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应激性高血压指的是由长期紧张和压力导致的高血压,在当今社会由于社会竞争压力大,生活工作节奏紧张,人们大多长期处于心理紧张、慢性心理应激状态下,应激会直接导致或者诱发高血压,其发病率呈增高趋势,很多年轻人逐渐从前期高血压状态发展成高血压。高血压前期指的是收缩压在120-139mm Hg之间或舒张压在80-89 mm Hg之间,即正常血压过渡到高血压的阶段。有研究报道高血压前期患者未来发生心血管相关疾病的概率是正常血压者2倍。同时高血压前期患者已出现相关靶器官损害如血管,心脏,脑等,同时相关基因和蛋白也发生了改变。越来越多的研究开始关注高血压前期的治疗,有报道认为对高血压前期进行治疗可以有效降低高血压的入院率及至死率,同时可以保护相关疾病靶器官。电针已广泛应用于心血管相关疾病的临床治疗,同时疗效显著。有研究指出,电针可通过调节免疫系统,神经系统,血管内皮细胞等方面来发挥降血压的作用。基因芯片技术是近些年发展起来的一种新的检测基因表达的方法,具有高通量与高灵敏性的特点。它可以在同一时间检测大量基因的表达,正好适用于研究多基因影响的高血压疾病。然而,前期研究主要集中在中期或后期高血压的治疗与靶器官保护,鲜有研究关注高血压前期的干预及基因改变。目的:本实验围绕电针可调节应激性高血压前期血压及保护心肌组织这一主题,遵照“未病先防,既病防变”的原则,以应激性高血压前期大鼠为模型,给予有效电针干预,运用基因芯片技术、生物信息学分析技术和RT-PCR方法,从应激性高血压前期大鼠模型心肌组织中筛选出差异表达的基因,并从中选择与高血压相关的差异基因HSPA1A,HSPB1, OLR1, PLA2G4A, COX-2, FGF16, IGFBP3进行研究,探讨他们的改变在应激性高血压前期发生和发展及电针治疗过程中的作用。以期揭示电针治疗应激性前期高血压的生物学机制,为针刺预防治疗高血压提供新的思路和可靠的技术手段。研究方法:实验一:电针对应激性高血压前期模型大鼠血压及心肌组织形态学的影响选取9周龄SPF级雄性WKY大鼠33只,随机分为三组:空白组,模型组和电针组。连续14天采用足底电击结合噪声刺激的方法对模型组与电针组制备应激性高血压模型。并在造模14天过程中对电针组进行电针干预治疗。选用中研太和牌0.16×7mm毫针,以右手为刺手,取太冲穴(双侧):于后肢足背1、2趾骨凹陷处取,直刺1.5-2mmm;取曲池穴(双侧):于桡骨近端,肘关节外侧前方凹陷中取,直刺4 mm。进针后连接韩式电针仪,刺激强度为电流强度1 mA,频率2 Hz,留针20 min。每天下午5点治疗1次,所有针刺操作均由1人完成。同时空白组与模型组每天只进行捆绑刺激,不做任何针刺干预。观察电针对应激性高血压前期大鼠血压的影响,在造模前一天及造模第3、5、7、9、11、13、15天测量大鼠收缩压,第15天取材,运用HE染色法观察各组大鼠心肌细胞的形态学变化。实验二:电针对应激性高血压前期模型大鼠心肌基因表达谱的影响运用Gene Chip Rat Gene 2.0 ST芯片对应激性高血压前期模型大鼠心肌进行基因表达谱的检测,分别找出空白组与模型组之间及模型组与电针组之间的差异表达基因,差异基因筛选的标准:将差异基因的表达量fold-change阈值定为1.5,基因fold-change值大于或等于1.5都是为差异表达基因。运DAVID 6.7b(http://david.abcc.ncifcrf.gov/)对各组间差异表达基因进行基因功能富集分析,找出各组间差异表达基因所参与的主要生物学功能。根据Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) (http://www.genome.ad.jp/kegg)对各组间差异表达基因进行KEGG通路显著性分析,找出各组间差异表达基因所参与的最主要的信号传导途径和生化代谢途径。实验三:电针对应激性高血压前期模型大鼠心肌组织中HSPA1A、HSPB1、OLR1、 PLA2G4A 和 COX-2 mRNA表达的影响在“实验二”中筛选出的差异表达基因中,选择与高血压密切相关的基因:HSPA1A、HSPB1、OLR1、PLA2G4A和COX-2进行RT-PCR验证。运用RT-PCR的方法验证心肌组织中HSPA1A、HSPB1、OLR1、PLA2G4A & COX-2 mRNA表达。通过观察造模后及电针治疗后应激性高血压前期大鼠HSPA1A、HSPB1、OLR1、PLA2G4A和COX-2 mRNA的表达变化,探讨电针改善应激性高血压前期的分子生物学机制。结果:实验一:空白组大鼠在造模实验期间收缩压均维持于正常水平(110-120 mmHg)。造模周期为14天,经过足底电击结合噪声刺激之后,在造模第三天,相较于空白组大鼠,模型组大鼠收缩压已经持续上升至120mmhg(P<0.01),在造模第3、5、7、9、11、13、15 天模型组大鼠收缩压持续显著上升(P<0.01),并保持在前期高血压状态(120-139mmhg)。造模过程中,模型组大鼠血压持续上升的同时出现易激惹,惊叫,撕咬,尿黄,便干,毛发黄,眼睛充血等状态。HE染色结果也显示模型组心肌有损伤趋势,细胞排列紊乱,部分细胞核形态发生改变,细胞核变大或溶解,有炎症细胞浸润,肌细胞之间有较大空隙排列不紧密。肌纤维间散见出血点,出血点周围有炎症细胞浸润。提示造模成功。与模型组相比,电针组大鼠收缩压在造模第5、7、9、11、13、15天显著低于模型组(P<0.05)。同时电针组大鼠心肌损伤程度较轻。提示电针可降低应激性高血压前期大鼠血压,保护心肌组织。实验二:本实验中基因芯片结果显示,与空白组相比,模型组共筛选出差异表达的基因390个,其中有208个上调,有182个下调;与模型组相比,电针治疗后共有330个基因发生差异表达,其中有161个上调,有169个下调。基因功能富集分析显示差异基因与刺激应答、生物粘附、细胞过程、免疫系统过程、膜部分、受体活性和分子转化活性等功能有关。通路显著性分析显示空白组与模型组之间发生表达差异的基因与92条通路有关;电针组与模型组之间发生表达差异的基因与114条通路有关。其中与高血压密切相关的信号通路有PPAR信号传导通路,钙离子信号通路,血管内皮生长因子信号通路,TGF-beta信号通路,血管平滑肌收缩通路。实验三:与空白组相比,模型组心肌组织中HSPA1A(P<0.01), HSPB1 (P<0.01), OLR1 (P=0.035), PLA2G4A (P<0.01) 和 COX-2 (P=0.041)的表达显著上升;与模型组相比,电针组HSPA1A(P<0.01), HSPB1 (P<0.01),OLR1 (P<0.01), PLA2G4A(P<0.01) 和 COX-2(P=0.015)的表达显著下降。RT-PCR结果与芯片结果相一致。提示:电针调节应激性高血压前期大鼠血压的机制可能与调节高血压相关基因HSPA1A、HSPB1、OLR1、PLA2G4A和COX-2 mRNA的表达有关。结论:1.电针可降低应激性高血压前期血压。2.电针可影响应激性高血压前期大鼠心肌表达谱的表达。3.电针对应激性高血压前期的治疗机制可能与HSPA1A,HSPB1,OLR1, PLA2G4A, COX-2, FGF16, IGFBP3基因,及其相关通路如PPAR信号传导通路,MAPK信号传导通路,血管内皮生长因子信号通路,血管平滑肌收缩通路密切相关。