusionThe different expression of ACE2 in kidney maybe a significant factor to initiat hypertension,and the mechanism of its regulation to blood pressure is likely related to vaso-excitor materials.

angiotensin-converting enzyme2;hypertension;endothelin;kidney

R544.1

A

1007-4287(2010)01-0029-02

2008-11-23)