血液、皮肤和骨骼:血压的复杂控制
高血压可能影响到发达国家四分之一的人口,是心脏病和中风等心血管疾病的一个重要风险因素。尽管导致高血压的原因很多,也很复杂,但大多数情况下至少部分是由高盐饮食引起的:高水平的钠将水拉入血液,在水通过血管时增加了压力。因此,膳食盐与高血压之间的关系是一个需要解决的重要公共健康问题。
以往关于盐敏感性高血压发展的范例是不完整的
一个健康的平衡
当我们的身体正常运转时,它们可以抵消过量的盐摄入,保持“体内平衡”——体内化学物质、激素和其他参数的持续平衡。环氧化酶-前列腺素途径是盐稳态的一个关键媒介,它合成激素样信号分子(前列腺素),负责一系列生理效应,包括炎症、血管扩张和血压相关激素的产生。环氧合酶-前列腺素途径的抑制已经被实验证实与临床上显著的盐敏感性高血压有关。
直到最近,环氧化酶-前列腺素通路在维持稳定血压方面的作用被认为仅限于肾脏——毕竟,肾脏在维持我们身体的盐和水平衡方面起着主要作用。众所周知,高盐饮食会增加肾脏组织和肾脏循环中的关键限速酶环氧化酶-2 (COX-2)的产生,导致过量的钠排泄。
然而,哈里斯教授和其他人的工作开始涉及盐稳态的其他组织,包括免疫系统,甚至皮肤。特别是,Harris和Zhang的研究重点是骨髓,“造血”细胞的来源:造血干细胞负责制造所有其他类型的血细胞,包括免疫系统的白细胞。
高血压通过移植
哈里斯教授和张教授研究了具有正常功能的环氧化酶-前列腺素通路的实验室小鼠,无论摄入多少盐,该通路都能维持正常的血压。然后他们将骨髓细胞移植到这些老鼠体内,其中COX-2基因已经被关闭。当老鼠被喂食高盐食物时,它们的血压升高了。这表明,没有了骨髓中的COX-2——因此也没有了来自骨髓的血细胞中的COX-2——小鼠处理过量盐的能力就会下降,尽管小鼠身体的其他部位(包括肾脏)有功能的COX-2分子。
哈里斯教授和张教授得出结论,骨髓中产生的细胞肯定通过环氧化酶-前列腺素途径在维持盐平衡和血压方面发挥了迄今为止被忽视的作用。不仅如此,正如哈里斯教授所指出的:“以往关于盐敏感性高血压发展的范例是不完整的。”当实验被逆转,全身缺乏COX-2的老鼠被移植正常的骨髓时,他们的高血压改善了,证实了新的发现。
对移植小鼠的进一步研究发现,在它们的肾脏和皮肤中,至少有两种形式的白细胞发生了变化:巨噬细胞(通常吞噬入侵的病原体和碎片)和T细胞(通过特定抗原识别和攻击病原体,促进免疫)。哈里斯教授认为,从骨髓来源的白细胞中产生的前列腺素可以与肾脏产生的前列腺素结合,以防止高盐饮食引起的高血压。
当小鼠移植巨噬细胞时,也发现了非常相似的结果。巨噬细胞在环氧化酶-前列腺素通路中缺少一个关键受体,即介导前列腺素信号的EP4,这表明在这些细胞中,无论是通过COX-2干扰前列腺素的产生,还是通过EP4干扰前列腺素的接收,都可能导致盐敏感性高血压。总的来说,这项研究表明,白细胞在盐稳态中发挥着出乎意料的重要作用,它产生于骨髓,但作用于肾脏和皮肤等遥远的部位。然而,根据Harris和Zhang的研究,潜在的机制似乎是复杂的和多因素的。
骨髓中产生的细胞在维持盐平衡和血压方面发挥着迄今为止被忽视的作用
停止弹出止痛药
除了盐稳态外,环氧化酶-前列腺素途径在人体中还有许多不同的作用,例如介导炎症和疼痛。一些世界上最流行的止痛药——非甾体抗炎药(NSAIDs),如阿司匹林和布洛芬——通过阻断COX-2的作用来防止前列腺素引发的炎症。因此,常规使用非甾体抗炎药的副作用包括盐敏感性高血压和外周水肿,外周水肿是由身体组织间空间的液体积聚引起的四肢肿胀。Harris和Zhang的工作表明,这些影响可能比之前认为的更加复杂和广泛。
到目前为止,他们的结果是诱人的,暗示哺乳动物中的高血压途径。在由美国国家卫生研究院资助的项目中,他们现在建议进一步挑剔通过COX-2产生的前列腺素在骨髓中衍生的细胞中的复杂作用。他们希望通过多余的盐存在良好地发现途径如何行动,如何与外周水肿发生的发生,以及量化巨噬细胞在管理高血压中的不同器官中的相对作用。
根据他们迄今为止的发现,Harris和Zhang提议测试是否通过抑制骨髓源性细胞中的环氧合酶-前列腺素途径,高血压与非甾体抗炎药的使用特异性相关。他们也在考虑通过药物激活EP4受体的可能性,作为盐敏感性高血压的一种新的治疗方法。他们的研究结果可能最终为治疗和预防这种广泛的慢性疾病提供了方法。
常见问题
高盐饮食如何导致高血压?
目前已知的参与盐稳态的不同器官(例如肾脏、骨髓和皮肤)是如何相互沟通的?
众所周知,非选择性和COX-2选择性非甾体抗炎药都容易发生
食盐过敏高血压
你怎么能确定老鼠实验的结果适用于人类呢?
你的结果对非甾体抗炎药的使用意味着什么?