目的:生物节律是自然界最普遍的一种现象。无论是低等的单细胞藻类还是包括人类在内的高等的动植物,生物的周期现象普遍存在于生命系统的各个层次中,这种节律现象有助于生命体更好的适应周围环境的变化。依照节律的周期长短可将之分为三种类型:1近日节律(circadian rhythm,或昼夜节律,diurnal rhythm),节律周期接近24小时;2超日节律(ultradian rhythm),节律周期明显短于24小时;3亚日节律(infradian rhythm),节律周期显著长于24小时。在人类和动物界中最为常见且研究最多的是昼夜节律,它是由生命体内在的生物钟(biological clocks)周期振荡所产生。心血管系统的多数生理与病理现象均属此类。近年研究发现,人体血压呈现典型的昼夜节律特征,即昼高夜低型。血压昼夜节律的维持有赖于多种因素,其中肾素-血管紧张素系统(RAS)发挥了重要作用。该系统是调节人体血压、水、电解质和保持人体内环境稳定的重要系统。血压昼夜节律异常不仅增加心、脑、肾等靶器官损害,而且心脑血管事件如卒中、心肌梗死的发生率和死亡率均增加。因此,维持血压的正常节律模式具有重要的临床意义。噻嗪类利尿剂应用于降压领域已有半个多世纪了,其降压效果好,价格低廉,且降低心、脑血管事件的发生率和总死亡率,在高血压治疗中具有重要地位。目前,已证实人体血压和RAS系统活性成分存在典型的昼夜节律现象,但关于常见降压药对RAS系统活性成分昼夜节律的影响研究甚少。在此背景下,我们以氢氯噻嗪不同时间灌服方案为干预因素,探讨实验鼠血压的昼夜节律特征及肾素(renin)、血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ,AngⅡ)、血管紧张素转换酶(angiotensin-converting enzyme,ACE)的时间生物学特征,以及心肌组织AngⅡ1型受体(AT-1)mRNA表达水平的周期性变化,进一步从分子水平探讨RAS系统的昼夜节律特征。方法:清洁级健康雄性Sprague-Dawlay(SD)大鼠128只。随机分为四大组:早07:00对照组(MC);晚19:00对照组(NC);早07:00灌药组(MT);晚19:00灌药组(NT)。灌药组每日给予氢氯噻嗪10mg/Kg,对照组每日给予相同容积的蒸馏水。每大组各32只。每大组又分为4小组,每小组各8只。适应性饲养2周后开始按上述方案饲养喂药。4周后分别于同日24小时内不同时间点(02:00,08:00,14:00,20:00)用鼠尾测压仪测量各组大鼠血压并处死四大组中的各一小组大鼠并取材。分别检测大鼠血浆肾素活性(PRA)、血浆AngⅡ的浓度、血清ACE活性、心肌组织AngⅡ的浓度和AT-1mRNA的表达水平。应用余弦拟合法分析四组实验鼠血中及心肌组织中各指标含量或活性的时间生物学特征,采用零振幅检验(zero amplitude test)评价各检测指标的近日节律是否存在,应用方差分析法比较各均值之间差异的显著性,p<0.05视为有统计学显著性差异。结果:1方差分析显示,血浆PRA、AngⅡ的昼夜平均水平在早晚灌药组(MT组与NT组)显著高于对照组(MC组与NC组)(p<0.01),而MT组和NT组之间无差别。血清ACE活性和心肌组织AngⅡ昼夜平均水平四组间无明显差异(p>0.05)。2方差分析显示,早晚灌药组能明显降低心肌组织AT-1mRNA表达的昼夜平均水平(p<0.01),而MT组和NT组之间无差别。3余弦拟合分析及零振幅检验显示,四组大鼠血浆PRA、AngⅡ、血清ACE、心肌组织AngⅡ浓度或活性均呈现出典型的昼夜节律性。MC组PRA、AngⅡ和ACE的峰值分别出现在13:33、17:28、16:31;NC组三者的峰值分别出现在13:36、17:27、16:05,与MC组无明显差别;MT组三者的峰值分别出现在00:30、10:18、08:30,较对照组相应的峰值时间提前;NT组三者的峰值分别出现04:06、13:45、09:52,较对照组相应的峰值时间也提前,但落后于MT组相应的峰值时间。此外,MT组和NT组血浆PRA、AngⅡ的余弦拟合曲线振幅均高于对照组。心肌组织AngⅡ也呈现出典型的昼夜节律性,MC组、NC组、MT组、NT组的峰值时间分别出现在15:55、15:41、05:16、05:53,曲线的振幅无明显变化。4余弦拟合分析及零振幅检验显示,四组大鼠心肌组织AT-1mRNA的表达也呈现出典型的昼夜节律性。MC组、NC组、MT组、NT组大鼠心肌组织中AT-1mRNA峰值的出现时间分别位于12:18、12:15、00:44、05:36,灌药组的曲线振幅低于对照组。5方差分析显示,灌药组的血压平均水平显著低于对照组(p<0.01),而早晚灌药组之间无差别。在02:00和20:00时MT组和NT组的血压明显低于MC组和NC组(p<0.01),在08:00和14:00时各组间无差别(p>0.05)。余弦拟合分析及零振幅检验显示,MC组、NC组、MT组、NT组大鼠血压均呈现出典型的昼夜节律性,峰值分别出现在20:40、21:10、19:28、20:05,且MT组和NT组的振幅均低于MC组和NC组。结论:1氢氯噻嗪早晚不同时间喂药大鼠血浆PRA和AngⅡ平均浓度显著高于对照组,不同时间喂药对血清ACE和心肌组织AngⅡ无显著影响。提示,氢氯噻嗪能够在一定程度上激活RAS系统的部分成分。2四组大鼠血浆PRA、AngⅡ浓度,血清ACE活性及心肌组织AngⅡ浓度均具有明显的昼夜节律性。不同时间灌服氢氯噻嗪能够在一定程度上影响上述指标的昼夜节律(主要表现为峰值相位的移动和振幅的改变)。早灌药组较晚灌药组对RAS系统各活性成分节律的提前作用明显。3不同时间灌服氢氯噻嗪能下调心肌AT-1mRNA表达的平均水平。提示氢氯噻嗪在降压的同时可能还有一定程度的心肌保护作用。四组大鼠心肌AT-1mRNA表达存在昼夜节律性,不同时间灌服氢氯噻嗪可影响其心肌AT-1mRNA的昼夜节律表达,使其峰值提前,曲线振幅减低。4大鼠血压具有明显的昼夜节律性,呈昼低夜高型。早晚不同时间灌服氢氯噻嗪均能有效降低大鼠的平均血压,尤其能明显降低夜间血压,而且还在一定程度上影响其血压节律,使其峰值提前,振幅减低。上述结果表明,大鼠血浆PRA、AngⅡ、ACE,心肌组织AngⅡ、AT-1mRNA以及血压均具有明显的昼夜节律特征。氢氯噻嗪早晚不同时间灌服能够在一定程度上影响上述各测量指标的昼夜节律,早灌药较晚灌药大鼠RAS各组分的近日节律峰值前移更明显。