中樞食慾素系統在自發性高血壓鼠高血壓病生理所扮演的角色

高血壓常見於國人十大死因之一。而高血壓之致病因子相當多所以其致病機轉目前仍然不明確。食慾素(orexin)是由下視丘神經細胞所合成的神經胜肽會興奮交感神經中樞，也被證實了會引發升血壓作用與增加交感神經興奮，並與經常性及波動性的血壓調節作用的恆定有關。 Orexin亦稱為下丘腦泌素是以orexin-A及B兩種形式存在並且主要是透過第一型orexin受器(簡稱OX1R)與第二型orexin受器(簡稱OX2R)產生生物功能。它是否於原發性高血壓的病變扮演任何角色仍然不清楚，目前沒有中樞orexin系統跟高血壓之致病機轉相關的研究。我們首先探討在成熟雄性自發性高血壓大鼠(以下簡稱SHR;一種常用來研究人類原發性高血壓的實驗動物)的高血壓病變是否跟它本身中樞的orexin系統活性增加有關。我們分別利用OX1R和OX2R專一性的拮抗劑或特異性的抗體壓制SHR的中樞orexin系統活性，相同地，我們也使用相同的方法與條件測試另一種正常血壓的大鼠(以下簡稱WKY)當作SHR的實驗對照組。我們發現以測腦室注射方式給與30 和100 nmole兩種不同濃度的第I型orexin受器的拮抗劑SB334867，除了發現在100 nmole 濃度的SB334867會降低WKY的心跳； 30 或 100 nmole這兩種濃度的SB334867，都不影響SHR與WKY的血壓與心跳。然而，以測腦室注射方式給與0.3, 3, 10 和30 nmole四種不同濃度的第II型orexin受器的拮抗劑TCS-OX2-29，發現3, 10 和30 nmole這三種濃度的TCS-OX2-29會造成SHR的血壓與心跳產生具持久性地降低的現象，例如TCS-OX2-29在30 nmole濃度下，血壓會降低21±3毫米汞柱與心跳每分鐘降低22±2次。在SHR以測腦室注射方式給與OX2R特異性的抗體所引起的降血壓與降心跳的程度，顯著的大於WKY。但是，給與OX1R特異性的抗體或是一般非特異性免疫球蛋白時，並不影響SHR的血壓與心跳。而且，不管是OX1R或OX2R的特異性抗體或是一般非特異性免疫球蛋白，這三者皆不影響自WKY的血壓與心跳。在西方墨點法的實驗中，我們發現在SHR與WKY的下丘腦背內側、室旁核或孤立束核，這些與心血管調控有關的腦部核區的OX2R的蛋白表現量無統計差異。但是，跟WKY相同條件比較下，SHR的RVLM的OX2R的蛋白表現量低於WKY。而這四個腦部核區的OX1R的蛋白表現量在SHR與WKY相比下並無統計差異性。在RVLM微量注射方式給與OX2R的拮抗劑TCS-OX2-29的實驗，發現跟WKY相比，在SHR所引起的降血壓的程度較大。綜合以上研究發現，我們推論RVLM的OX2R所媒介的活性增加可能與SHR高血壓病變有關。
但是，非預期的結果發現SHR的RVLM的OX2R的蛋白表現量低於WKY。因此，我們進一步探討在SHR中RVLM的OX2R所媒介活性增加的機制。實驗結果我們發現: 1. 位在下視丘外側區orexin的神經元細胞數目，在4週大或16週大的SHR比相同週數大的WKY的神經元數目多。而且利用神經束追蹤技術(一種藉由神經元末端將傳送物質逆行傳輸回細胞體的方式)所被螢光標示會投射到RVLM的orexin的神經元數目，發現在16週大的SHR比相同週數大的WKY的神經元數目多，表示SHR位在下視丘外側區orexin的神經元細胞投射到RVLM比WKY多。2. 進一步分析發現，這些16週大的SHR的下視丘外側區orexin的神經元細胞數目或是它本身投射到RVLM的神經元細胞數目增加，主要是增加在下視丘腹背核和下視丘穹窿週區這兩個核區。3. 跟WKY相比，SHR在下視丘組織所測得orexin-A及B濃度比較高；而在RVLM的組織所測得orexin-A濃度比較高。4. 於RVLM區內微注射給與OX2R的致效劑(orexin-A或ALOXB)，在SHR所引起升血壓反應大於WKY。5. 於WKY或SHR的RVLM區內先預處裡微量注射給與具選擇性第一型NOS(簡稱nNOS)的抑制劑7-nitroindazole (2.5 pmol)，或是鳥核酸環化酶抑制劑甲基藍 (250 pmol)，再於同一位置給與OX2R的致效劑，結果會使ALOXB升血壓反應消失。相反地，給與具選擇性第二型一氧化氮合成酶(簡稱iNOS)的抑制劑氨基胍無法阻斷ALOXB的升血壓反應。6. 於WKY或SHR的RVLM核區內微量注射給與ALOXB造成這兩種品系大鼠RVLM核區內的nNOS的蛋白表現量與一氧化氮濃度皆增加，跟WKY相比，SHR增加比較多。7. 藉由免疫螢光染色實驗，發現RVLM有一部份的神經細胞會共同表達OX1R與nNOS或OX2R與nNOS。我們的結論是在SHR的RVLM中orexin的神經突觸釋放增加和OX2R所引發nNOS之一氧化氮生成訊息傳遞作用增強，可能導致OX2R所媒介活性增加並進而造成SHR高血壓的病變。