血红素加氧酶-1抑制兔动脉粥样硬化进展与稳定斑块的作用

论文摘要

研究背景冠心病是在世界范围内最常见的致残甚至致死的主要原因之一。所以,深入探讨冠心病的发病机制、诊断方法和治疗措施,已成为全球范围的重大课题。急性冠脉综合征（acute coronary syndrome, ACS）为冠心病急症,其包括不稳定型心绞痛、急性心肌梗死、心性猝死等一系列临床病理生理状态。在冠状动脉粥样硬化的基础上不稳定斑块破裂和血栓形成,使血流急剧减少或者完全阻断,是ACS的主要病理生理基础。从某种意义上说,影响斑块稳定性的因素势必也是影响冠心病临床表现及预后的因素。一般认为,具有薄纤维帽,大脂质核心及大量激活巨噬细胞及炎症浸润的斑块不稳定,易于破裂。因此,对不稳定性斑块的早期识别及干预,促使其向稳定方向转化,对于预防急性心脑血管事件的发生具有重要意义,也是临床上目前需要急待解决的关键问题。动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）发生的机制尚不完全清楚,其发生发展过程中存在的多种致病危险因素除了引起血管细胞的氧化应激及炎症反应外,也诱导机体产生一系列的抗AS因素。近年来发现的血红素加氧酶（HO）系统对机体具有抗AS的保护作用,已成为医学研究的热点领域之一。血红素加氧酶（heme oxygenase, HO）是血红素氧化的限速酶,可分解血红素生成胆绿素、一氧化碳和铁。胆绿素随后被胆绿素还原酶还原成胆红素,而游离铁与转铁蛋白结合。HO-1为诱导型,是组织细胞对抗氧化应激的重要组成部分,可被多种AS的危险因素,如糖尿病、高血压、高血脂、吸烟等诱导表达于斑块内的内皮细胞,巨噬细胞和泡沫细胞。近年来研究表明,HO-1与心血管疾病有着密切的联系,对心血管的自我保护和机体稳态的维持起着重要作用。动物实验提示,HO-1在早期斑块的发生和发展中起调节作用。然而,有关HO-1对斑块晚期病变的进展及斑块稳定性的影响及其可能的作用机制,尚需进一步研究。研究目的（1）建立AS易损斑块及斑块破裂的动物模型；（2）研究在AS发生发展中,主动脉壁内HO-1表达及活性的变化对AS进展及斑块稳定性的影响；（3）通过血管内超声观察HO-1对动脉粥样硬化斑块形态及血管重构的影响；（4）测定斑块内基质金属蛋白酶-9（matrix metallop roteinases, MMP-9）、肿瘤坏死因子-a （tumor necrosis factor-alpha, TNF-a）和白介素-6 （Interleukin, IL-6）的表达,观察HO-1对斑块内炎性因子的影响;（5）探讨HO-1对兔动脉粥样硬化易损斑块的作用及其稳定斑块的可能机制,为AS的临床防治提供理论和实验依据。研究方法45只新西兰纯种雄兔采用球囊拉伤法损伤腹主动脉内皮,之后高脂饲料（1%胆固醇,5%猪油,每只120～140g/d）,喂养12周。于12周末,将家兔随机分为3组,每组15只,予以高脂饮食（对照组）以及在高脂饮食的同时给予腹腔注射HO-1诱导剂氯化血红素（血红素组）或HO-1抑制剂锡原卟啉-9（卟啉锡组）。干预12周后在腹主动脉斑块处转染携带人野生型p53基因,2周后给予鲁塞尔蝰蛇毒和组胺触发,造成实验性斑块破裂、血栓形成。应用血管内超声检查,观察实验兔动脉粥样硬化斑块形态学及血管重构情况。处死动物后,取腹主动脉观测斑块的病理形态及组成,通过免疫组织化学及实时定量RT-PCR分析,测定斑块内炎性因子MMP-9、TNF-a和IL-6的表达。结果（1）与对照组比较,血红素组主动脉HO活性、HO-1mRNA及蛋白表达显著增高（P均<0.01）；锡原卟啉显著降低了主动脉HO活性、HO-1mRNA及蛋白表达（P均<0.05）。（2）与对照组相比,血红素组兔腹主动脉粥样斑块具有较厚的纤维帽和较小的内膜中膜厚度（IMT）,而锡原卟啉显著降低了纤维帽的厚度,增加了IMT测值（P均<0.01）。药物触发后,卟啉锡组斑块破裂率显著高于对照组（79% vs.33%,P<0.05）,而血红素组兔斑块均未发生破裂（0% vs.33%,P<0.05）。（3）与对照组相比,负性重构出现在血红素组更频繁（72/175,41%vs.49/182,27%；P<0.01）,正性重构则较多地出现在卟啉锡组（84/177,47%vs.59/182,32%；P<0.01）。相应地,血红素组的血管重构指数显著小于对照组（0.93±0.14vs.1.02±0.14,P<0.01）,而卟啉锡组的重构指数显著大于对照组（1.11±0.15 vs.1.02±0.14,P<0.01）。（4）与对照组相比,血红素组兔腹主动脉斑块的巨噬细胞和脂质含量显著降低,平滑肌细胞及胶原含量较高（P均<0.01）。相反,卟啉锡组斑块含有较多的巨噬细胞和脂质,较少的平滑肌细胞和胶原（P均<0.01）。斑块的易损指数,在对照组为2.08±0.50,血红素组为0.77±0.09,卟啉锡组为4.02±0.73,三组间差异具有统计学意义（P均<0.01）。（5）与对照组相比,血红素显著减低了斑块内MMP-9、TNF-a和IL-6的蛋白及mRNA表达,而锡原卟啉起到了相反的作用（P均<0.01）。结论HO-1可抑制晚期动脉粥样硬化病变的进展并增强斑块稳定性、抑制斑块破裂。其可能的作用机制包括以下几个方面：（1）抑制斑块处血管的正性重构；（2）调整斑块的形态和组成,使斑块的构型更加稳定；（3）降低斑块内MMP-9、TNF-a和IL-6等炎症因子的水平。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 前言
• 材料和方法
• 结果
• 讨论
• 结论
• 附表
• 附图
• 参考文献
• 致谢
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