自发性高血压大鼠中类淋巴系统功能障碍的机制研究及其对高血压脑病的临床意义

【字体: 时间:2025年05月27日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  高血压是导致认知功能障碍和脑损伤的重要风险因素,但其对类淋巴系统(glymphatic system)功能的影响机制尚不明确。贵州医科大学附属医院的研究团队通过动态对比增强MRI(DCE-MRI)和离体成像技术,发现自发性高血压大鼠(SHRs)的类淋巴系统功能受损,表现为对比剂清除延迟、脑脊液-间质液(CSF-ISF)交换障碍,并伴随脑干和嗅球中水通道蛋白4(AQP4)表达下降及星形胶质细胞增生。该研究为高血压相关脑水肿和认知功能障碍的机制提供了新见解,发表于《Scientific Reports》。

  

高血压不仅是心血管疾病的主要诱因,还与脑功能损伤和认知障碍密切相关。近年来,类淋巴系统(glymphatic system)——一个依赖水通道蛋白4(AQP4)的脑内废物清除网络——被发现在神经退行性疾病中起关键作用。然而,高血压如何影响类淋巴系统功能,进而加剧脑损伤,仍是未解之谜。这一问题对理解高血压脑病(hypertensive encephalopathy)和阿尔茨海默病(AD)的关联至关重要。

贵州医科大学附属医院的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。他们以自发性高血压大鼠(SHRs)为模型,结合多模态影像学和分子生物学技术,首次揭示了高血压状态下类淋巴系统的动态功能障碍及其机制。研究发现,SHRs的脑内对比剂清除速度显著延迟,且脑脊液-间质液(CSF-ISF)交换在特定脑区(如海马和导水管)异常。此外,脑干和嗅球的AQP4表达下降与星形胶质细胞增生共同加剧了类淋巴系统功能紊乱。这一成果为高血压相关脑损伤的临床干预提供了新靶点。

研究团队采用了三项关键技术:1)动态对比增强MRI(DCE-MRI)结合钆喷酸葡胺(Gd-DTPA)示踪,实时监测类淋巴系统在SHRs和正常血压大鼠(WKY)中的动态差异;2)离体成像技术,通过脑实质注射荧光标记物OVA-647,定量分析间质液(ISF)向深颈淋巴结(dCLNs)的引流效率;3)免疫荧光染色,评估AQP4和胶质纤维酸性蛋白(GFAP)在关键脑区的表达变化。

结果部分
差异性的对比剂空间分布
DCE-MRI显示,SHRs的对比剂峰值持续时间更长,清除速率更慢,尤其在 hippocampus(海马)和 aqueduct(导水管)区域差异显著(P=0.0076和P=0.0079),提示类淋巴循环的区域特异性障碍。

聚类分析揭示动态模式异常
通过主成分分析(PCA)和层次聚类,研究发现SHRs的对比剂扩散模式与WKY大鼠截然不同:前者表现为从后脑(靠近小脑延髓池)向前脑的渐进性扩张延迟,且信号衰减速率显著降低。

间质液引流功能受损
离体实验证实,SHRs脑内残留的OVA-647荧光强度更高(P<0.0001),而dCLNs中的荧光信号减弱(P=0.0023),表明ISF清除效率下降。

病理学改变与AQP4表达下调
免疫荧光显示,SHRs的 brainstem(脑干)和 olfactory bulb(嗅球)中AQP4表达显著降低(P=0.0261和P=0.0308),并伴随广泛星形胶质细胞增生,可能通过破坏血管周围AQP4极性影响CSF循环。

结论与意义
该研究首次系统阐明了高血压状态下类淋巴系统功能障碍的多维度证据:从宏观的流体动力学异常(如CSF-ISF交换延迟)到微观的分子病理改变(如AQP4表达失调)。特别值得注意的是,海马区的类淋巴功能受损可能直接关联高血压相关的认知障碍,而脑干AQP4下调或通过影响自主神经调控加剧血压恶性循环。此外,研究提出的DCE-MRI动态监测策略为临床评估高血压脑病提供了潜在工具。

这一发现不仅深化了对高血压继发神经损伤机制的理解,还为开发靶向类淋巴系统的干预策略(如调节AQP4活性或动脉搏动)奠定了理论基础。未来研究可进一步探索降压药物是否通过改善类淋巴功能延缓认知衰退,从而为高血压合并AD的防治开辟新途径。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号