肥胖是危害人类健康的潜在病因，且全球肥胖发生率在逐年增加。肥胖可引发多种并发症，例如代谢综合征、糖尿病、心血管疾病，特别是肥胖伴随的高血压可直接导致脑中风、心肌梗死。研究表明，多种病理机制参与肥胖相关高血压的发生与发展。例如，肥胖可改变中枢对心血管活动的调控，增强交感神经传出活动。此外，肥胖可直接引起外周血管收缩功能增强、外周阻力增加。两者共同作用引起动脉血压升高。　　饥饿素(orexin)是中枢下丘脑外侧核合成的兴奋性肽类物质，于1988年被两个实验室几乎同时发现并报道。Orexin分为两种：orexin A以及orexin B，可通过与两种G蛋白偶联受体-饥饿素受体1(orexin receptor1, OXR1)和饥饿素受体2(orexin receptor2, OXR2)结合而发挥生物学效应。虽然饥饿素的合成仅在下丘脑外侧核团，但其神经纤维广泛投射于中枢神经系统，参与广泛的机体活动调节，例如饮食、睡眠、觉醒、应激等。众多研究发现，饥饿素及其受体对心血管活动的基础活动具有重要的维持作用，并且与高血压发生有关。在orexin基因敲除的小鼠，其外周动脉血压明显低于对照正常小鼠，提示orexin是维持正常心血管活动必不可少的因素。在血压正常的 WKY大鼠，微量注射饥饿素于心血管调控中枢-延髓头端外侧区(rostral ventralateral medulla, RVLM)可引起外周动脉血压升高；相反，在自发性高血压大鼠(spontaneous hypertensive rats, SHR)，RVLM微量注射饥饿素受体阻断剂可显著降低外周动脉血压。电生理学研究显示，给予orexin可引起RVLM、孤束核(NTS)、及下丘脑外侧核神经元去极化，导致神经元自发放电频率增加。进一步研究表明，orexin对中枢神经元的兴奋作用与 L型 Ca2+通道活动增强、兴奋性突触前电流以及非选择性突触后阳离子电流(non-selective canton current, NSCC)增强有关。总之， orexin及其受体对心血管中枢具有重要的调节作用，其功能增强可能是导致动脉血压升高的重要病理生理学机制之一。　　下丘脑室旁核(paraventricular nucleus, PVN)是连接机体神经-内分泌调节的重要核团，参与机体饮食、睡眠、能量代谢等多种生理功能的调节。神经解剖学显示，下丘脑PVN神经元可直接投射到多个心血管中枢部位，例如RVLM和NTS。尤其值得关注的是，PVN神经元可直接投射到胸段脊髓中间外侧柱，通过脊髓交感节前神经元直接参与对交感神经系统的调节。在体动物研究结果显示，PVN注射中枢兴奋性递质谷氨酸受体（NMDA受体）阻断剂可显著降低自发性高血压大鼠肾交感神经传出活动，引起血压下降；同样，给予PVN抑制性递质GABA受体激动剂亦引起血压降低并伴有交感活动降低；结果提示PVN在中枢血压调控中发挥重要作用。　　肥胖Zucker大鼠(obesity Zucker rats, OZRs)由于瘦素受体突变导致其功能缺失，从而进食增加，导致肥胖。大量研究表明，成年OZRs较正常Zucker大鼠(lean Zucker rats, LZRs)血压升高，外周交感活动增强。OZRs已作为肥胖性高血压模型应用于高血压机制的研究。因此，本研究采用肥胖Zucker大鼠探讨下丘脑PVN饥饿素及其受体在肥胖相关高血压中的作用及其中枢机制。　　第一部分：下丘脑室旁核饥饿素及其受体对肥胖Zucker大鼠动脉血压的调节作用　　目的：观察下丘脑PVN饥饿素受体在肥胖Zucker大鼠动脉血压调控中的作用。　　方法：成年OZRs以及LZRs在麻醉状态下，机械通气维持呼吸，股动脉插管检测动脉血压；通过记录左侧肾交感神经放电(renal sympathetic nerve activity, RSNA)反映交感神经系统活动；PVN微量注射orexin A、OXR1以及OXR2选择型受体阻断剂，观察对动物血压以及RSNA的影响。通过western blot检测PVN中两种orexin受体变化。为排除体重对动脉血压的影响，采用tail cuff方法观察6周龄清醒大鼠收缩压，以及采用western blot测定PVN中两种受体的变化。　　结果：基础状态下，OZRs平均动脉压(mean blood pressure， MAP)以及心率(heart rate, HR)显著高于LZRs；PVN微注射OXR1选择性阻断剂SB334867可显著降低OZRs的MAP、HR以及RSNA，但不能降低LZRs的MAP、HR和RSNA。而OXR2选择性阻断剂对LZRs和OZRs的血流动力学以及RSNA均无影响。以上结果提示，PVN中OXR1而非OXR2在OZRs大鼠血压调控中发挥作用。进一步研究显示，PVN微量注射orexin A可剂量依赖性地增加两组大鼠的动脉血压、心率及RSNA，但orexin A对OZRs的升压效应显著高于LZRs，提示OZRsPVN中OXR1功能增强。Western blot检测结果显示，OZRsPVN中OXR1表达较LZRs显著升高，而 OXR2表达在两组大鼠之间无显著差异。为排除体重肥胖对血压的影响，我们检测了6周LZRs和OZRs的动脉血压以及PVN中两种orexin受体的变化，结果显示，虽然5周OZRs体重较LZRs显著增加，但两组动物之间收缩压以及两种orexin受体均无显著差异，提示OZRs高血压与其肥胖无关。　　小结：肥胖Zucker大鼠由于PVN中OXR1表达上调，导致外周交感传出活动增强，心率加快，引起动脉血压升高。　　第二部分：饥饿素1型受体对肥胖Zucker大鼠下丘脑室旁核交感前神经元兴奋性的调节作用　　目的：探讨饥饿素受体对下丘脑PVN交感前神经元兴奋性的影响及其机制。　　方法：成年OZRs以及LZRs在麻醉状态下，机械通气维持呼吸，股动脉插管检测动脉血压；脊髓胸段T3-T4中间外侧柱微量注射红色荧光染料逆行追踪标记下丘脑PVN交感前神经元；全细胞电流钳用于记录交感前神经元的自发放电频率（renal sympathetic nerve activity, RSNA）以及膜电位(membrane potential, MP)；全细胞电压钳记录最小突触前兴奋性膜电流(miniature excitatory presynaptic currents, mEPSC)以及非选择性阳离子电流(non-selective cation currents, NSCC)；应用免疫荧光技术确定交感前神经元orexin受体表达，进一步明确orexin A对PVN交感前神经元的作用是通过orexin受体所发挥。　　结果：基础状态下，OZRsPVN中交感前神经元MP及其RF均显著高于LZRs。鉴于第一部分在体实验提示在OZRs大鼠PVN中OXR1介导的升压效应显著大于 LZRs，首先给予 OXR1选择性阻断剂 SB334867，观察交感前神经元MP和RF的变化。结果显示，阻断OXR1对LZRs大鼠交感前神经元MP和RF无影响，提示其兴奋性无显著改变。而在OZRs大鼠，交感前神经元 MP和 RF显著下降，提示其兴奋性降低。然而给予OXR2选择性阻断剂TCS209对两组大鼠交感前神经元MP和RF均无显著影响，提示OXR2与大鼠PVN交感前神经元兴奋性无关。为进一步明确上述阻断剂是通过阻断orexin受体发挥作用，给予orexin A，观察PVN交感前神经元MP和RF的变化。结果显示，orexin A可剂量依赖性地兴奋两组大鼠PVN交感前神经元，增强MP和RF。orexin A对OZRs的兴奋性增强效应显著高于LZRs。orexin A介导的PVN交感前神经元兴奋性增强效应可被SB334867预处理所阻断，而TCS209预处理对此兴奋性增强效应无影响。此外，形态学结果显示，PVN中逆行标记的交感前神经元95％以上显示为 OXR1阳性，并且两组大鼠之间无显著差异。为明确orexin A的兴奋作用是通过突触前或突触后所实现，在全细胞电压钳实验中给予TTX处理。结果显示，两组大鼠PVN交感前神经元mEPSC无显著差异，并且 orexin A对两组交感前神经元 mEPSC无显著影响，提示orexin A对交感前神经元兴奋作用与突触前兴奋性电流变化无关。而orexin A对大鼠PVN交感前神经元NSCC影响结果显示，orexin A可显著增大两组大鼠 PVN交感前神经元 NSCC，经电流电压拟合后，NSCC呈现非电压依赖性，并且NSCC的增强在OZRs显著大于LZRs。结果表明，orexin A增强OZRsPVN交感前神经元的兴奋作用，主要与增强突触后NSCC有关。　　小结：orexin A可通过激活OXR1而非OXR2，显著增强OZRsPVN交感前神经元兴奋性，此作用与orexin A增强突触后非选择性阳离子电流有关。　　第三部分：下调室旁核饥饿素1型受体对肥胖Zucker大鼠高血压的改善作用　　目的：观察下调下丘脑PVN饥饿素受体1对肥胖Zucker大鼠动脉血压的影响及其机制。　　方法：成年肥胖Zucker大鼠随机分为三组：OZRs、OXR1-SHR、OXR1-SCR，其中 OXR1-SHR接受 PVNOXR1-shRNA微量注射， OXR1-SCR接受PVNnon-functional RNA微量注射。采用干扰RNA技术降低下丘脑PVN中 OXR1表达，并同时采用无线遥测植入技术连续动态监测动物42天OXR1下调过程中动脉血压的变化。采用Labchart软件提取脉搏间期，进而分析心率变异度(heart rate variability, HRV)，包括极低频VLF、低频LF以及高频HF，LF/HF用于反应交感神经活性的变化；应用western blot比较OXR1蛋白表达变化以明确OXR1下调；在体PVN分别给予orexin以及OXR1受体阻断剂，观察MAP、HR以及RSNA的变化；应用全细胞电流钳方法观察OXR1下调对PVN交感前神经元兴奋性的影响。　　结果：基础状态下三组大鼠的MAP和HR相互之间无显著差异。PVN注射OXR1-shRNA1后23天，OXR1-SHR组大鼠MAP开始逐渐下降，到第26天其MAP显著低于OZRs以及OXR1-SCR组大鼠。心率变异度分析发现，虽然三组大鼠之间总频谱能量没有差异，但 OXR1-SHR组大鼠LF/HF比值显著低于其余两组大鼠。同时，42天后，OXR1-SHR组大鼠PVN中OXR1受体含量显著低于其余两组大鼠，而后两组动物之间无显著差异。整体功能学研究结果显示，PVN给予OXR1受体选择性阻断剂SB334867可显著降低OZRs以及OXR1-SCR组大鼠MAP、HR和RSNA，但是对OXR1-SHR组大鼠血流动力学无显著影响；同时OXR1-SHR组大鼠对PVN注射orexin A引起的升压效应显著低于OZRs和OXR1-SCR组大鼠。全细胞电流钳研究结果显示，OXR1-SHR组大鼠PVN逆行标记的交感前神经元放电频率显著低于其余两组大鼠，并且orexin A引起的兴奋效应明显减弱。综上所述，OXR1-shRNA可显著降低OZRs大鼠PVN中OXR1表达，降低其兴奋性，改善交感活性增强，降低动脉血压。　　小结：降低肥胖Zucker大鼠PVN中OXR1表达可通过抑制PVN交感前神经元兴奋性、降低外周交感神经活性，进而改善肥胖 Zucker大鼠高血压。　　结论:OZRs下丘脑PVN中OXR1受体表达上调通过增强突触后非选择性阳离子通道电流，提高下丘脑PVN交感前神经元兴奋性，使外周交感神经传出活动增多，导致心率加快、血压升高；相反，通过 OXR1-shRNA下调OZRs下丘脑PVN中OXR1表达可显著降低交感前神经元兴奋性，进而引起外周交感传出活动降低，导致心率减慢、血压降低。