近十多年來,各國(guó)的膳食指南和大量研究一再?gòu)?qiáng)調(diào)要避免飲食中攝入過多的鹽。人們普遍關(guān)注鹽攝入量的一個(gè)主要原因是它與血壓的關(guān)系。*早在上世紀(jì)中期的觀察性研究發(fā)現(xiàn),攝入更多鹽的人動(dòng)脈壓更高。隨后的干預(yù)性試驗(yàn)也表明,高鹽攝入量會(huì)使血壓升高。但有許多人攝入了大量鹽分也沒有導(dǎo)致血壓升高。因此,只有50%到60%的高血壓被認(rèn)為是與過量攝入鹽直接相關(guān)。
那么,除了誘發(fā)高血壓以外,過量攝入鹽還會(huì)不會(huì)有其他影響?
近日,發(fā)表在《Cell Reports》上的一項(xiàng)研究中,來自美國(guó)佐治亞州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)通過新開發(fā)的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)與外科手段相結(jié)合的方法揭示了鹽攝入對(duì)大腦更深層的影響。他們觀察到嚙齒類動(dòng)物急性鹽負(fù)荷會(huì)引發(fā)大腦血管收縮,血流量減少,從而導(dǎo)致了局部的缺氧微環(huán)境。這一發(fā)現(xiàn)著實(shí)令人驚訝,因?yàn)樵诎柎暮DY和中風(fēng)等**中也觀察到了類似情況。
當(dāng)神經(jīng)元被激活時(shí),它通常會(huì)使所在區(qū)域的血流迅速增加。這個(gè)過程被稱為神經(jīng)血管耦合(NVC,俗稱功能性充血)。適當(dāng)?shù)哪X功能依賴于神經(jīng)血管耦合,它確保了大腦在代謝需求增加及時(shí)輸送葡萄糖和氧氣。
基于神經(jīng)血管耦合開發(fā)的功能性磁共振成像(fMRI)等技術(shù)的應(yīng)用,使研究人員在研究NVC反應(yīng)的細(xì)胞機(jī)制方面有了顯著進(jìn)展。然而,以前的研究仍**于大腦背側(cè)淺表區(qū)域(如大腦皮層),如血流如何對(duì)來自環(huán)境的感覺刺激(如視覺或聽覺刺激)做出反應(yīng)。對(duì)于同樣的原理是否適用于與身體自身產(chǎn)生的刺激相協(xié)調(diào)的大腦深層區(qū)域,即所謂的內(nèi)感受性信號(hào),科學(xué)家們?nèi)灾跎佟?
在這項(xiàng)新研究中,研究人員使用下丘腦視上核作為模型,在解剖學(xué)和功能上與大腦皮層不同的大腦區(qū)域測(cè)量神經(jīng)血管耦合。
下丘腦視上核(SON)位于大腦深層區(qū)域,具有獨(dú)特的細(xì)胞結(jié)構(gòu)特性,它高度血管化,并參與關(guān)鍵的身體功能,包括飲水、飲食、體溫調(diào)節(jié)和生殖。然而,下丘腦視上核密集的血管網(wǎng)絡(luò)卻不需要維持其代謝需求。因此,研究人員認(rèn)為,代謝供需的不匹配表明該系統(tǒng)除了提供能量底物外,還應(yīng)該具有其他功能。
為此,研究人員重點(diǎn)研究了下丘腦的血流如何隨著鹽的攝入而發(fā)生改變。選擇鹽是因?yàn)闄C(jī)體需要非常**地控制鈉含量,體內(nèi)甚至有特定細(xì)胞來實(shí)時(shí)檢測(cè)血鈉水平。當(dāng)攝入鹽時(shí),大腦會(huì)感知并激活一系列使鈉水平下降的代償機(jī)制。
研究人員給大鼠靜脈緩慢注射高滲鹽水,并通過體內(nèi)電生理學(xué)以及*新開發(fā)的體內(nèi)雙光子成像方法(可通過光學(xué)途徑進(jìn)入下丘腦腹側(cè))觀察。
他們發(fā)現(xiàn),急性鹽負(fù)荷在逐漸增加下丘腦血管加壓素(VP)神經(jīng)元放電,引起血管收縮。減少了局部血流量。血管加壓素即抗****,在維持鹽的適當(dāng)濃度方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
因此,這種獨(dú)特的神經(jīng)血管耦合模式導(dǎo)致了局部的缺氧微環(huán)境。
研究通訊作者、佐治亞州立大學(xué)神經(jīng)炎癥和心血管代謝**中心主任Javier SternStern教授說:“這一發(fā)現(xiàn)讓我們大吃一驚。因?yàn)槲覀冇^察到了血管收縮,這與大多數(shù)研究描述的大腦皮層對(duì)感覺刺激的反應(yīng)相反。在阿爾茨海默癥、中風(fēng)或局部缺血等**發(fā)生后,大腦皮層的血流也會(huì)像這樣減少?!?
鹽誘導(dǎo)的這一過程導(dǎo)致局部缺氧微環(huán)境,引起血管加壓素正反饋興奮。SternStern的團(tuán)隊(duì)將這種現(xiàn)象稱為“逆向神經(jīng)血管耦合(逆NVC)”,血流減少進(jìn)一步將導(dǎo)致腦過度缺氧。
此外,他們還觀察到了其他差異:在大腦皮層中,血管對(duì)刺激的反應(yīng)非常局限,血管擴(kuò)張會(huì)迅速發(fā)生;而在下丘腦,反應(yīng)是彌漫性的,并且在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)緩慢發(fā)生。
Stern說:“當(dāng)我們攝入了大量鹽的時(shí)候,體內(nèi)的鈉水平會(huì)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持升高。缺氧應(yīng)該是一種增強(qiáng)神經(jīng)元對(duì)持續(xù)鹽刺激反應(yīng)能力的機(jī)制,使它們能在很長(zhǎng)一段時(shí)間保持活躍。”
研究人員計(jì)劃在其他動(dòng)物模型中研究這種反向神經(jīng)血管耦合機(jī)制,以確定該機(jī)制是否驅(qū)動(dòng)了鹽依賴性高血壓病理學(xué)。此外,他們希望用這個(gè)方法研究其他大腦區(qū)域和**,包括抑郁癥、肥胖和神經(jīng)退行性**。
Stern說:“如果你長(zhǎng)期攝入大量鹽,加壓素神經(jīng)元就會(huì)過度活化,進(jìn)一步會(huì)導(dǎo)致過度缺氧,*終引發(fā)腦組織損傷。如果能更好地理解這一過程,我們就能設(shè)計(jì)出新的靶點(diǎn)來阻止這種缺氧機(jī)制的激活,并可能改善與鹽相關(guān)的高血壓患者的預(yù)后?!?生物谷Bioon.com)