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作者与发表信息
本文由Paul M. Pilowsky和Ann K. Goodchild撰写,两人均来自澳大利亚悉尼大学的生理学和神经外科系,隶属于皇家北岸医院的高血压与中风研究实验室。文章发表于2002年的《Journal of Hypertension》期刊(第20卷,第1675-1688页)。
文章主题
本文综述了过去10年(1991年至2001年)在动脉血压交感控制领域的研究进展,特别关注了压力感受器反射(baroreceptor reflex)机制和中枢神经递质的作用。文章重点介绍了孤束核(nucleus tractus solitarius, NTS)、延髓尾端腹外侧区(caudal ventrolateral medulla, CVLM)和延髓头端腹外侧区(rostral ventrolateral medulla, RVLM)在压力感受器反射中的作用,以及不同神经递质系统对交感通路的精细调控。
主要观点与论据
1. 压力感受器反射的神经回路与神经递质
文章首先回顾了压力感受器反射的基本神经回路。压力感受器信号通过第一级传入神经纤维进入孤束核(NTS),随后通过延髓尾端腹外侧区(CVLM)的抑制性神经元调控延髓头端腹外侧区(RVLM)的兴奋性神经元,最终影响脊髓交感节前神经元(sympathetic preganglionic neurons, SPN)的活动。1991年之前,研究者认为压力感受器反射主要通过直接抑制SPN来实现,但1991年后的研究表明,这一过程实际上是通过“去抑制”(disinhibition)机制实现的,即CVLM的抑制性神经元抑制RVLM的兴奋性神经元,从而间接调控SPN的活动。
文章中列举了多项支持这一观点的研究,包括神经解剖学、生理学和药理学实验。例如,研究表明,CVLM的GABA能神经元通过抑制RVLM的兴奋性神经元来调节交感输出。此外,文章还提到,RVLM的神经元不仅接受压力感受器的输入,还接受来自其他中枢和外周的信息,如化学感受器、呼吸神经元和高级中枢(如皮层和下丘脑)的输入。
孤束核(NTS)在压力感受器反射中的作用
孤束核是压力感受器传入信号的第一站,文章详细介绍了NTS神经元如何接收和整合这些信号。研究表明,NTS神经元通过释放兴奋性氨基酸(主要是谷氨酸)来传递压力感受器信号。此外,NTS还受到多种神经递质的调节,包括GABA、一氧化氮、血管紧张素II、嘌呤、血清素、神经肽Y等。这些神经递质通过不同的受体机制调节NTS神经元的活动,从而影响压力感受器反射的强度和动态特性。
文章引用了多项研究支持这些观点,例如,某些实验通过微透析技术证实了在压力感受器激活时,NTS中会释放谷氨酸和P物质(substance P)。此外,文章还提到,NTS神经元的反应特性具有异质性,不同神经元对谷氨酸受体拮抗剂的敏感性不同,这表明NTS中存在多种神经递质系统的复杂调控。
延髓尾端腹外侧区(CVLM)与延髓头端腹外侧区(RVLM)的相互作用
CVLM和RVLM是压力感受器反射的关键中枢结构。CVLM的抑制性神经元通过GABA能投射抑制RVLM的兴奋性神经元,从而调控交感输出。文章指出,CVLM和RVLM之间的连接具有高度的特异性,不同神经元可能使用不同的神经递质(如谷氨酸、GABA、去甲肾上腺素等)来传递信息。
文章引用了多项研究支持CVLM和RVLM在压力感受器反射中的重要作用。例如,某些实验通过药理学方法阻断CVLM的GABA能神经元,发现会导致血压显著升高,这表明CVLM对RVLM的抑制性调控在维持正常血压中起着关键作用。此外,文章还提到,RVLM的神经元不仅接受压力感受器的输入,还受到呼吸神经元和化学感受器的影响,这表明心血管和呼吸系统之间存在密切的交互作用。
RVLM的神经递质与调制机制
RVLM是交感输出的主要来源,文章详细介绍了RVLM神经元的神经化学特性。研究表明,RVLM神经元主要释放谷氨酸作为其快速神经递质,但也可能同时释放其他神经递质(如去甲肾上腺素、P物质、脑啡肽等)。这些神经递质通过不同的受体机制调节RVLM神经元的活动,从而影响交感输出。
文章引用了多项研究支持这些观点,例如,某些实验通过药理学方法阻断RVLM的谷氨酸受体,发现会导致血压显著下降,这表明谷氨酸在维持RVLM神经元的兴奋性中起着关键作用。此外,文章还提到,RVLM神经元的反应特性具有高度的异质性,不同神经元可能对不同的神经递质和受体具有不同的敏感性。
文章的意义与价值
本文系统地综述了过去10年在压力感受器反射研究领域的重要进展,特别是对NTS、CVLM和RVLM的神经回路和神经递质机制的深入探讨。这些研究不仅深化了我们对中枢心血管调控机制的理解,还为高血压等心血管疾病的治疗提供了新的思路。例如,文章提到,某些中枢性降压药物(如可乐定和咪唑啉类药物)通过作用于RVLM的神经元来降低血压。此外,文章还指出,未来研究需要进一步阐明RVLM神经元如何整合来自不同中枢和外周的输入,以及这些输入在心血管调控中的具体作用。
亮点
本文的亮点在于其全面性和深度。文章不仅回顾了压力感受器反射的基本神经回路,还详细介绍了不同神经递质系统在这一过程中的作用。此外,文章还引用了大量最新的研究数据,支持其观点和结论。这些研究不仅具有重要的科学价值,还为心血管疾病的治疗提供了新的研究方向。