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目的：
本研究的主要目标是明确持续光暴露对正常和心衰大鼠中枢RVLM交感输出和心功能的影响;探究持续光暴露对中枢RVLM氧化应激的影响是否与Nrf2通路以及ACE2/Ang1-7/MasR受体轴功能下调有关;并明确持续光暴露对RVLM昼夜节律的影响，探究持续光暴露对交感神经活动的作用是否和中枢SCN与RVLM之间存在直接或间接的纤维投射联系有关。
基于上述背景，本研究主要为了明确:1）持续光暴露对正常和心衰大鼠的心功能的作用，且交感神经活动是否参与持续光暴露对心功能的作用;2）持续光暴露是否引起大鼠中枢RVLM氧化应激增强从而影响心功能;3)Nrf2通路是否参与中枢RVLM过表达ACE2改善持续光暴露引起的心功能下降;4）持续光暴露是否影响了中枢RVLM正常的昼夜节律，且RVLM与SCN之间是否有直接或间接神经纤维联系。
方法：
1.所有SD大鼠均置于时控光照箱(Circadian Time(CT)07:00Light on，ZT0;Circadian Time(CT)19:00Light off,ZT12)12h Light/12h Dark(LD)光暗交替环境下集中饲养，至少适应两周后进行实验。然后将部分动物置于24小时持续光照(Constant Light，CL)环境下饲养，观察比较动物在两种环境中的心功能差异。
2.通过尾动脉测压系统连续一周监测大鼠ZT12时在LD环境和CL环境下的血压和心率变化，观察两种环境对动物清醒状态下血压(收缩压SBP和舒张压DBP)和心率(HR)的影响。然后采用眶静脉采血，连续5周监测大鼠在LD和CL环境中ZT12时血浆去甲肾上腺素(NE)，肾上腺素(E)，AngⅡ，糖皮质激素(GC)，心房钠尿肽(ANP)和脑钠肽(BNP)的浓度变化。通过心脏超声，Millar心导管术以及心脏Masson染色，检测持续光暴露四周、八周后大鼠的心功能变化和心脏纤维化程度。分离大鼠肾交感神经，检测持续光暴露四周、八周后大鼠的基础肾交感神经活动(renal sympathetic nerve activity，RSNA)以确定引起心功能改变的最短光暴露时间。
3.心衰模型的建立:通过结扎心脏冠脉建心衰(HF)模型，假手术（Sham）动物心脏只穿线不结扎，两组动物均置于LD环境下饲养。术后四周通过心脏超声和心导管术监测两组动物心功能变化，并通过心脏H&E染色验证心衰模型。然后将正常大鼠和心衰大鼠分组:LD组，CL组，HF-LD组和HF-CL组，开始实验。
4.光暴露结束后，通过心脏超声和心导管术检测LD组，CL组，HF-LD组和HF-CL组的心功能变化。连续两周记录HF-LD组和HF-CL组的心脏射血分数。然后灌注取材心脏，通过Masson染色，观察并统计四组动物的心脏纤维化面积(％)。
结果：
1.持续光暴露导致正常大鼠血压升高和交感神经活动增强持续光暴露导致大鼠清醒状态下血压(SBP，DBP)持续升高（P＜0.05vs.LD），并且光暴露四周引起血浆NE、AngⅡ、GC、BNP和ANP浓度显著增加。持续光暴露四周(CL4W)导致大鼠左心室收缩末压力LVESP和左心室舒张末压力LVEDP升高，心脏纤维化面积(％)增加，±dP/dT显著下降（P＜0.05vs.LD）。而持续光暴露八周(CL8W)大鼠LVESP降低，心脏纤维化面积(％)增加，心脏±dP/dT下降（P＜0.01vs.LD）。与CL4W组相比，CL8W大鼠心脏±dP/dT进一步下降，心脏纤维化面积(％)进一步增加(P＜0.05vs.CL4W)。同时CL4W组的RSNA显著增强（8.64±0.48vs.20.02±1.24％Max，P＜0.001vs.LD）;而CL4W的RSNA与LD组相比无显著性差异(8.64±0.48vs.10.16±0.38％Max,P＞0.05vs.LD)。
2.持续光暴露导致正常和心衰大鼠的心功能下降
光暴露导致正常大鼠左室收缩末期内径LVIDs增加，左室射血分数LVEF和左室短轴缩短率LVFS下降(79.42±2.91％vs.93.64±2.02％;43.14±3.03％vs.63.24±3.91％，P＜0.001vs.LD)，心脏+dP/dT降低(5751.89±69.01vs.7477.08±604.2mmHg/s，P＜0.01vs.LD)。而光暴露导致心衰大鼠心脏+dP/dT进一步降低(2414.57±138.5vs.3211.90±202mmHg/s，P＜0.05vs.HF-LD)，心脏纤维化面积(％)进一步加重(P＜0.0001vs.HF-LD)。心脏超声动态监测HF-LD组和HF-CL组的LVEF，发现持续光暴露导致心衰大鼠LVEF下降加快(P＜0.001vs.HF-LD)。
3.持续光暴露增强正常和心衰大鼠中枢RVLM交感输出和RVLM神经元c-fos表达
持续光暴露导致正常大鼠的RSNA显著增加(8.64±0.48vs.20.02±1.24％Max，P＜0.001vs.LD)，心衰大鼠的RSNA进一步增强(20.10±1.16vs.26.82±1.69％Max，P＜0.05vs.HF-LD)。而LD组与CL组麻醉状态下平均动脉压(MAP)无显著差异，HF-LD组MAP显著下降(P＜0.05vs.LD)。光暴露引起正常和心衰大鼠NE显著增加(P＜0.0001vs.LD;P＜0.0001vs.HF-LD)。同时，光暴露引起正常和心衰大鼠RVLM中c-fos阳性神经元增加（20.01±0.01％vs.13.02±0.10％，44.66±0.01％vs.13.02±0.10％，P＜0.01vs.LD;81.53±0.01％vs.44.66±0.01％，P＜0.0001vs.HF-LD），c-fos蛋白表达增加(P＜0.01vs.LD)，而HF-LD组与HF-CL组之间并无差异。
4.持续光暴露导致正常和心衰大鼠中枢RVLM氧化应激水平增强，ACE2/Ang1-7/MasR轴功能下调
DHE染色结果显示，光暴露导致正常和心衰大鼠RVLM中ROS水平增加。Western Bolt结果发现，Nrf2磷酸化水平下降，下游HO-1和NQO-1蛋白表达也下降(P＜0.05vs.LD)。同时，光暴露引起正常和心衰大鼠ACE2和MasR表达下降(P＜0.001vs.LD)，而心衰大鼠ACE2表达进一步下降(P＜0.0001vs.HF-LD)。HF-LD组与HF-CL组RVLM中ROS水平，Nrf2磷酸化和MasR表达并无差异。
5.中枢RVLM过表达ACE2降低持续光暴露导致的氧化应激，增强RVLM中Nrf2磷酸化从而改善心功能损伤
中枢RVLM过表达ACE2后，与CL+Lenti-GFP组相比，CL+Lenti-ACE2组LVEF和LVFS(89.10±0.79％vs.74.92±0.73％，P＜0.001;53.91±1.18％vs.38.42±0.63％，P＜0.05)增加，心脏±dP/dT增加（5368.00±35.55vs.4043.24±7.83mmHg/s;-4648.88±168vs.-3376.37±144.2mmHg/s，P＜0.05）。RVLM中ROS表达显著降低（P＜0.05vs.CL+Lenti-GFP），CL+Lenti-ACE2组RVLM中Nrf2磷酸化水平显著增加(P＜0.0001vs.CL+Lenti-GFP)。LD+Lenti-ACE2组与LD+Lenti-GFP组RVLM中ROS表达无显著性差异。LD+Lenti-ACE2组RVLM中Nrf2通路下游HO-1和NQO-1蛋白表达增加（P＜0.01vs.LD+Lenti-GFP）。CL+Lenti-ACE2组RVLM中HO-1和NQO-1蛋白表达显著增加(P＜0.05vs.CL+Lenti-GFP)。
结论：
持续光暴露增强正常和心衰大鼠中枢RVLM交感输出，降低正常和心衰大鼠的心功能。中枢RVLM过表达ACE2通过增强Nrf2磷酸化的抗氧化效应降低持续光暴露引起的RVLM氧化应激和心功能损伤。光暴露导致中枢RVLM昼夜节律异常，交感中枢RVLM可能通过PVN、DM、LH、DR和LC接收SCN的间接神经纤维投射。
本研究的主要目标是明确持续光暴露对正常和心衰大鼠中枢RVLM交感输出和心功能的影响;探究持续光暴露对中枢RVLM氧化应激的影响是否与Nrf2通路以及ACE2/Ang1-7/MasR受体轴功能下调有关;并明确持续光暴露对RVLM昼夜节律的影响，探究持续光暴露对交感神经活动的作用是否和中枢SCN与RVLM之间存在直接或间接的纤维投射联系有关。
基于上述背景，本研究主要为了明确:1）持续光暴露对正常和心衰大鼠的心功能的作用，且交感神经活动是否参与持续光暴露对心功能的作用;2）持续光暴露是否引起大鼠中枢RVLM氧化应激增强从而影响心功能;3)Nrf2通路是否参与中枢RVLM过表达ACE2改善持续光暴露引起的心功能下降;4）持续光暴露是否影响了中枢RVLM正常的昼夜节律，且RVLM与SCN之间是否有直接或间接神经纤维联系。
方法：
1.所有SD大鼠均置于时控光照箱(Circadian Time(CT)07:00Light on，ZT0;Circadian Time(CT)19:00Light off,ZT12)12h Light/12h Dark(LD)光暗交替环境下集中饲养，至少适应两周后进行实验。然后将部分动物置于24小时持续光照(Constant Light，CL)环境下饲养，观察比较动物在两种环境中的心功能差异。
2.通过尾动脉测压系统连续一周监测大鼠ZT12时在LD环境和CL环境下的血压和心率变化，观察两种环境对动物清醒状态下血压(收缩压SBP和舒张压DBP)和心率(HR)的影响。然后采用眶静脉采血，连续5周监测大鼠在LD和CL环境中ZT12时血浆去甲肾上腺素(NE)，肾上腺素(E)，AngⅡ，糖皮质激素(GC)，心房钠尿肽(ANP)和脑钠肽(BNP)的浓度变化。通过心脏超声，Millar心导管术以及心脏Masson染色，检测持续光暴露四周、八周后大鼠的心功能变化和心脏纤维化程度。分离大鼠肾交感神经，检测持续光暴露四周、八周后大鼠的基础肾交感神经活动(renal sympathetic nerve activity，RSNA)以确定引起心功能改变的最短光暴露时间。
3.心衰模型的建立:通过结扎心脏冠脉建心衰(HF)模型，假手术（Sham）动物心脏只穿线不结扎，两组动物均置于LD环境下饲养。术后四周通过心脏超声和心导管术监测两组动物心功能变化，并通过心脏H&E染色验证心衰模型。然后将正常大鼠和心衰大鼠分组:LD组，CL组，HF-LD组和HF-CL组，开始实验。
4.光暴露结束后，通过心脏超声和心导管术检测LD组，CL组，HF-LD组和HF-CL组的心功能变化。连续两周记录HF-LD组和HF-CL组的心脏射血分数。然后灌注取材心脏，通过Masson染色，观察并统计四组动物的心脏纤维化面积(％)。
结果：
1.持续光暴露导致正常大鼠血压升高和交感神经活动增强持续光暴露导致大鼠清醒状态下血压(SBP，DBP)持续升高（P＜0.05vs.LD），并且光暴露四周引起血浆NE、AngⅡ、GC、BNP和ANP浓度显著增加。持续光暴露四周(CL4W)导致大鼠左心室收缩末压力LVESP和左心室舒张末压力LVEDP升高，心脏纤维化面积(％)增加，±dP/dT显著下降（P＜0.05vs.LD）。而持续光暴露八周(CL8W)大鼠LVESP降低，心脏纤维化面积(％)增加，心脏±dP/dT下降（P＜0.01vs.LD）。与CL4W组相比，CL8W大鼠心脏±dP/dT进一步下降，心脏纤维化面积(％)进一步增加(P＜0.05vs.CL4W)。同时CL4W组的RSNA显著增强（8.64±0.48vs.20.02±1.24％Max，P＜0.001vs.LD）;而CL4W的RSNA与LD组相比无显著性差异(8.64±0.48vs.10.16±0.38％Max,P＞0.05vs.LD)。
2.持续光暴露导致正常和心衰大鼠的心功能下降
光暴露导致正常大鼠左室收缩末期内径LVIDs增加，左室射血分数LVEF和左室短轴缩短率LVFS下降(79.42±2.91％vs.93.64±2.02％;43.14±3.03％vs.63.24±3.91％，P＜0.001vs.LD)，心脏+dP/dT降低(5751.89±69.01vs.7477.08±604.2mmHg/s，P＜0.01vs.LD)。而光暴露导致心衰大鼠心脏+dP/dT进一步降低(2414.57±138.5vs.3211.90±202mmHg/s，P＜0.05vs.HF-LD)，心脏纤维化面积(％)进一步加重(P＜0.0001vs.HF-LD)。心脏超声动态监测HF-LD组和HF-CL组的LVEF，发现持续光暴露导致心衰大鼠LVEF下降加快(P＜0.001vs.HF-LD)。
3.持续光暴露增强正常和心衰大鼠中枢RVLM交感输出和RVLM神经元c-fos表达
持续光暴露导致正常大鼠的RSNA显著增加(8.64±0.48vs.20.02±1.24％Max，P＜0.001vs.LD)，心衰大鼠的RSNA进一步增强(20.10±1.16vs.26.82±1.69％Max，P＜0.05vs.HF-LD)。而LD组与CL组麻醉状态下平均动脉压(MAP)无显著差异，HF-LD组MAP显著下降(P＜0.05vs.LD)。光暴露引起正常和心衰大鼠NE显著增加(P＜0.0001vs.LD;P＜0.0001vs.HF-LD)。同时，光暴露引起正常和心衰大鼠RVLM中c-fos阳性神经元增加（20.01±0.01％vs.13.02±0.10％，44.66±0.01％vs.13.02±0.10％，P＜0.01vs.LD;81.53±0.01％vs.44.66±0.01％，P＜0.0001vs.HF-LD），c-fos蛋白表达增加(P＜0.01vs.LD)，而HF-LD组与HF-CL组之间并无差异。
4.持续光暴露导致正常和心衰大鼠中枢RVLM氧化应激水平增强，ACE2/Ang1-7/MasR轴功能下调
DHE染色结果显示，光暴露导致正常和心衰大鼠RVLM中ROS水平增加。Western Bolt结果发现，Nrf2磷酸化水平下降，下游HO-1和NQO-1蛋白表达也下降(P＜0.05vs.LD)。同时，光暴露引起正常和心衰大鼠ACE2和MasR表达下降(P＜0.001vs.LD)，而心衰大鼠ACE2表达进一步下降(P＜0.0001vs.HF-LD)。HF-LD组与HF-CL组RVLM中ROS水平，Nrf2磷酸化和MasR表达并无差异。
5.中枢RVLM过表达ACE2降低持续光暴露导致的氧化应激，增强RVLM中Nrf2磷酸化从而改善心功能损伤
中枢RVLM过表达ACE2后，与CL+Lenti-GFP组相比，CL+Lenti-ACE2组LVEF和LVFS(89.10±0.79％vs.74.92±0.73％，P＜0.001;53.91±1.18％vs.38.42±0.63％，P＜0.05)增加，心脏±dP/dT增加（5368.00±35.55vs.4043.24±7.83mmHg/s;-4648.88±168vs.-3376.37±144.2mmHg/s，P＜0.05）。RVLM中ROS表达显著降低（P＜0.05vs.CL+Lenti-GFP），CL+Lenti-ACE2组RVLM中Nrf2磷酸化水平显著增加(P＜0.0001vs.CL+Lenti-GFP)。LD+Lenti-ACE2组与LD+Lenti-GFP组RVLM中ROS表达无显著性差异。LD+Lenti-ACE2组RVLM中Nrf2通路下游HO-1和NQO-1蛋白表达增加（P＜0.01vs.LD+Lenti-GFP）。CL+Lenti-ACE2组RVLM中HO-1和NQO-1蛋白表达显著增加(P＜0.05vs.CL+Lenti-GFP)。
结论：
持续光暴露增强正常和心衰大鼠中枢RVLM交感输出，降低正常和心衰大鼠的心功能。中枢RVLM过表达ACE2通过增强Nrf2磷酸化的抗氧化效应降低持续光暴露引起的RVLM氧化应激和心功能损伤。光暴露导致中枢RVLM昼夜节律异常，交感中枢RVLM可能通过PVN、DM、LH、DR和LC接收SCN的间接神经纤维投射。