《Nutrients》：Impact of Total or Afferent Renal-Nerve Denervation on Cardiovascular and Renal Function in Sprague Dawley Rats Fed High-Fructose and High-Sodium Diet
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背景：高果糖联合高钠膳食（FHS）与血压（BP）升高、交感神经活性增强以及心血管和肾功能障碍密切相关。全肾神经消融在某些高血压模型中能有效降低血压。目的：本研究旨在检验选择性传入肾神经消融（A-RDNx）或全肾神经消融（T-RDNx）能否改善FHS膳食引起的心
背景：高果糖联合高钠膳食（FHS）与血压（BP）升高、交感神经活性增强以及心血管和肾功能障碍密切相关。全肾神经消融在某些高血压模型中能有效降低血压。目的：本研究旨在检验选择性传入肾神经消融（A-RDNx）或全肾神经消融（T-RDNx）能否改善FHS膳食引起的心血管和肾功能异常。方法：将雄性和雌性Sprague Dawley大鼠饲喂含20%葡萄糖和0.4%钠的饲料一周，随后分配至四个实验组之一：20%葡萄糖+0.4%钠假手术组（G-Sham）、20%果糖+4%钠假手术组（F-Sham）、20%果糖+4%钠+A-RDNx组，或20%果糖+4%钠+T-RDNx组，处理约21天。评估了遥测血压和心率、超声心动图、脉搏波传导速度（PWV）以及肾功能。结果：T-RDNx降低了两种性别FHS诱导的高血压。左心室射血分数（LVEF）无差异，但雄性F-Sham组的整体纵向应变（GLS）显示过度收缩，经A-RDNx或T-RDNx后恢复正常。两种性别的F-Sham大鼠左心室血管周围纤维化增加，而A-RDNx或T-RDNx可预防此变化。T-RDNx改善了雄性F-Sham大鼠升高的PWV、肌电图检测的内皮非依赖性血管舒张功能以及主动脉氧化应激。雄性F-Sham大鼠升高的血浆肾素活性（PRA）经T-RDNx后降至与G-Sham组相似的水平。雄性F-Sham大鼠的血肌酐、尿白蛋白与肌酐比值以及系膜细胞增多症经A-RDNx或T-RDNx后降低。雌性F-Sham大鼠肾功能未改变；T-RDNx降低了其白蛋白尿。结论：肾交感神经在高果糖高钠膳食引起的血压升高、心功能障碍、血管僵硬和肾功能损害中发挥关键作用，尤其在雄性大鼠中更为显著，并且涉及与血压、肾素-血管紧张素系统和氧化应激的复杂相互作用。
研究背景与科学问题
高血压在全球范围内呈持续增长趋势，预计到2030年美国患病率将达41.4%，全球至2040年将达20.4%。高血压作为心血管疾病和慢性肾脏病的主要危险因素，最终导致过早发病和死亡。在诸多可改变的风险因素中，高加工食品膳食的影响尤为突出。流行病学与临床研究均表明，高果糖与高钠的联合摄入与血压升高密切相关。尽管果糖消费在1999年达到峰值，但目前仍远高于1970年高果糖玉米糖浆引入前的水平，且不同社会经济地位和种族间的摄入差异持续存在甚至加剧。同样，钠摄入量也持续超出推荐指南，平均每日约3.5克，而通过24小时尿钠排泄验证的值高达5-7克。虽然减少果糖和盐摄入的努力取得了一定进展，但改变饮食习惯仍具挑战，尤其是在年轻男性等亚群中。果糖或钠各自独立影响血压，而两者联合摄入对血压和心肾参数的影响至少是相加的，甚至可能通过多种机制产生协同效应。
已有临床前研究表明，同时摄入高果糖和高钠的群体更易出现尿钠潴留、血压升高、肾素-血管紧张素系统（RAS）激活、主动脉僵硬度增加、胰岛素抵抗和神经兴奋性增高。在大鼠中，20%果糖加4%钠（FHS）膳食导致的交感神经系统活性增强，参与了肾素分泌抑制失败、近端肾小管钠重吸收敏化以及传导动脉顺应性降低，尽管此时细胞外容量和血压均已升高。交感兴奋与升高的血管紧张素II（Ang II）及其引发的氧化应激共同导致了全身性血管收缩和内皮功能障碍。肾冷冻消融可改善血压、血浆肾素活性（PRA）和循环Ang II水平；急性药理学交感抑制可改善高FHS膳食大鼠的主动脉顺应性。
近期研究发现，选择性消融肾传入神经在DOCA-盐大鼠高血压模型中可降低血压，但在Dahl S大鼠等其他模型中无效。临床试验已证实基于射频或超声的肾神经消融术治疗顽固性高血压的持续有效性。更重要的是，已在大型动物中开发出可用于临床的导管介导的传入肾神经消融方法，有望应用于特定高血压患者。由于生命早期摄入高FHS膳食即使在没有遗传或激素性盐敏感倾向的大鼠中也会诱发盐敏感性高血压，因此在临床前知识层面存在空白：选择性传入肾神经消融与全肾神经消融相比，是否对FHS高血压及心血管和肾脏参数产生有益影响。
研究方法与技术路线
研究人员采用以下关键技术方法开展研究：（1）遥测植入式生理信号监测：通过在大鼠腹主动脉内植入HD-S10型无线电发射器，连续采集清醒自由活动状态下大鼠的收缩压、舒张压、平均动脉压和心率；（2）肾神经消融手术：分别实施全肾神经消融（双侧肾神经主干切断并切除2-3mm段，剥离肾动静脉可见神经束）和选择性传入肾神经消融（右侧同全消融，左侧以33mM辣椒素浸泡纱布包裹肾神经主干15分钟进行化学去传入）；（3）超声心动图与脉搏波传导速度测量：使用Vevo 3100超声系统在异氟烷麻醉下进行标准超声心动图、斑点追踪超声心动图（评估左心室应变）以及主动脉弓两处位置的脉冲波多普勒记录计算PWV；（4）离体血管环肌张力测定：使用DMT620M型微血管肌动描记仪，评估胸主动脉环对苯肾上腺素、乙酰胆碱和硝普钠的剂量反应曲线；（5）组织病理学与免疫组织化学：心脏组织用天狼星红染色评估纤维化，肾脏组织用过碘酸雪夫染色评估肾小球系膜细胞增多症，并使用降钙素基因相关肽（CGRP）免疫组化确认去传入效果；（6）生化指标检测：通过ELISA检测血浆肾素活性、胰岛素和尿白蛋白，使用比色法检测血浆和尿肌酐，通过高效液相色谱法检测肾组织去甲肾上腺素含量以确认全去神经效果；（7）线粒体超氧化物检测：使用MitoSOXTM红色荧光探针染色评估主动脉氧化应激水平。
研究结果
3.1 肾去传入或全去神经的效果评估
雄性假手术组FHS喂养大鼠的肾去甲肾上腺素（NE）含量低于葡萄糖正常钠喂养的假手术组。在雄性A-RDNx大鼠中，仅接受辣椒素去传入处理的左肾NE含量与F-Sham雄性大鼠相似，而右肾NE含量显著降低，符合全去神经特征。雌性A-RDNx大鼠辣椒素处理的左肾NE含量低于F-Sham雌性，而右肾NE含量显著低于左肾和F-Sham雌性。T-RDNx组双肾NE含量均显著低于同性别假手术组。免疫组化染色显示，假手术组双肾均有明显的CGRP阳性染色，而去传入或全去神经处理后CGRP免疫反应性消失。
3.2 对心血管参数的影响
3.2.1 对血压和心率的影响：F-Sham组的日均收缩压和舒张压显著高于G-Sham组，在雄性和雌性中均成立。重要的是，A-RDNx未能改变FHS喂养诱导的血压升高，而T-RDNx将血压降至与同性别G-Sham对照组相当的水平。雄性A-RDNx大鼠的平均心率低于G-Sham组；雌性各组间平均心率无差异。性别未改变治疗效果的统计显著性。
3.2.2 心脏参数：M型超声心动图显示，雄性各组间各项参数无显著变化，包括左心室射血分数、心输出量、室壁厚度和质量均无差异，也未发现舒张功能障碍证据。雌性大鼠中，T-RDNx组的左心室收缩期室壁厚度和质量显著低于F-Sham组；A-RDNx组的左心室后壁舒张期厚度大于G-Sham和T-RDNx组。斑点追踪超声心动图分析显示，雄性F-Sham大鼠的整体纵向应变（GLS）和GLS应变率低于G-Sham组，A-RDNx或T-RDNx均可改善GLS和GLS应变率。雌性各组间GLS和GLS率无差异。两种性别的F-Sham大鼠短轴缩短率均显著高于G-Sham组。雄性F-Sham大鼠的整体圆周应变（GCS）低于G-Sham组，T-RDNx可改善之；雌性T-RDNx组GCS显著低于其他组。雄性F-Sham组收缩末期容积（ESV）高于G-Sham组，A-RDNx或T-RDNx可使其恢复。左心室纤维化主要局限于血管周围组织而非心肌间质。无论性别，F-Sham大鼠纤维化程度均高于G-Sham组，而A-RDNx或T-RDNx均可使FHS喂养大鼠的纤维化显著减轻至与G-Sham组相当的水平。
3.2.3 体内血管功能：雄性F-Sham大鼠的主动脉PWV显著高于G-Sham组，T-RDNx可将其显著降低至与雄性G-Sham组无差异的水平，A-RDNx无效。雌性各组间PWV相当。
3.2.4 离体血管功能：雄性大鼠中，苯肾上腺素诱导剂量依赖性血管收缩，T-RDNx组的收缩幅度显著弱于G-Sham和F-Sham组。雌性G-Sham大鼠主动脉收缩幅度小于雄性G-Sham组；雌性F-Sham组收缩幅度与其他雌性组相当。乙酰胆碱诱导的血管舒张在各组间相似。雄性F-Sham大鼠对硝普钠的血管舒张反应受损，A-RDNx或T-RDNx均未改善之；雌性各组对硝普钠的反应相似。雄性F-Sham大鼠主动脉中膜层线粒体氧化应激水平高于G-Sham组，A-RDNx或T-RDNx均可减轻之；雌性F-Sham组主动脉氧化应激未升高，但T-RDNx显著减弱了MitoSOX染色。
3.3 肾脏参数
3.3.1 肾小球组织学：雄性F-Sham大鼠中轻度系膜细胞增多症的肾小球比例显著升高，T-RDNx可改善之，A-RDNx无效。雌性各组间轻度系膜细胞增多症比例相似。
3.3.2 肾功能：雄性F-Sham大鼠血肌酐水平高于G-Sham组，A-RDNx或T-RDNx均可防止其升高。雄性F-Sham大鼠尿白蛋白与肌酐比值升高，A-RDNx和T-RDNx可将其降至与G-Sham组无差异的水平，但与F-Sham组相比未达统计学显著性。雌性F-Sham组肾小球系膜形态和肾功能与雌性G-Sham组相似，但F-Sham和A-RDNx雌性组的白蛋白尿显著高于G-Sham组，T-RDNx可降低白蛋白排泄但未达统计学显著性。
讨论总结与研究结论
本研究的讨论部分指出四项主要发现。第一，三周FHS膳食使雄性和雌性大鼠血压均升高，但雄性升幅更大。与全肾神经消融不同，肾传入神经去传入不能阻止血压升高。第二，虽然左心室射血分数未改变，但作为更敏感的早期收缩功能障碍指标的左心室整体应变在FHS膳食雄性大鼠中受损，去传入或全去神经均可改善之。雌性大鼠未表现出左心室功能变化，但全去神经改善了整体圆周应变。这些功能数据得到心脏血管周围纤维化增加的组织学证据支持，去传入和全去神经均可减轻纤维化。第三，FHS膳食雄性大鼠（而非雌性）表现出的主动脉僵硬度增加仅在全肾神经消融后得到改善。离体肌电图与此一致，因为只有全去神经减弱了雄性大鼠对苯肾上腺素的血管收缩反应，尽管两种去神经方式均减少了雄性主动脉的线粒体超氧化物生成。第四，雄性FHS喂养大鼠血肌酐升高所反映的肾功能下降与既往研究中直接测量的肾小球滤过率降低相符，去传入或全去神经均可使其正常化。雄性大鼠早期的系膜增生与肾功能变化一致。相比之下，雌性肾功能和组织学不受膳食或去神经操作影响。总体而言，这些结果表明肾神经的贡献更为精细：肾传出交感通路对血压调节、肾素释放和血管功能障碍有重要贡献，而肾传入通路在FHS膳食中对心脏和肾脏反应的选择性贡献更大。
研究结论部分总结道，高果糖高钠膳食对雄性大鼠的不利影响大于雌性。雄性大鼠血压升高幅度更大，还出现早期左心室功能障碍、主动脉僵硬度增加、肾功能损害和肾素分泌升高。总体上，全肾神经消融可改善上述各项参数，而选择性肾去传入似乎仅对主动脉顺应性和肾功能有益。因此，在该膳食模型中，全肾神经消融可能通过对神经兴奋性和心脏、血管及肾脏组织交感输入的直接影响带来益处。较低的全身血压或受抑制的肾素-血管紧张素系统也可能对病理生理学和终末器官功能产生独立影响。本研究无法确定全肾神经消融的益处主要来源于降压本身，还是来源于对交感活性、肾素释放或氧化应激的额外血压非依赖性效应，很可能是这些因素的组合。雌性血压升高较温和但心脏纤维化和白蛋白尿仍有细微变化，这与上述解释一致，提示需要研究鉴定雌性中的保护因子。限制果糖和盐摄入仍是维护心血管和肾脏健康的重要指导原则。这些发现也强烈支持在临床研究中应更重视将性别作为生物学变量，并在事先具备适当统计效力的前提下考察其对肾神经消融后不同心血管和肾脏参数的独立影响。
