背景:心血管疾病(Cardiovasculardisease,CVD)是当今威胁人类健康的头号杀手,是全球引起死亡的主要病因。大量临床和实验研究证实低出生体重与成年子代心血管疾病的发生密切相关。孕期慢性缺氧会导致胎儿宫内生长受限,使其在出生后的生命历程中对高血压等心血管患病风险显著增加。高脂饮食作为出生后不良因素一直是营养学关注的问题。大量研究己证实高脂饮食可引起肥胖和高血脂症,进而导致高血压、冠心病等心血管疾病的发生。虽然最近已有研究提示,孕期缺氧可能会降低子代出生后对高脂饮食的耐受性,使子代更容受高脂饮食影响而患高脂诱导的心血管疾病,但其具体机制仍不清。因此本课题将运用大鼠股动脉插管技术、微血管功能检测技术、膜片钳技术及分子生物学等方法,从整体、细胞及分子水平来研究高脂饮食对孕期缺氧雄性子代血压的影响及其血管平滑肌细胞相关离子通道机制。第一部分 孕期缺氧和出生后高脂饮食对胎鼠发育及成年子代体重和脂代谢的影响目的:研究孕期缺氧和高脂饮食对胎鼠发育和子代大鼠体重及血脂的影响。方法:雌性SD大鼠怀孕后,随机分为正常对照组和缺氧组,在妊娠第5天至21天(Gestation Day,GD5-21),缺氧组的孕鼠置于O2含量为10.5%缺氧箱中,正常对照组的孕鼠置于相应大小的常氧箱中。大鼠自然分娩后的3～8h内取出胎鼠进行称重。出生后第4周开始,将两组子代随机分成正常饮食组和高脂饮食(脂肪45%)组,喂养至第16周。于是衍生出四组:正常低脂组(CLF),正常高脂组(CHF),缺氧低脂组(HLF)和缺氧高脂组(HHF)在此期间,每两周记录一次各组大鼠的体重和摄食量,采用股动脉插管技术测量各组子代大鼠的基础血压和静息心率。结果:孕期缺氧子代出生体重较正常子代明显下降,至出生后第4周,两组体重无明显统计学差异。高脂饮食大鼠的体重明显较正常饮食大鼠增加。和正常饮食的子代大鼠相比,高脂饮食大鼠血浆甘油三脂、胆固醇、低密度脂蛋白以及游离脂肪酸的水平显著上升,高密度脂蛋白水平显著下降。孕期缺氧能进一步增加高脂饮食对甘油三脂、低密度脂蛋白和游离脂肪酸的影响。结论:孕期缺氧使胎儿发生宫内生长受限,并加剧出生后高脂饮食对血脂的影响第二部分 孕期缺氧及出生后高脂饮食对雄性子代大鼠血压及肠系膜动脉舒缩功能的影响目的:研究孕期缺氧和高脂饮食对子代大鼠血压及肠系膜动脉舒缩功能的影响。方法:雌性SD大鼠怀孕后,随机分为正常对照组和缺氧组,在妊娠第5天至21天(Gestation Day,GD5-21),缺氧组的孕鼠置于O2含量为10.5%缺氧箱中,正常对照组的孕鼠置于相应大小的常氧箱中。出生后第4周开始,将两组子代随机分成正常饮食组和高脂饮食(脂肪45%)组,喂养至第16周。通过股动脉插管检测子代大鼠血压。通过微血管功能检测平台检测子代大鼠肠系膜动脉舒缩功能。结果:高脂饮食使子代收缩压、心率以及子代肠系膜动脉对对去氧肾上腺素(Phenylephrine,PE)的收缩反应显著增加,孕期缺氧能进一步加剧高脂饮食对收缩压以及肠系膜动脉收缩功能的影响。发现孕期缺氧和高脂饮食均能使子代舒张压上升。高脂饮食能够降低子代肠系膜动脉对Ach舒张反应的敏感性,孕期缺氧对其无明显作用。结论:高脂饮食能增加子代收缩压和肠系膜动脉对PE的收缩反应,孕期缺氧能进一步加剧高脂饮食对收缩压以及肠系膜动脉收缩功能的影响。第三部分 孕期缺氧及出生后高脂饮食对雄性子代肠系膜动脉平滑肌细胞BK通道的影响及机制目的:研究孕期缺氧和高脂饮食对子代大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞BK通道的影响,并探讨其相关分子机制方法:运用膜片钳单通道技术检测子代肠系膜动脉平滑肌细胞BK通道生物物理特性的变化。运用传统全细胞模式记录BK通道全细胞电流。运用qRT-PCR和Western blot技术分别检测两组BK通道α亚基和β1亚基mRNA和蛋白表达水平。结果:和正常饮食雄性子代大鼠相比,高脂饮食大鼠肠系膜动脉BK通道功能显著增强,孕期缺氧对其无显著影响。高脂饮食能显著增加雄性子代大鼠肠系膜动脉平滑肌细胞全细胞钾电流和BK通道电流。高脂饮食组大鼠BK通道Ca2+敏感性、开放概率、开放时间以及β1亚基mRNA和蛋白表达均明显增加,且这些改变均不受孕期缺氧因素影响。高脂饮食和孕期缺氧均不影响BK通道α亚基的mRNA和蛋白表达。结论:高脂饮食能显著增加雄性子代大鼠肠系膜动脉BK通道功能和BK通道β1亚基表达,孕期缺氧对BK通道功能和BK通道β1亚基的表达无显著影响且没有进一步加剧高脂的影响作用。第四部分 孕期缺氧及出生后高脂饮食对雄性子代肠系膜动脉平滑肌细胞L-型钙通道的影响及机制目的:研究孕期缺氧及出生后高脂饮食对雄性子代肠系膜动脉及平滑肌细胞L-型钙通道的影响。方法:通过微血管功能检测平台检测子代大鼠肠系膜动脉收缩功能。运用传统全细胞模式记录全细胞钙通道电流。运用qRT-PCR和Western blot技术检测L型钙通道α1C亚基mRNA和蛋白表达水平。结果:在孵育Nifedipine(L型钙通道阻滞剂)后,高脂饮食的雄性子代大鼠肠系膜动脉对去氧肾上腺素(Phenylephrine,PE)的收缩反应的变化幅值明显较正常饮食组增大,缺氧高脂组肠系膜动脉对PE收缩反应的变化幅值较正常高脂组也明显增加。膜片钳结果显示,高脂饮食的子代大鼠肠系膜平滑肌细胞全细胞L型钙通道的最大峰值电流密度无论是在基础状态还是在加入其特异性激动剂BayK 8644(5μmol/L)之后都较正常饮食组显著增加,并且各组雄性子代大鼠的非Nifedipine(1μmol/L)敏感电流、激活能力没有差异。孕期缺氧能进一步加剧高脂饮食对L型钙通道电流的影响。高脂饮食能降低平滑肌细胞L型钙通道的失活能力。高脂饮食显著增加雄性子代肠系膜动脉钙通道α1C亚基mRNA和蛋白表达,而孕期缺氧能使其表达进一步增加。结论:高脂饮食能显著增加雄性子代肠系膜动脉平滑肌钙通道的功能和α1C亚基的表达,孕期缺氧进一步加剧高脂饮食对钙通道的影响。