一氧化氮肾内作用.ppt

一氧化氮肾内作用一氧化氮肾内作用 的研究进展的研究进展 一、肾内一、肾内NO的生物合成的生物合成二、二、NO与肾脏生理学与肾脏生理学三、长期三、长期NOS抑制效应抑制效应一、肾内一、肾内NO的生物合成的生物合成一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成（一）肾内（一）肾内NOS亚型的分布亚型的分布神经型一氧化氮合酶（神经型一氧化氮合酶（nNOS）诱导型一氧化氮合酶（诱导型一氧化氮合酶（iNOS）内皮型一氧化氮合酶（内皮型一氧化氮合酶（eNOS）一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成nNOS 分子表达分子表达:出球小动脉内皮细胞，肾小球脏层上出球小动脉内皮细胞，肾小球脏层上皮细胞，弓形动脉和小叶间动脉的管周神皮细胞，弓形动脉和小叶间动脉的管周神经，肾盂上皮下神经纤维，髓质髓袢升支经，肾盂上皮下神经纤维，髓质髓袢升支粗段的部分细胞群（鼠）粗段的部分细胞群（鼠）nNOS分子及其分子及其mRNA：致密斑（共存区）致密斑（共存区）内髓部集合管，肾小球，内髓髓袢细段内髓部集合管，肾小球，内髓髓袢细段，皮质和外髓部集合管和肾血管，皮质和外髓部集合管和肾血管 一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成eNOS分子表达：分子表达：肾小球毛细血管，入球和出球小动脉，肾内小肾小球毛细血管，入球和出球小动脉，肾内小动脉，以及髓质直小血管内皮细胞动脉，以及髓质直小血管内皮细胞eNOS的的mRNA：肾小球，球前血管，近端小管，髓袢升支粗段肾小球，球前血管，近端小管，髓袢升支粗段和集合管和集合管一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成iNOS分子表达：分子表达：鼠入球小动脉？鼠入球小动脉？集合管中层细胞？集合管中层细胞？iNOS的的mRNA：髓袢升支粗段，远曲小管，皮质集合管和髓袢升支粗段，远曲小管，皮质集合管和内髓部集合管内髓部集合管共性：共性：nNOS和和eNOS的同功酶均通过钙调蛋白的同功酶均通过钙调蛋白受受Ca2+调节调节 由乙酰胆碱，缓激肽，应激刺激引起的由乙酰胆碱，缓激肽，应激刺激引起的Ca2+内流入神经细胞或内皮细胞，即可刺激内流入神经细胞或内皮细胞，即可刺激NO的生物合成的生物合成一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成（二）肾内（二）肾内NO合成的生物调节合成的生物调节一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成nNOS的合成调节：的合成调节：致密斑细胞致密斑细胞nNOS基因表达与食盐摄入量基因表达与食盐摄入量呈反变关系（呈反变关系（Bosse等，等，1995）。）。离体情况下，离体情况下，nNOS催化活性由酶的磷酸催化活性由酶的磷酸化状态决定。化状态决定。（-）蛋白激酶）蛋白激酶A、蛋白激酶、蛋白激酶G、蛋白激酶、蛋白激酶C或或Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶钙调蛋白依赖性蛋白激酶（+）神经钙蛋白介导的去磷酸化）神经钙蛋白介导的去磷酸化在体？在体？一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成eNOS的合成调节：的合成调节：在在体体情情况况下下，eNOS基基因因表表达达受受胚胚胎胎发发育育慢性缺氧、长期锻炼的调节慢性缺氧、长期锻炼的调节 在在培培养养的的内内皮皮细细胞胞中中，应应激激刺刺激激、氧氧张张力力、转转化化生生长长因因子子1、蛋蛋白白激激酶酶C、肿肿瘤瘤坏坏死死因因子子、溶溶血血磷磷脂脂胆胆碱碱和和细细胞胞增增殖殖程程度度，均均可可调调节节eNOS基因转录及其基因转录及其mRNA的稳定性的稳定性一、肾内一、肾内一、肾内一、肾内NONO的生物合成的生物合成的生物合成的生物合成iNOS的合成调节：的合成调节：细胞类型特异性细胞类型特异性 鼠鼠髓髓袢袢升升支支粗粗段段细细胞胞中中 NF/KB p50/P65 蛋白参与蛋白参与iNOS基因活化基因活化 髓髓袢袢升升支支粗粗段段和和内内髓髓部部集集合合管管，受受低低氧氧诱诱导基因调节导基因调节 转化生长因子转化生长因子-1，局部调控，局部调控二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学二、二、NO与肾脏生理学与肾脏生理学二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学（一）（一）NO与肾血流动力学与肾血流动力学 NO对对肾肾血血流流量量和和局局部部微微循循环环具具有有重重要要的的调调节节作作用用。NO可可明明显显舒舒张张隔隔离离灌灌流流的的鼠鼠和人肾动脉。和人肾动脉。NO可能是肾内血管紧张性的调定者可能是肾内血管紧张性的调定者 急性全身急性全身NOS阻断阻断（大鼠、狗和人类）：大鼠、狗和人类）：动脉血压和肾血管阻力呈剂量依赖性增高，动脉血压和肾血管阻力呈剂量依赖性增高，肾血浆流量减少，压力性利钠；肾血浆流量减少，压力性利钠；L-精氨酸灌注精氨酸灌注可减轻这一反应。可减轻这一反应。肾内局部或全身应用小剂量肾内局部或全身应用小剂量NOS抑制剂：抑制剂：在动脉血压不变的情况下，可引起明显的在动脉血压不变的情况下，可引起明显的肾血管收缩反应。这一效应在缓冲机制正常的肾血管收缩反应。这一效应在缓冲机制正常的清醒动物中也存在。清醒动物中也存在。二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学 肾肾皮皮质质血血流流量量对对NO抑抑制制非非常常敏敏感感，皮皮质质血血管管的血流动力学和电解质平衡呈的血流动力学和电解质平衡呈NO依赖性调节依赖性调节 肾肾髓髓质质产产生生NO主主要要对对其其局局部部循循环环产产生生紧紧张张性性作用作用 非非升升压压剂剂量量的的局局部部NOS抑抑制制可可导导致致肾肾乳乳头头血血流量显著降低；流量显著降低；肾肾间间质质内内NOS的的轻轻微微抑抑制制，不不影影响响髓髓质质血血流流量量和和局局部部氧氧分分压压，但但可可使使无无效效剂剂量量的的血血管管紧紧张张素素II、去甲肾上腺素或血管加压素诱导上述两参数下降去甲肾上腺素或血管加压素诱导上述两参数下降二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学NOS抑制过程中肾血管收缩的机制：抑制过程中肾血管收缩的机制：肾血管阻力的升高部分由自身调节引起肾血管阻力的升高部分由自身调节引起 部部分分是是由由于于NOS抑抑制制时时其其它它血血管管活活性性系系统统继继发发性性改改变变所所致致，其其中中研研究究最最多多的的是是血血管管紧紧张素张素、交感神经、内皮素的作用、交感神经、内皮素的作用 血血管管紧紧张张素素抑抑制制对对清清醒醒大大鼠鼠L-NAME性性肾肾血血流流动动力力学学改改变变影影响响很很小小，但但在在麻麻醉醉状状态态下下则则可可阻阻断断L-NAME引引起起的的系系统统和和肾肾小小球球血流动力学改变血流动力学改变 可可见见肾肾素素-血血管管紧紧张张素素系系统统，只只有有在在应应激激状状态态下下才才参参与与急急性性NOS抑抑制制所所引引起起的的肾肾改改变变 肾肾内内血血管管紧紧张张素素水水平平逐逐渐渐升升高高的的情情况况下，下，NO具有保护性舒血管效应具有保护性舒血管效应二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学 在在麻麻醉醉大大鼠鼠，抑抑制制NOS而而未未引引起起血血压压变变化化时时，可可潜潜在在地地提提高高肾肾神神经经活活动动，横横断断脊脊髓髓可可使使这这一一效效应应消消失失，由由此此推推测测NOS阻阻断剂可通过血断剂可通过血-脑屏障直接刺激交感中枢。脑屏障直接刺激交感中枢。在在清清醒醒动动物物，肾肾去去神神经经支支配配对对急急性性NOS抑抑制制所所致致的的肾肾血血流流动动力力学学反反应应无无影影响响，但可阻断压力性利钠效应。但可阻断压力性利钠效应。二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学 内皮素是一种强效缩血管肽，其受体广内皮素是一种强效缩血管肽，其受体广泛分布于肾血管。泛分布于肾血管。内皮素受体阻断可减弱麻醉大鼠对内皮素受体阻断可减弱麻醉大鼠对L-NAME的升压效应，而在清醒大鼠则可阻断的升压效应，而在清醒大鼠则可阻断约约50%的的L-NAME升压效应升压效应二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学（二）（二）NO与肾小球微循环与肾小球微循环 肾内局部应用肾内局部应用NOS阻断剂在皮质肾小球可优阻断剂在皮质肾小球可优先导致入球小动脉阻力增加，对出球小动脉阻先导致入球小动脉阻力增加，对出球小动脉阻力和肾小球毛细血管压影响很小。力和肾小球毛细血管压影响很小。局部局部NOS抑制在髓旁肾单位引起入球、出抑制在髓旁肾单位引起入球、出球小动脉阻力同等程度增强球小动脉阻力同等程度增强 在在深深层层肾肾单单位位，NO既既可可调调节节入入球球小小动动脉脉的阻力，也可调节出球小动脉的紧张度。的阻力，也可调节出球小动脉的紧张度。生生理理情情况况下下，皮皮质质肾肾单单位位出出球球小小动动脉脉不不释释放放NO，这这可可能能是是允允许许入入球球、出出球球小小动动脉脉独独立立调调节节其其紧紧张张性性，从从而而参参与与肾肾小小球球血血流流动动力力学的精细调节机制学的精细调节机制二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学（三）（三）NO与肾小管的功能与肾小管的功能二、二、二、二、NONO与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学与肾脏生理学 离离体体实实验验证证实实NO可可通通过过抑抑制制Na+-H+交交换换，Na+-K+-ATP酶酶和和阿阿米米洛洛利利-敏敏感感性性Na+通通道道直直接接抑制近端小管抑制近端小管Na+重吸收。重吸收。在在髓髓袢袢升升支支粗粗段段细细胞胞系系，NO可可通通过过限限制制Na+-K+-ATP酶酶1-亚亚单单位位的的基基因因表表达达，降降低低Na+-K+-ATP酶酶的的活活性性，还还能能通通过过cGMP合合成成抑抑制制Cl-流。流。在在远远端端肾肾单单位位，NO可可直直接接抑抑制制集集合合管管对对钠钠的重吸收和水的渗透。的重吸收和水的渗透。三、三、长期长期NOS抑制效应抑制效应 三、长期三、长期三、长期三、长期NONO抑制效应抑制效应抑制效应抑制效应 慢性慢性NOS抑制可导致持久的、剂量依赖性高抑制可导致持久的、剂量依赖性高血压并伴有心血管和肾损伤。血压并伴有心血管和肾损伤。中等剂量中等剂量L-NAME（5mg/kg/day）持续应用）持续应用2月可出现高血压、肾血管收缩，肾小球滤过率降月可出现高血压、肾血管收缩，肾小球滤过率降低、肾小球毛细血管压持续升高、蛋白尿、肾小低、肾小球毛细血管压持续升高、蛋白尿、肾小球硬化和肾间质纤维化。球硬化和肾间质纤维化。高剂量的高剂量的L-NAME持续持续4-6周，除上述类似变周，除上述类似变化外还观察到更严重的肾内血管损伤，如小动脉化外还观察到更严重的肾内血管损伤，如小动脉管壁明显增厚和纤维素样变性，并常伴有肾小球管壁明显增厚和纤维素样变性，并常伴有肾小球片状崩解。片状崩解。三、长期三、长期三、长期三、长期NONO抑制效应抑制效应抑制效应抑制效应 慢慢性性NOS抑抑制制所所致致的的各各种种病病理理改改变变中中也也有有其其它它缩缩血血管管系系统统的的参参与与。血血管管紧紧张张素素阻阻断断、内内皮皮素素阻阻断断、双双肾肾去去神神经经支支配配、受受体体阻阻断断剂剂或或交交感感神神经经切切除除术术，可可推推迟迟或或逆逆转转L-NAME 所致肾病理改变。所致肾病理改变。三、长期三、长期三、长期三、长期NONO抑制效应抑制效应抑制效应抑制效应