Dietary Sodium Effects on Responses of Atrial Natriuretic Peptide, Aldosterone and Renin Release to Acute Volume Expansion in SHR

장기간 고염 섭취한 SHR 고혈압 쥐에서, 급성 혈장량 증가에 대한 Atrial Natriuretic Peptide, Aldosterone 및 Renin 분비 반응의 비교

Responses of atrial natriuretic peptide (ANP), aldosterone and renin release to acute volume expansion were compared in normotensive Wistar and spontaneously hypertensive rat (SHR) fed low or high-sodium diet (2 or 25 mmol Na/100 g diet). Experimental diets were fed for 6 weeks from 7-week-old and the growth rate was similar in all groups. In the morning of the experiment, catheters were inserted under ether anesthesia in femoral artery for pressure recording and blood collection, femoral vein for saline infusion, and bladder for urine collection. Then, the rats were placed in restraining cages. When the rats were recovered from anesthesia and the arterial pressure became stabilized, control urine and blood samples were collected. Then, 0.9% saline was infused for 30 min for volume expansion (3% BW). Arterial pressure was significantly higher in the high-sodium SHR but there was no difference between the two groups of Wistar rats. Control plasma levels of Na, K, ANP, renin activity, and hematocrit were not different among the 4 groups. However, plasma aldosterone level was significantly higher in the low-sodium groups. Wistar low-sodium rats showed approximately two times higher plasma aldosterone level than the SHR counterpart. Volume expansion produced a marked increase in plasma ANP level, especially in the high-sodium groups. The low-sodium groups of both strains showed approximately two-fold increase in plasma ANP level. Following a volume expansion plasma aldosterone level and renin activity decreased in all groups. There was a significant logarithmic positive correlation between plasma renin activity and aldosterone concentration. The low-sodium rats produced a greater increase in aldosterone release by small increase in plasma renin than did the high-sodium rats. The low- and high-sodium rats produced a similar degree of diuresis and natriuresis after volume expansion. However, SHR produced a greater natriuresis than did the Wistar rats. The above results indicate that regulatory mechanisms of ANP, aldosterone and renin release are different between the normotensive and hypertensive rats, and between the low- and high-sodium groups.

장기적으로 소금량을 다르게 섭취시킴에 따라서, 체내의 Na 대사에 관여하는 호르몬인 aldosterone, atrial natriuretic peptide (ANP) 및 renin 분비와 신장의 배설 반응에 나타나는 변화를 정상 혈압쥐 Wistar와 spontaneously hypertensive rat (SHR)에서 비교하고자 실험하였다. 생후 7주의 숫쥐인 Wistar와 SHR에게 저염과 고염 식이 (각각 2, 25 mmol Na/100 g diet)를 6주간 먹였다. 그 후 ether 마취하에서 대퇴 동맥과 정맥 및 방광에 관을 삽입한 후, restraining cage에 넣었다. 수술회복 후 안정시 뇨와 혈액을 채취한 후, 0.9% saline을 30분동안 체중의 3%되게 정맥주입(혈장량 증가)하고 뇨와 혈액을 채취하였다. 혈장의 호르몬을 방사면역법으로 측정하였다. Wistar와 SHR의 저염, 고염 식이군의 성장률에는 유의한 차이가 없었다. Wistar 저염과 고염군의 평균 동맥혈압은 각각 113과 110 mmHg로 차이가 없었으며, SHR의 동맥압은 141과 149mmHg로 고염군이 높았다. 저염식이군에서 혈장 aldosterone농도는 고염군보다 월등히 높았고, ANP 농도는 차이가 없었으며, renin은 고염군보다 낮았다. 혈장량 증가 이후 혈장 aldosterone은 모든 군에서 $30{\sim}40%$정도 감소하였고, renin은 $30{\sim}60%$정도 감소하였다. 혈장량 증가 이후 ANP는 증가하였는데 고염군에서의 증가도가 저염군에서보다 월등히 높았다. 혈장량 증가 이전의 Wistar군의 혈장 aldosterone과 renin의 대조치 값은 SHR보다 유의하게 높았고, ANP 농도는 차이가 없었다. 그러나 혈장량 증가 이후의 Wistar와 SHR의 aldosterone과 renin의 감소정도는 유의한 차이가 없었으나, ANP의 증가도는 Wistar가 SHR보다 높은 경향을 보였다. 호르몬들 중에서 혈장 aldosterone과 renin사이에는 양의 대수함수 관계가 있으며, 기울기는 고염군이 저염군보다 유의하게 높았다. 혈장량 증가 이후에 나타나는 뇨량과 소금 배설률의 증가 정도는 고염군과 저염군 사이에 차이가 없었다. 그러나 SHR이 Wistar보다 더 심한 이뇨와 Na 배설항진 반응을 보였다. 이상의 결과는 소금 섭취량에 따라서 aldosterone, ANP 및 renin의 분비 조절이 다르며, 정상 혈압과 고혈압쥐 사이에서도 차이가 있음을 시사해 주고 있다.