P2X4 受体在运动升压反射和机械反射中的新角色及心力衰竭的影响:为心血管疾病治疗带来新曙光

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Autonomic Neuroscience 3.2

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  为探究 ATP 敏感的嘌呤能 2×4(P2X4)受体在运动升压反射和机械反射中的作用,研究人员以健康和射血分数降低的心力衰竭(HF-rEF)大鼠为对象。结果发现 P2X4 受体在 HF-rEF 大鼠相关反射血压控制中作用显著。该研究为理解相关机制提供依据。

  在生命的长河中,心血管系统就像一台精密的 “发动机”,为身体各个器官输送着至关重要的血液。然而,心力衰竭(HF)却如同这台 “发动机” 的故障警报,严重威胁着人们的健康。全球约有 6400 万人深受其害,其中近一半是射血分数降低的心力衰竭(HF-rEF)患者。这些患者在休息和低强度运动时,交感神经系统活动(SNA)会异常升高,不仅导致运动耐量下降,还会使血浆去甲肾上腺素(NA)水平上升,增加心脏死亡风险。
运动升压反射作为调节运动时交感神经系统活动和血压的重要机制,在 HF-rEF 患者中却出现了异常增强的情况。这一反射由 Ⅲ 和 Ⅳ 类细纤维骨骼肌传入神经受刺激激活,进而影响自主神经系统活动。其中,机械反射作为运动升压反射的机械敏感部分,在 HF-rEF 患者的反射亢进中起着关键作用。此前研究发现多种受体参与其中,但 P2X4 受体在这一过程中的作用却一直未被深入探究。

为了解开这个谜团,堪萨斯州立大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们以约 14 - 19 周龄的雄性和雌性 Sprague - Dawley 大鼠为实验对象,分为健康假手术(SHAM)组和 HF-rEF 组。研究人员假设,将 P2X4 受体拮抗剂 5-BDBD(8μg)注入后肢动脉,会降低 HF-rEF 大鼠在电诱导后肢骨骼肌收缩(模拟运动升压反射激活)和后肢骨骼肌拉伸(模拟机械反射激活)30 秒时的平均动脉压(MAP)和肾交感神经活动(RSNA),而对 SHAM 大鼠则无此影响。

在研究过程中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,构建心肌梗死诱导的 HF-rEF 大鼠模型,以模拟临床疾病状态;然后,通过后肢动脉输注 5-BDBD 来阻断 P2X4 受体;同时,监测 MAP 和 RSNA 在不同实验条件下的变化,以此来评估反射反应。

研究结果如下:

  • 身体质量和心脏形态计量学:SHAM 组和 HF-rEF 组大鼠的体重、右心室(RV)、左心室(LV)和肺与体重的比值、每搏输出量并无差异。但 HF-rEF 组大鼠的左心室舒张末期容积(LVEDV)、左心室收缩末期容积(LVESV)和心房与体重的比值显著增大,射血分数和缩短分数则明显降低,HF-rEF 组大鼠平均左心内膜表面积梗死面积为 27±2%。
  • P2X4 受体阻断对 SHAM 大鼠运动升压反射和机械反射激活的影响:在 SHAM 大鼠(n = 8,4 雄 / 4 雌)中,后肢动脉输注 5-BDBD 对后肢肌肉收缩的升压反应(n = 8)以及肌肉拉伸的升压和 RSNA 反应(n = 4)均无影响,但显著降低了肌肉收缩时的 RSNA 反应。
  • P2X4 受体阻断对 HF-rEF 大鼠运动升压反射和机械反射激活的影响:在 HF-rEF 大鼠(n = 7)中,5-BDBD 降低了后肢肌肉收缩的升压和 RSNA 反应;在对后肢肌肉拉伸的反应中(n = 8),5-BDBD 降低了升压反应,但对 RSNA 反应无影响。

综合来看,研究结论表明,P2X4 受体在健康个体的运动升压反射中,仅对 RSNA 有一定作用;而在 HF-rEF 大鼠中,其在机械反射和运动升压反射介导的血压控制中发挥着更为显著的作用。这一研究成果发表在《Autonomic Neuroscience》杂志上,为深入理解 HF-rEF 患者运动时交感神经兴奋的机制提供了新的视角,有助于开发更具针对性的治疗策略,改善 HF-rEF 患者的功能独立性和临床预后,为心血管疾病的治疗带来了新的希望。

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