劉 麗，喬國(guó)芬，李柏巖

（哈爾濱醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥理學(xué)教研室，黑龍江省生物醫(yī)藥工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室-省部共建國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地，心血管藥物研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150081）

大量臨床資料顯示，正常生理狀態(tài)下，成年男性的動(dòng)脈血壓明顯高于同齡女性［1］，且高血壓的發(fā)病率呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)［2］，但這種性別差異在女性絕經(jīng)期后消失。另外，多種與內(nèi)臟傳入神經(jīng)反射功能密切相關(guān)的疾病同樣存在明顯的性別差異，例如，應(yīng)激性結(jié)腸綜合征（irritable bowel syndrome，IBS）［3］、哮喘［4］和心絞痛等［5］。還有臨床資料顯示，雖然帕金森病發(fā)病率男性高于女性［6］，但早期運(yùn)動(dòng)功能障礙出現(xiàn)之前的體位性血壓變化（臥位高血壓-直立低血壓）女性明顯多于男性［7］，患者餐后低血壓同樣女性多于男性［8］。與單純性絕經(jīng)后期骨質(zhì)疏松癥相比，帕金森病患者骨質(zhì)疏松的病例全部出現(xiàn)在女性患者［9］，且Ⅰ型多巴胺受體（dopamine receptor，DAR1）和DAR2激動(dòng)劑在抑制乳腺癌骨轉(zhuǎn)移的同時(shí)，明顯增加骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型鼠的骨密度［10-11］。盡管如此，上述性別差異的病理生理機(jī)制始終不明，因而很難找到確切的治療方案。顯而易見(jiàn)，性激素（雌激素）發(fā)揮了重要作用，但將性激素作為性別差異靶點(diǎn)的深入研究并未揭開性別差異的謎底。雖然性激素的作用不能被排除，但并非所有生理功能表現(xiàn)出明顯性別差異的結(jié)果暗示，內(nèi)臟感覺(jué)傳入神經(jīng)系統(tǒng)中某種特定神經(jīng)解剖學(xué)基礎(chǔ)存在性別差異，其功能直接受性激素（雌激素）的調(diào)節(jié)，進(jìn)而產(chǎn)生特定系統(tǒng)內(nèi)的功能出現(xiàn)性別差異。令人興奮的是，經(jīng)過(guò)我們課題組20年的不懈努力，采用電生理學(xué)、藥理學(xué)、分子生物學(xué)和形態(tài)學(xué)等多種現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，通過(guò)在體和離體動(dòng)物模型，細(xì)胞和離子通道水平的研究發(fā)現(xiàn)，成年雌性大鼠內(nèi)臟感覺(jué)傳入/壓力反射傳入通路中，包括結(jié)狀神經(jīng)節(jié)（nodose ganglion，NG）的一級(jí)神經(jīng)元和孤束核（nucleus tractus solitarius，NTS）二級(jí)神經(jīng)元均分布雌性-特異性分布的神經(jīng)元亞群，即NG中一種具有傳導(dǎo)速度類似于髓鞘化A型（myelinated A-type）并伴隨非髓鞘化C型（unmyelinated C-type）特有復(fù)極駝峰（repolarization hump）動(dòng)作電位特征的神經(jīng)元，即Ah型內(nèi)臟感覺(jué)/壓力感受器（baroreceptor）神經(jīng)元（Ah中：“A”代表髓鞘化纖維，“h”代表復(fù)極期駝峰）和NTS中Ah型內(nèi)臟/壓力感受性（baroreceptive）神經(jīng)元。這種雌性特異性分布的Ah-型神經(jīng)元的存在被認(rèn)為是上述性別差異產(chǎn)生的神經(jīng)解剖學(xué)基礎(chǔ)，從而合理地解釋了內(nèi)臟感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)/血壓神經(jīng)調(diào)控過(guò)程中性別差異產(chǎn)生的細(xì)胞學(xué)機(jī)制。

1 主動(dòng)脈壓力反射傳入通路

主動(dòng)脈壓力反射（baroreflex）功能是生理狀態(tài)下機(jī)體維持血壓穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵。主動(dòng)脈壓力反射環(huán)路由傳入和傳出2個(gè)部分組成。傳入環(huán)路包括分布于主動(dòng)脈根部的壓力感受器神經(jīng)末梢（baroreceptor terminals），對(duì)壓力變化而導(dǎo)致的管腔直徑改變的機(jī)械牽張敏感（mechanosensitive），感知血壓實(shí)時(shí)變化并將壓力變化引起主動(dòng)脈壁的機(jī)械牽張信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，再由神經(jīng)末梢匯聚而成主動(dòng)脈減壓神經(jīng)（aortic depressor nerve，ADN）將電信號(hào)傳送到位于NG內(nèi)的一級(jí)神經(jīng)元胞體，經(jīng)過(guò)外周整合后再由其中樞突通過(guò)突觸傳遞將信號(hào)中繼到位于NTS中的二級(jí)神經(jīng)元，實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的壓力反射傳入通路的傳遞過(guò)程。主動(dòng)脈壓力反射傳出通路支配心臟和血管進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)血壓反射性調(diào)控的過(guò)程并不作為重點(diǎn)內(nèi)容加以討論。

1.1 離體實(shí)驗(yàn)條件下驗(yàn)證Ah型壓力感受器神經(jīng)元（baroreceptor neurons，BRN）

眾所周知，內(nèi)臟感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)，包括壓力反射傳入功能，根據(jù)纖維傳導(dǎo)速度（conduction velocity，CV）區(qū)分為髓鞘化A型和非髓鞘化C型神經(jīng)元（圖1）。盡管以往研究存在差異，但普遍認(rèn)為A型的比例在10%～15%之間，其余為C型［12-13］。雖然該領(lǐng)域的研究一直在繼續(xù)，但在本課題組深入報(bào)道之前，無(wú)關(guān)于髓鞘化Ah型內(nèi)臟感覺(jué)/壓力感受器神經(jīng)元的相關(guān)報(bào)道。其原因可能是：①為避免雌激素對(duì)研究結(jié)果帶來(lái)的影響，研究人員盡可能使用雄性動(dòng)物作為研究對(duì)象；②幾乎絕大多數(shù)研究結(jié)果顯示，分離神經(jīng)元是研究人員最常用的研究對(duì)象，理由是分離神經(jīng)元操作簡(jiǎn)單、結(jié)果易于重復(fù)，便于進(jìn)行電生理學(xué)和藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)研究等。但顯而易見(jiàn)的缺點(diǎn)是感覺(jué)神經(jīng)元分類唯一可靠的標(biāo)準(zhǔn)是測(cè)量纖維CV，但實(shí)驗(yàn)方法復(fù)雜、對(duì)于實(shí)驗(yàn)人員的技術(shù)要求高，不宜進(jìn)行藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)等。迄今為止，除了本課題組建立的成年大鼠迷走神經(jīng)-結(jié)狀神經(jīng)節(jié)（vagus-NG）實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ屯猓?4-16］，仍無(wú)離體實(shí)驗(yàn)條件下用于測(cè)量CV的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。

圖1 利用成年雌性SD大鼠迷走神經(jīng)-結(jié)狀神經(jīng)節(jié)切片方法，并通過(guò)刺激迷走神經(jīng)誘發(fā)典型的髓鞘化A和Ah型，以及非髓鞘化C型神經(jīng)元，其纖維傳導(dǎo)速度（CV）分別為14.8,11.2和0.68 m·s-1.

通過(guò)采用成年雌性大鼠制備Vagus-NG實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停亩舜碳agus/ADN，NG神經(jīng)元胞體全細(xì)胞電流鉗記錄神經(jīng)誘發(fā)動(dòng)作電位，其結(jié)果令人意外。在室溫和體溫條件下，均記錄到CV速度近似于A型（4～20 m·s-1，圖1），動(dòng)作電位復(fù)極期帶有明顯的、近似于C型駝峰樣切記（圖2）的一類神經(jīng)元。因此，Ah型神經(jīng)元的CV和hump可分別用于鑒別C型和A型。在接近體溫條件下Ah型神經(jīng)元的CV更快，但復(fù)極期Hump依然存在。利用成年雄性大鼠制備Vagus-NG并重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)只能觀察到A和C型。

圖2 成年雌性SD大鼠迷走神經(jīng)-結(jié)狀神經(jīng)節(jié)切片方法，并通過(guò)刺激迷走神經(jīng)誘發(fā)動(dòng)作電位，并計(jì)算傳導(dǎo)速度分別鑒定出典型髓鞘化A型（黑）、髓鞘化Ah型（紅）和非髓鞘化C型（綠）神經(jīng)元.通過(guò)分析動(dòng)作電位變化瞬間的電流變化（藍(lán)色）的結(jié)果證明髓鞘化Ah型同樣存在復(fù)極期駝峰切記（垂直虛線：駝峰切記），而髓鞘化A型復(fù)極期駝峰切記陰性.

在上述實(shí)驗(yàn)條件下記錄到的Ah型神經(jīng)元只能說(shuō)明內(nèi)臟感覺(jué)神經(jīng)元中存在雌性特異性Ah型的分布，并不能證明NG中存在Ah型BRN。為了上述目的，實(shí)驗(yàn)采用體質(zhì)量為75 g（4周齡）的雌性大鼠，麻醉狀態(tài)下分離ADN，并以親脂性熒光染料（Dil）標(biāo)記，采用牙科專用硅膠封閉ADN以防止染料同時(shí)標(biāo)記到Vagus。待大鼠成年后（14周齡）制備Vagus-NG標(biāo)本，選擇熒光陽(yáng)性神經(jīng)元（圖3）重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到完全一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證實(shí)雌性大鼠NG中同樣特異性分布有能夠接收壓力傳入信號(hào)的Ah型BRN［16-18］。

圖3 利用急性分離和迷走神經(jīng)-結(jié)狀神經(jīng)節(jié)切片方法，并結(jié)合Dil熒光技術(shù)標(biāo)記的典型壓力感受器神經(jīng)元.

1.2 在體實(shí)驗(yàn)條件下驗(yàn)證Ah型BRN

為了在體觀察Ah型神經(jīng)元的功能活動(dòng)，實(shí)驗(yàn)采用麻醉狀態(tài)下成年雌性大鼠，游離ADN并記錄刺激誘發(fā)的復(fù)合動(dòng)作電位（compound action potential，CAP），即同一纖維類型的動(dòng)作電位同時(shí)出現(xiàn)而形成波谷（valley）的方法，近心端刺激Vagus或者ADN，遠(yuǎn)心端記錄CAP。令人興奮的是，在成年雌性大鼠Vagus和ADN均可以觀察到最早出現(xiàn)A型CAP（Avalley），和緊隨其后的Ah型CAP（Ah-valley），其出現(xiàn)的位置恰恰在2～10 m·s-1區(qū)間（圖4）［19］，雄性成年大鼠的相同區(qū)域內(nèi)未觀察到類似于雌性的Ah型CAP。這一結(jié)果進(jìn)一步提示Ah型神經(jīng)元的雌性特異性分布。

圖4 利用成年雌性SD大鼠麻醉狀態(tài)下，通過(guò)雙極恒壓刺激主動(dòng)脈減壓神經(jīng)（ADN）成功誘發(fā)并記錄髓鞘化A型、髓鞘化Ah型，以及非髓鞘化C型復(fù)合動(dòng)作電位（CAP）.

1.3 形態(tài)學(xué)驗(yàn)證ADN中Ah型神經(jīng)纖維分布

在體和離體功能學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果均提示，雌雄大鼠ADN傳入纖維分布存在性別差異，這種差異必定會(huì)在形態(tài)學(xué)上有所體現(xiàn)。因此，我們對(duì)比了雌雄成年（＞14周齡）大鼠ADN的超微結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)雌性成年大鼠ADN的直徑［14］、纖維總數(shù)、有髓纖維的直徑，及髓鞘的厚度均小于成年雄性［19-20］。上述研究結(jié)果具有明顯的時(shí)間依賴性，選取50日齡雌雄大鼠的對(duì)比研究顯示（圖5），所有觀察指標(biāo)明顯偏低，這與髓鞘化完全至少需要14周吻合。顯而易見(jiàn)，采用15日齡大鼠制備Vagus-NG模型的難度雖然降低，但由于髓鞘化不完全及ADN長(zhǎng)度偏短等因素，實(shí)際測(cè)量ADN的形態(tài)學(xué)參數(shù)及CV誤差將明顯增大［21］。

圖5 50日齡雌雄SD大鼠主動(dòng)脈減壓神經(jīng)髓鞘化和非髓鞘化纖維的分布.

既然在體和離體以及電生理學(xué)和形態(tài)學(xué)結(jié)果都證實(shí)了Ah型神經(jīng)元的雌性特異性存在，那么Ah型BRN參與血壓神經(jīng)調(diào)控的結(jié)果必然導(dǎo)致大鼠壓力反射傳入功能的性別差異?；谶@一假設(shè)，課題組采用麻醉狀態(tài)下雌性成年大鼠，電刺激ADN的同時(shí)觀察血壓變化情況（圖6）。結(jié)果顯示，選擇性激活A(yù)DN有髓纖維誘導(dǎo)壓力反射過(guò)程導(dǎo)致動(dòng)脈血壓降低程度雌性是雄性的3～7倍，更重要的是誘導(dǎo)這一反應(yīng)所需要的刺激強(qiáng)度雌性（5～10 Hz）明顯小于雄性（50 Hz）［20-22］?？偠灾覀兊膶?shí)驗(yàn)結(jié)果充分證明，成年雌性大鼠壓力反射傳入途徑中髓鞘化纖維的性別差異，可能是導(dǎo)致自主神經(jīng)調(diào)控內(nèi)臟/心血管功能出現(xiàn)顯著性別差異的主要因素。

2 孤束核Ah型壓力感受性神經(jīng)元

圖6 利用成年雌性SD大鼠電刺激（2 V/50 Hz）減壓神經(jīng)記錄到的典型的平均動(dòng)脈壓反射性變化.綠色剪頭：刺激開始；紅色剪頭：刺激結(jié)束.平均動(dòng)脈壓下降超過(guò)30 mmHg.1 mmHg=0.133 kPa.

壓力反射傳入通路起始于主動(dòng)脈減壓神經(jīng)末梢，通過(guò)機(jī)械牽張感受器（PIEZO）［23-26］將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)化成生物電信號(hào)，傳入其位于NG中的一級(jí)神經(jīng)元胞體，再由其中樞端與位于NTS內(nèi)二級(jí)神經(jīng)元形成突觸傳遞。目前普遍認(rèn)為在這一反射傳入途徑中，信號(hào)為一對(duì)一的傳遞。既然NG中分布有Ah型BRN，NTS必然存在Ah型壓力感受性二級(jí)神經(jīng)元?；谏鲜黾僭O(shè)，我們課題組采用雌雄成年大鼠孤束核腦片技術(shù)［27］，結(jié)合Dil標(biāo)記技術(shù)和全細(xì)胞膜片鉗技術(shù)［15］，同時(shí)利用辣椒素（capsaicin，Cap）結(jié)合選擇性大電導(dǎo)鈣激活鉀通道（KCa1.1）抑制劑（iberiotoxin，IbTX）的敏感性鑒別髓鞘化A和Ah型壓力感受性NTS神經(jīng)元［22，28］。研究結(jié)果表明，NTS中同樣分布有感知血壓變化的髓鞘化Ah型神經(jīng)元，具有Cap不敏感和IbTX敏感的特性。在IbTX存在的條件下，興奮性突觸后電流（excitatory postsynaptic currents，EPSC）顯著增加，提示突觸前膜釋放谷氨酸，壓力反射傳入功能激活，反射性動(dòng)脈血壓下調(diào)。A型對(duì)Cap和IbTX均不敏感，而C型對(duì)Cap和IbTX均敏感。課題組另一項(xiàng)研究結(jié)果表明，NTS中Ah型壓力感受性神經(jīng)元自發(fā)EPSC出現(xiàn)的頻率，或者EPSC/抑制性突觸后電流（inhibitory post-synaptic currents，IPSC）的比值成年雌性明顯高于雄性和去卵巢（ovariectomy，OVX）大鼠［29-30］，而去除卵巢前后A型和C型自發(fā)EPSC出現(xiàn)的頻率并未改變，這與NG的結(jié)果完全一致［31］，即Ah型存在顯著的雌激素依賴性。而NTS中Ah型壓力感受性神經(jīng)元對(duì)IbTX敏感，提示細(xì)胞膜功能性表達(dá)KCa1.1，這一結(jié)果與NG一級(jí)神經(jīng)元胞體的記錄結(jié)果也完全吻合［32］，表現(xiàn)為：①頻率依賴性動(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)［28］，即KCa1.1的頻率依賴性失活所致，興奮性增加；②IbTX同樣延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程，上調(diào)興奮性。

3 主動(dòng)脈Ah型壓力感受器神經(jīng)末梢

壓力反射傳入通路的一級(jí)和二級(jí)神經(jīng)元均分布雌性特異性的髓鞘化Ah型BRNs/壓力感受性神經(jīng)元，由于內(nèi)臟感覺(jué)傳入具有一對(duì)一信息傳遞的特性。由此可見(jiàn)，雌性成年大鼠主動(dòng)脈壓力感受器神經(jīng)末梢同樣特異性分布Ah型傳入纖維應(yīng)該在意料之中。為了證明這一推斷，本課題組建立了離體記錄ADN單纖維放電的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停?3］，實(shí)時(shí)記錄壓力變化誘導(dǎo)的瞬時(shí)放電。令人興奮的是，雌性成年大鼠ADN單纖維記錄的結(jié)果證明，隨著壓力升高記錄到3種截然不同的瞬時(shí)放電曲線（圖7），即A型（圖7A和D），Ah型（圖7B和E），和C型（圖7C和F）。通過(guò)以下證據(jù)可以證明我們的結(jié)論：①通過(guò)對(duì)單纖維放電的閾值、曲線的斜率以及瞬時(shí)放電頻率（instant firing frequency，IFF）分析，3種單纖維放電的性質(zhì)截然不同；②在有Cap存在的條件下，只有圖7C和F的放電消失，根據(jù)其對(duì)Cap的敏感性可以鑒定為非髓鞘化C型，其他2種為髓鞘化纖維；③由于Ah型電活動(dòng)具有明確的雌激素依賴性，不難想象去除卵巢后A和C型的單纖維放電將不受影響，Ah型則不然。上述假設(shè)與實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度吻合。由此得出結(jié)論，主動(dòng)脈壓力感受器同樣存在雌性特異性分布的髓鞘化Ah型神經(jīng)末梢。

4 BRN功能分布特性及鑒別

圖7 利用成年雌性SD大鼠離體主動(dòng)脈弓-主動(dòng)脈減壓神經(jīng)（ADN）單纖維記錄方法，通過(guò)改變主動(dòng)脈內(nèi)壓力誘發(fā)代表性ADN單纖維瞬時(shí)放電.上排：相同壓力斜坡下單纖維放電；下排：瞬時(shí)單纖維放電與時(shí)間的關(guān)系.A和D：雌激素非依賴及辣椒素非敏感的髓鞘化A型單纖維放電；B和E：雌激素依賴及辣椒素非敏感的髓鞘化Ah型單纖維放電；C和F：雌激素非依賴及辣椒素敏感的非髓鞘化C型單纖維放電.

由此可見(jiàn)，Ah型神經(jīng)元在壓力反射傳入通路的不同水平均得到證實(shí)，并具有與傳統(tǒng)A型和C型神經(jīng)元明顯不同的生物學(xué)、電生理學(xué)和化學(xué)敏感性等特征，為血壓神經(jīng)調(diào)控的性別差異奠定了神經(jīng)解剖學(xué)基礎(chǔ)，具體可歸納為：①成年雌性特異性分布，占比與A型相似（＜20%），因此，成年雌性大鼠的髓鞘化纖維明顯多于同齡雄性，又由于Ah型的雌激素依賴性，生理狀態(tài)下對(duì)血壓的波動(dòng)更為敏感，通過(guò)反射性調(diào)節(jié)導(dǎo)致雌性大鼠血壓低于雄性不難理解；②在壓力反射傳入通路的不同水平均證明Ah型神經(jīng)元的分布；③纖維CV是唯一可靠的感覺(jué)纖維分類標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合CV和動(dòng)作電位復(fù)極時(shí)相的駝峰切記，可以確切證實(shí)Ah型神經(jīng)元是完全不同于A和C型的神經(jīng)元亞型；④Ah型對(duì)Cap和IbTX的敏感性不同于傳統(tǒng)的A型和C型，以此作為鑒別三種傳入纖維的工具；⑤Ah型存在雌激素依賴性，在沒(méi)有雌激素支持的條件下（如OVX）電生理學(xué)特性消失，即興奮性顯著降低，反射性下調(diào)血壓的作用不復(fù)存在，從而解釋為什么成年女性絕經(jīng)期后動(dòng)脈血壓的水平與男性持平；⑥雖然均為髓鞘化神經(jīng)元，在功能性表達(dá)KCa1.1方面A型和Ah型截然不同［22，28，32，34］；由于功能性表達(dá)KCa1.1，Ah型動(dòng)作電位時(shí)程延長(zhǎng)呈現(xiàn)明顯頻率依賴性（KCa1.1漸進(jìn)性失活）［34］，雖然分子生物學(xué)和免疫組織化學(xué)結(jié)果證明A型同樣表達(dá)KCa1.1，但功能學(xué)結(jié)果并不支持的原因可能是A型中N型鈣通道和KCa1.1之間不存在偶聯(lián)關(guān)系［34］，這一推測(cè)得到計(jì)算機(jī)模型數(shù)據(jù)的支持，但還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；另外，KCa1.1 b-4亞基的存在并非導(dǎo)致A型神經(jīng)元對(duì)IbTX不敏感的因素［35］；⑦HCN1非特異性陽(yáng)離子通道是影響神經(jīng)元興奮性的另一關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，3種神經(jīng)元均表達(dá)HCN1，但A型和Ah型HCN1電流密度明顯高于C型，這可能是二者具有較高神經(jīng)興奮性和放電頻率的合理解釋［30，36-38］；⑧ 延遲關(guān)閉的電壓依賴性鈉通道（Nav1.9）是影響神經(jīng)興奮性的重要離子通道；我們的研究結(jié)果顯示，Ah型神經(jīng)元不僅功能性表達(dá)Nav1.7（河豚毒素敏感型）和Nav1.8（河豚毒素抵抗型）［39-43］，同樣表達(dá)Nav1.9，使其具有高神經(jīng)興奮性［19，44-45］；⑨ 對(duì)于神經(jīng)元化學(xué)敏感性，非髓鞘化C型對(duì)Cap敏感，且同工凝集素B4（isolectin B4，IB4）檢測(cè)陽(yáng)性，HCN1檢測(cè)陰性，而髓鞘化A型和Ah型對(duì)aβ甲基化ATP（ab-methyl-ATP，ab-mATP）敏感，HCN1檢測(cè)陽(yáng)性，但對(duì)Cap不敏感且IB4檢測(cè)為陰性；因此，HCN1和IB4適合免疫組織化學(xué)方法鑒定傳入纖維的種類，HCN1結(jié)合KCa1.1特異性抗體同時(shí)標(biāo)記用于鑒別Ah型。

5 主動(dòng)脈壓力減壓神經(jīng)末梢機(jī)械牽張感受器-非選擇性陽(yáng)離子通道——PIEZO

盡管對(duì)主動(dòng)脈壓力反射傳入途徑中一級(jí)神經(jīng)元（如NG）和二級(jí)神經(jīng)元（如NTS）所在部位研究廣泛而深入，但由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和研究方法的限制，對(duì)于主動(dòng)脈根部壓力感受器神經(jīng)末梢的研究工作始終處于探索階段。但研究人員普遍認(rèn)為主動(dòng)脈壁外層中的壓力感受器神經(jīng)末梢部位存在機(jī)械牽張感受器，感受血壓變化引起主動(dòng)脈壁牽張的機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樯镫娦盘?hào)，完成由壓力感受器神經(jīng)末梢，經(jīng)ADN向NG和NTS傳遞的初試過(guò)程。令人興奮的是主動(dòng)脈機(jī)械牽張感受器終于被人們發(fā)現(xiàn)，并被命名為壓電轉(zhuǎn)換器（PIEZO，包括PIEZO1和PIEZO2），屬于非選擇性陽(yáng)離子通道。這一發(fā)現(xiàn)是近十年來(lái)血壓神經(jīng)調(diào)控和神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域令人矚目的發(fā)現(xiàn)之一［25-26，46］，盡管支持PIEZO作為主動(dòng)脈壓力感受功能的證據(jù)鏈理論上仍存在不足［47］，但這一發(fā)現(xiàn)使得壓力反射傳入功能的解釋趨于完善。我們前期大量的研究結(jié)果證明，無(wú)論是NG和NTS均分布有性別特異性分布的髓鞘化Ah型BRN，構(gòu)成了血壓神調(diào)控性別差異的神經(jīng)解剖學(xué)基礎(chǔ)。基于上述觀點(diǎn)以及壓力反射傳入通路中神經(jīng)纖維點(diǎn)對(duì)點(diǎn)投射的原則，可以想象PIEZOs陽(yáng)離子通道的功能性表達(dá)必然存在性別差異和激素依賴特性，因此，對(duì)于PIEZO在生理和病理狀態(tài)下表達(dá)的變化、功能學(xué)、電生理學(xué)和藥理學(xué)等方面的深入研究應(yīng)該受到足夠的重視。

6 Ah型BRN功能異常與疾病

6.1 Ah型BRN的功能與血壓神經(jīng)調(diào)控和高血壓

大量研究結(jié)果表明，多種神經(jīng)遞質(zhì)或血管活性物質(zhì)均參與血壓的神經(jīng)調(diào)控過(guò)程，但壓力反射傳入途徑在生理和高血壓病理生理?xiàng)l件下發(fā)揮何等重要作用，現(xiàn)有的研究十分有限，主要原因之一是缺少合適的在體實(shí)驗(yàn)方法。本課題組經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索建立了大鼠麻醉狀態(tài)下NG內(nèi)顯微注射的實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并結(jié)合電生理學(xué)和分子生物學(xué)，以及單細(xì)胞qRT-PCR技術(shù)等，對(duì)多種神經(jīng)遞質(zhì)和血管活性物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)證明，血管緊張素Ⅱ（angiotensinⅡ，Ang-Ⅱ）［48］，血清素（serotonin，5-HT）［49］，P物質(zhì)［50］，神經(jīng)肽Y［51-52］，以及組胺［53-54］等均不同程度直接參與內(nèi)臟傳入-壓力感覺(jué)傳入功能的調(diào)節(jié)。

Ang-Ⅱ型受體（ATR2）在雌性特異性分布的Ah型BRN相對(duì)高表達(dá)，且NG內(nèi)微量注射Ang-Ⅱ顯著下調(diào)雌性大鼠血壓可能是導(dǎo)致血壓神經(jīng)調(diào)控出現(xiàn)性別差異的部分原因［48］。目前普遍認(rèn)為成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21（fibroblast growth factor-21，F(xiàn)GF-21）同時(shí)參與循環(huán)和代謝異常所致高血壓的發(fā)病過(guò)程，我們近期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，F(xiàn)GF-21直接參與并通過(guò)其受體表達(dá)等方式參與原發(fā)和繼發(fā)性高血壓的病理生理過(guò)程［55-57］。

6.2 Ah型BRN功能激活與心臟感覺(jué)下行性抑制和無(wú)痛心絞痛

臨床研究資料顯示，成年女性無(wú)痛性心絞痛和非典型心肌梗死的發(fā)生率明顯高于同齡男性［58-59］，這種臨床現(xiàn)象可能與壓力感受器功能失調(diào)和壓力反射激活而導(dǎo)致的心臟感覺(jué)下行抑制有關(guān)［60-61］，但始終沒(méi)有得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的直接證實(shí)。我們的研究結(jié)果顯示，NG微量注射5-HT及其Ⅲ型受體（5-HT3R）激動(dòng)劑對(duì)雌性的降壓作用明顯大于雄性；雌性大鼠心肌梗死模型血漿中5-HT的量顯著升高，同時(shí)心包腔內(nèi)給予Cap誘導(dǎo)斜方肌放電的結(jié)果顯示，雌性大鼠斜方肌放電的頻率顯著降低時(shí)程縮短。上述結(jié)果提示，心肌梗死時(shí)血漿中升高的5-HT直接興奮主動(dòng)脈壓力感受器神經(jīng)末梢，使心臟下行性疼痛感知能力減退，即臨床上表現(xiàn)為無(wú)痛性心絞痛/非典型性心肌梗死；電生理學(xué)結(jié)果顯示，Ah型BRN對(duì)5-HT極其敏感，單細(xì)胞qRT-PCR結(jié)果表明，5-HT3AR在Ah型BRN中的分布和表達(dá)明顯高于A和C型，而A型對(duì)5-HT并不敏感，提示心梗血漿升高的5-HT直接興奮雌性特異性分布的Ah型BRN可能是下行性抑制心臟疼痛感受的細(xì)胞學(xué)機(jī)制；同時(shí)由于心肌梗死高水平的5-HT激活壓力感受器，反射性血壓下降，外周疼痛敏感性增高，這也進(jìn)一步解釋了女性心絞痛患者外周疼痛過(guò)敏的臨床表象［49］。是否直接激活壓力感受器導(dǎo)致心臟疼痛消失或減弱，未來(lái)可以采用PIEZO激動(dòng)劑直接作用于主動(dòng)脈壓力感受器神經(jīng)末梢，或者NG微量注射直接興奮壓力感受器神經(jīng)元加以證實(shí)。

6.3 Ah型神經(jīng)元對(duì)組胺的敏感性及其受體表達(dá)與哮喘發(fā)病性別差異的關(guān)系

現(xiàn)有的臨床資料顯示，哮喘的發(fā)病率成年女性明顯高于同齡男性。我們的研究結(jié)果顯示，組胺Ⅱ受體在Ah型神經(jīng)元中高表達(dá)，可能是成年女性哮喘高發(fā)的病理生理機(jī)制之一［53-54］。進(jìn)一步電生理學(xué)的研究結(jié)果顯示［62］，成年雌性大鼠Ah型神經(jīng)元對(duì)組胺高度敏感；單細(xì)胞qRT-PCR結(jié)果證實(shí)［53］，Ⅱ型組胺受體（H2R）在Ah型神經(jīng)元中的表達(dá)明顯高于A型（對(duì)組胺不敏感）和C型（受體表達(dá)主要在細(xì)胞核內(nèi)）。綜合上述結(jié)果，我們有理由相信，雌性特異性分布的Ah型神經(jīng)元對(duì)組胺的高敏感性，以及H2R在細(xì)胞中差異表達(dá)可能是哮喘發(fā)病出現(xiàn)性別差異重要的分子生物學(xué)機(jī)制。

7 展望

主動(dòng)脈壓力反射是血壓神經(jīng)調(diào)控的重要組成部分，與血壓神經(jīng)調(diào)控和內(nèi)臟神經(jīng)傳入功能的病理生理密切相關(guān)。臨床上常見(jiàn)有高血壓、無(wú)痛性心絞痛/非典型性心肌梗死、哮喘以及應(yīng)激性結(jié)腸綜合征等，而且上述疾病存在顯著的性別差異；除此之外，大量的臨床研究顯示，帕金森病作為高發(fā)的老年神經(jīng)退行性病變，在其運(yùn)動(dòng)功能障礙出現(xiàn)之前，表現(xiàn)出明顯自主神經(jīng)功能衰竭的現(xiàn)象，即臥位高血壓和直立低血壓，是心腦血管意外和骨折的高危因素，很顯然這與壓力反射功能失調(diào)密切相關(guān)。但目前的研究水平仍無(wú)法給出合理的解釋。由此可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)主動(dòng)脈壓力感受器傳入功能的研究可能對(duì)闡明帕金森病發(fā)病機(jī)制發(fā)揮至關(guān)重要的作用。