慢性應激誘導產生高血壓伴焦慮抑郁的初探

張文英 劉麗萍

（江蘇醫藥職業學院，江蘇 鹽城 224005）

高血壓的形成與發展和環境因素、遺傳因素密切相關，其中環境因素主要有飲食不當、長期高壓、過度疲勞等，這些因素會使機體產出應激反應，若這種應激狀態長期存在，會使血壓升高，稱為應激性高血壓（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。據國家衛計委統計，2013 年由高血壓帶來的直接經濟負擔約達2103 億元[2]。高血壓是一種療程久的慢性疾病，服藥時間較長，嚴重增加了患者的身體負擔和費用支出，一般會同時出現焦慮、抑郁等負面情緒，這些不僅會影響降壓藥的療效，甚至可能使疾病發生進一步的惡化。因此研究應激性高血壓伴焦慮抑郁的發病機制，為其預防和治療方法提供了新思路，也為開發新型藥物提供了理論依據。

一、誘導造模

200～250g 雄性SD 大鼠在動物房適應性喂養3d 后，使用計算機控制的足底電擊結合噪聲的刺激方法，制備應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出強度為90～100db 的噪聲，每次持續50ms。大鼠每天上、下午各接受1 次(每日2 次)應激刺激，每次2h，中間間隔4h。

二、血壓測量

造模結束，使用無創血壓儀(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、焦慮抑郁樣神經行為測定

曠場試驗、高架十字迷宮、強迫游泳實驗均是國內外公認的可以用來評估焦慮抑郁程度的神經行為學實驗之一[3]。曠場試驗記錄了中央區域路程、總路程、平均速度等指標，用以評價大鼠對新環境的探索行為和好奇程度，焦慮抑郁樣大鼠表現出明顯的快感缺失狀態，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、開臂進入次數百分比及總路程評價大鼠的情緒狀態，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菌，大約數萬億，這些腸道菌與人類的身體健康有著密不可分的關系，一般分三大類：益生菌、有害菌和條件致病菌[4]。當機體處于正常情況時，益生菌占據主導地位；當機體發生異常情況時，益生菌生長被抑制，有害菌過度繁殖，導致機體的腸道菌群失調。現代研究表明，高血壓的形成、發展與腸道菌群紊亂之間息息相關。連續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，其體內出現與高血壓患者類似的微生物分布[5]。而高血壓可以導致腸道菌群失調，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]。進一步研究發現，原發性高血壓患者腸道內產丁酸的糞桿菌屬（Faecalibacterium）和羅氏菌屬（Roseburia）減少[5]。在自發性高血壓大鼠體內也發現腸道產丁酸細菌減少[7]，補充益生菌后，恢復了腸道產丁酸菌的數量和丁酸含量，降低了血壓[8]。應激性高血壓大鼠體內腸道菌群的組成和多樣性發生明顯變化[9]，其中考拉桿菌屬（Phascolarctobacterium）和羅氏菌屬（Roseburia）這2 種腸道產丁酸細菌顯著減少，且丁酸檢測顯示應激后糞便中丁酸含量顯著降低。

五、對小膠質細胞和星形膠質細胞的影響作用

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

六、對腦源性神經營養因子(BDNF)的影響作用

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

七、小結

綜上所述，慢性應激可以使大鼠的血壓升高，腸道內產丁酸細菌減少、丁酸降低，可能導致生物機體內的小膠質細胞和星形膠質細胞被激活，產生了神經炎癥、神經元損傷，進一步影響GFAP、BDNF 及其受體TrKB、p75 的表達，造成海馬區神經元的新生能力減弱。最終誘發應激性高血壓伴焦慮抑郁樣行為。