慢性应激诱导产生高血压伴焦虑抑郁的初探

张文英 刘丽萍

（江苏医药职业学院，江苏 盐城 224005）

高血压的形成与发展和环境因素、遗传因素密切相关，其中环境因素主要有饮食不当、长期高压、过度疲劳等，这些因素会使机体产出应激反应，若这种应激状态长期存在，会使血压升高，称为应激性高血压（stress-induced hypertension,SIH）。《中国心血管病报告2018》报道，我国高血压患者约为2.45亿[1]，且仍在不断上升中。据国家卫计委统计，2013 年由高血压带来的直接经济负担约达2103 亿元[2]。高血压是一种疗程久的慢性疾病，服药时间较长，严重增加了患者的身体负担和费用支出，一般会同时出现焦虑、抑郁等负面情绪，这些不仅会影响降压药的疗效，甚至可能使疾病发生进一步的恶化。因此研究应激性高血压伴焦虑抑郁的发病机制，为其预防和治疗方法提供了新思路，也为开发新型药物提供了理论依据。

一、诱导造模

200～250g 雄性SD 大鼠在动物房适应性喂养3d 后，使用计算机控制的足底电击结合噪声的刺激方法，制备应激性高血压大鼠模型，电击和噪声的间隔时间与组合均随机。电击笼的尺寸为22×22×26cm3，底部铺有铜栅，铜栅上可以通间断性交流电。模型制备时，电击电压为35～90V，同时随机由蜂鸣器发出强度为90～100db 的噪声，每次持续50ms。大鼠每天上、下午各接受1 次(每日2 次)应激刺激，每次2h，中间间隔4h。

二、血压测量

造模结束，使用无创血压仪(Non-Invasive Blood Pressure System,CODA,USA)测量尾动脉血压。注意操作过程中动作要轻柔，加温时间不可过久，大鼠固定器大小要适中，避免大鼠挣脱，室温要恒定（22±2℃），过高或过低均可对血压值造成影响。

三、焦虑抑郁样神经行为测定

旷场试验、高架十字迷宫、强迫游泳实验均是国内外公认的可以用来评估焦虑抑郁程度的神经行为学实验之一[3]。旷场试验记录了中央区域路程、总路程、平均速度等指标，用以评价大鼠对新环境的探索行为和好奇程度，焦虑抑郁样大鼠表现出明显的快感缺失状态，水平运动及垂直运动显著降低。高架十字迷宫是以开臂滞留时间百分比、开臂路程百分比、开臂进入次数百分比及总路程评价大鼠的情绪状态，焦虑抑郁样大鼠在开臂中探究行为明显较少，对高悬敞开臂的恐惧较大。强迫游泳实验测定大鼠在水中不动的时间，焦虑抑郁样大鼠在水中漂浮时间显著增加，抑郁状态明显。

四、对肠道菌群的影响作用

人类的肠道中含有大量的细菌，大约数万亿，这些肠道菌与人类的身体健康有着密不可分的关系，一般分三大类：益生菌、有害菌和条件致病菌[4]。当机体处于正常情况时，益生菌占据主导地位；当机体发生异常情况时，益生菌生长被抑制，有害菌过度繁殖，导致机体的肠道菌群失调。现代研究表明，高血压的形成、发展与肠道菌群紊乱之间息息相关。连续10 周将高血压患者的粪菌移植给无菌小鼠后，无菌小鼠的血压升高，其体内出现与高血压患者类似的微生物分布[5]。而高血压可以导致肠道菌群失调，使其丰度和多样性显著下降，厚壁菌门/拟杆菌门(F/B)的比率增加[6]。进一步研究发现，原发性高血压患者肠道内产丁酸的粪杆菌属（Faecalibacterium）和罗氏菌属（Roseburia）减少[5]。在自发性高血压大鼠体内也发现肠道产丁酸细菌减少[7]，补充益生菌后，恢复了肠道产丁酸菌的数量和丁酸含量，降低了血压[8]。应激性高血压大鼠体内肠道菌群的组成和多样性发生明显变化[9]，其中考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）和罗氏菌属（Roseburia）这2 种肠道产丁酸细菌显著减少，且丁酸检测显示应激后粪便中丁酸含量显著降低。

五、对小胶质细胞和星形胶质细胞的影响作用

有研究表明，慢性应激可以损伤中枢神经系统，激活脑内小胶质细胞和星形胶质细胞，从而诱导产生神经炎症，可以进一步刺激下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴释放糖皮质激素，并抑制星形胶质细胞标记物神经胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的表达[3]。作为与小胶质细胞共存的脑神经胶质细胞，星形胶质细胞在维持神经元可塑性、抑制炎症介质释放、抑制凋亡中起着至关重要的作用[10]，但这一作用的产生是由于小胶质细胞M1 和M2 极化影响了神经元周围的微环境[11]。在大脑中小胶质细胞可以与星形胶质细胞相互影响、相互作用，尤其是在神经炎症过程中。神经炎症可以增加星形胶质细胞1 的表型（促炎症），从而抑制星形胶质细胞2 的表型（神经保护），增加神经元凋亡。应激性高血压大鼠体内海马区内星形胶质细胞激活，GFAP 蛋白水平下降[3]。

六、对脑源性神经营养因子(BDNF)的影响作用

神经营养因子（NT）是指一类由神经支配的组织和星形胶质细胞所产生的蛋白质分子，其对于神经元的生长、发育、修复和凋亡具有至关重要的作用[12]。其中脑源性神经营养因子（BDNF）是神经营养因子家族的重要一员，是具有神经保护作用的小分子二聚体蛋白质，能够通过增强神经元的生成、突触重塑及神经发生从而影响海马区的神经细胞再生和重塑，保护由应激引起的神经元的损伤[13]。BDNF 的膜蛋白受体有两大类，分别为p75 神经营养因子受体（p75NTR）和酪氨酸激酶受体（Trk）。其中p75NTR与BDNF前体（proBDNF）有高度亲和性，结合后可促进神经细胞的凋亡和死亡[14]；而TrkB 与成熟的BDNF（mBDNF）亲和性高，结合后可维持神经细胞的正常结构，促进神经细胞的自我修复[15]。BDNF 通过激活TrkB 或p75 触发的各种细胞内信号传导途径对神经元产生正向或负向影响[16]。大量动物模型实验已经证明，慢性应激可减少大脑皮质和海马BDNF 的mRNA 和蛋白水平，也可损伤海马TrkB 的磷酸化，阻碍了BDNF 生物功能的正常发挥[17]。此外，中枢给予IL-1β 后可以上调促凋亡p75 的表达，下调BDNF 和受体TrKB 的表达[18]。综上，BDNF 水平的变化与应激性高血压有密不可分的关系。应激引起BDNF 蛋白水平下降，上调了p75 水平的表达，导致生物机体产生神经元的损伤，同时抑制了TrKB 水平的表达，影响海马区神经元细胞的新生。

七、小结

综上所述，慢性应激可以使大鼠的血压升高，肠道内产丁酸细菌减少、丁酸降低，可能导致生物机体内的小胶质细胞和星形胶质细胞被激活，产生了神经炎症、神经元损伤，进一步影响GFAP、BDNF 及其受体TrKB、p75 的表达，造成海马区神经元的新生能力减弱。最终诱发应激性高血压伴焦虑抑郁样行为。