高血压大鼠肾脏ACE2的表达及其与内皮素的关系

佟 倩,张尉华,赵 魏

(吉林大学第一医院心内科,吉林长春 130021)

高血压大鼠肾脏ACE2的表达及其与内皮素的关系

佟 倩,张尉华,赵 魏

(吉林大学第一医院心内科,吉林长春 130021)

目的探讨自发性高血压大鼠的肾脏中ACE2的表达情况并对其与血浆中内皮素水平做相关分析。方法实验分为对照组和自发高血压组,采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)法测定肾脏中ACE2mR NA表达水平,放射免疫法同批检测大鼠血浆中内皮素的含量。结果自发性高血压大鼠和正常对照大鼠相比,肾脏组织中ACE2蛋白的表达下降(P＜0.05),血清中内皮素的水平升高(P＜0.05),与ACE2蛋白的表达呈负相关(r=-0.632,P＜0.05),与血压水平呈正相关(r=0.615,P＜0.05)。结论ACE2在肾脏的表达不同可能是引发高血压病发病的一个重要因素,且其影响血压的机制可能与缩血管物质有关。

血管紧张素转换酶2;高血压;内皮素;肾脏

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

肾素-血管紧张素系统(RAS)在水、盐平衡和血压稳定方面起着重要的调节作用。2000年发现的血管紧张素转换酶2(ACE2)是这个系统的新成员,其特异性地表达于心、肾等组织[1,2]。内皮素是一种缩血管因子,参与高血压的发生。目前有资料表明ACE2在高血压的发病中起作用,但内皮素是否参与其调节血压的过程尚不清楚。本实验旨在探讨ACE2在自发性高血压大鼠(SHR)体内的表达情况以及对其与内皮素相关性作分析,以期了解它们参与高血压病发生发展的可能机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

由吉林大学动物部提供的12周龄的雄性大鼠共16只,其中自发性高血压大鼠(SHR)为8只,同源对照大鼠WKY为8只。

1.2 实验方法

1.2.1 血压、体重的测定 采用鼠尾容积法测量大鼠的尾动脉的收缩期血压(SBP),每只鼠连续测量SBP3次,每次间隔60 S,取其平均值;同时测量体质量。

1.2.2 血清内皮素水平检测:从大鼠颈动脉抽出动脉血3 ml,分离血浆于-20℃低温冰箱保存,放射免疫法同批检测大鼠血浆中内皮素的含量(内皮素放免药盒由东亚免疫技术研究所提供)。

1.2.3 RT-PCR法检测大鼠肾脏组织ACE2mRNA的表达:ACE2上游引物:5-AACACCAACATACGGAGGAG-3,下游引物:5-TCTTGCCATCCATTTTTCAGG-3,扩增片段长度426 bp,B-action上游引物:5,TCCTAGCACCATGAAGATC3,下游引物:5,AAACGCAGCTCAGTAACAG3,扩增片长度189 bp。扩增体系列 25 μ l,扩增条件两反应体系在同一PCR条件下反应,其程序为94℃预变性5 min;PCR循环94℃30 s,58℃30 s,72℃30 s;最后72℃延伸10 min。扩增ACE2基因用32个循环,而扩增B-actin基因用26个循环。琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物,紫外胶成像系统拍摄电泳照片,按常规以B-actin作为内参照,进行产物半定量分析(以比值表示其相对含量)。

1.3 统计学处理数据 采用SPSS10.10版本统计软件分析,计量资料均采用(±s)表示,采用方差分析、t检验,并行相关性分析。P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 大鼠血压与体质量

SHR组大鼠与WKY对照组相比,血压明显上升[(200+5 vs 130+3)mmHg,P＜0.01],而体质量无显著性差异[(295+11 vs 290+6)g,P＞0.05]。

2.2 两组大鼠肾脏ACE2mRNA的表达

与WKY对照组相比,SHR大鼠肾脏组织中ACE2mRNA的表达明显下降,ACE2/B-actin的mRNA拷贝数比值[(0.612+0.087 vs 0.761+0.078,P＜0.05)]。见图1。

2.3 大鼠血清中内皮素水平及相关分析

与WKY对照组相比,SHR大鼠血清中内皮素水平明显升高[(193.67+58.23 vs120.54+21.16)pg/ml,P＜0.05]。相关分析发现,大鼠血清中内皮素水平与肾脏组织中ACE2/B-actin的mRNA拷贝数比值呈负相关(r=-0.632,P＜0.05),与血压水平则呈正相关(r=0.615,P＜0.05),而与体质量无相关性(P＞0.05)。

图1 两组大鼠肾脏ACE2mRNA(426 bp)与B-actin(189 bp)的电泳图

3 讨论

ACE2是血管紧张素转换酶(ACE)的同族物,在血压调节中发挥着与ACE相抗衡的作用,目前被看成是一种血管舒张物质和心血管系统保护因子。有人认为它是高血压的侯选基因[3]。本研究显示自发性高血压大鼠肾脏ACE2mRNA的表达水平明显低与同源对照组,提示ACE2mRNA的异常表达可能参与高血压病的发病过程。ACE2调节血压的机制还不很清楚,ACE2基因可能通过直接对抗ACE与血管紧张素(angiotensin,Ang)Ⅱ作用,促进Ang(1-7)的生成[4]、改善胰岛素抵抗[5,6]以及增加一氧化氮释放[7,8]等多种途径实现其血压调控。

内皮素是强烈的缩血管物质之一,具有血管收缩作用和致心肌肥大作用,与高血压的发生发展密切相关。本研究显示自发性高血压大鼠血浆中的内皮素水平明显高与正常对照组,且与ACE2mRNA在自发性高血压大鼠(SHR)体内的表达呈负相关,提示缩血管物质内皮素可能参与了ACE2对血压的调节,但具体机制还有待于探讨。ACE2与血压之间的关系非常复杂,尚不清楚ACE2的减少在导致高血压产生的病理生理中的确切作用及它与其他血管活性物质的关系,抑或其仅仅是血压升高的后续变化,有待于进一步研究[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)