孫娟,凌光烈
(中國醫(yī)科大學(xué) 附屬第一醫(yī)院局解教研室,沈陽 110001)
血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑對大鼠球囊導(dǎo)管損傷動脈中膜平滑肌細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶水平的影響
Influence of Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor on the Matrix Metalloproteinase Level of Medial Smooth Muscle Cell of the Injured Rat Artery
孫娟,凌光烈
(中國醫(yī)科大學(xué) 附屬第一醫(yī)院局解教研室,沈陽 110001)
采用對照的方法研究血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(ACEI)對大鼠球囊導(dǎo)管損傷動脈中膜平滑肌細(xì)胞(SMC)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)水平的影響。采用免疫組織化學(xué)方法測定動脈損傷術(shù)后2d和5d中膜SMC的MMP-1和MMP-9陽性細(xì)胞率,發(fā)現(xiàn)ACEI能夠顯著降低中膜SMC內(nèi)MMP水平(P<0.01)。
血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑;基質(zhì)金屬蛋白酶;再狹窄
研究表明動脈損傷后再狹窄是由中膜平滑肌細(xì)胞(smooth muscle cell,SMC)增生并遷移至內(nèi)膜,產(chǎn)生細(xì)胞外基質(zhì)所致。遷移至內(nèi)膜的SMC具有高增生性[1],具體表現(xiàn)為動脈損傷術(shù)后2d和5d出現(xiàn)2個(gè)增殖期。
血管損傷后中膜SMC的增生與多種生長因子有關(guān),包括血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor,PDGF)、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)、轉(zhuǎn)化生長因子(transforming growth factor,TGF)等,中膜 SMC的遷移有可能通過基質(zhì)降解酶、彈性蛋白酶等將其周圍的膠原纖維、彈性蛋白纖維和基底膜降解而實(shí)現(xiàn)[4]。血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑(angiotensin converting enzyme inhibitor,ACEI)能夠降低動脈損傷后內(nèi)膜肥厚的發(fā)病率[2~4],但具體機(jī)制尚不清楚。本研究旨在通過對照測定大鼠動脈損傷后中膜SMC的基質(zhì)金屬蛋白酶-1(matrix metalloproteinase,MMP-1)和 MMP-9陽性細(xì)胞率來探討ACEI抑制再狹窄的可能機(jī)制。
Wistar大鼠(雄性,12周齡,體質(zhì)量 220~250g)20只,分為實(shí)驗(yàn)組及對照組(n=10)。苯巴比妥鈉(45mg/kg,腹膜腔內(nèi)注射)麻醉下,顯露右頸內(nèi)、外動脈分支部,將2Fr球囊導(dǎo)管從頸外動脈插入右頸總動脈近端,使球囊膨脹至動脈外徑2倍,向遠(yuǎn)側(cè)提拉旋轉(zhuǎn)3次,使內(nèi)皮剝離,中膜過度擴(kuò)張[3]。
損傷前2d始每日早晚各1次灌胃給藥。實(shí)驗(yàn)組給予替莫普利(temocapril)-HCl(三共會社,日本,每 200mg 替莫普利溶于1L含NaHCO3和KHCO3各1g的溶劑A中)10mg·kg-1·d-1;對照組僅給予溶劑 A。
損傷后2d和5d每組處死5只大鼠。經(jīng)心臟穿刺PBS血管灌注(110mmHg),甲醇-Carnoy液灌流固定,摘除動脈,取長2mm中心部,共5段。制成石蠟切片。行HE和Elastica-Masson三染色。用抗人MMP-1抗體和抗人MMP-9抗體(polyclone,1∶50和 1∶100,日本東北大學(xué)惠贈),以 ABC法進(jìn)行組織化學(xué)染色。常規(guī)DAB發(fā)色,亮綠或蘇木精染核。細(xì)胞核染色呈棕黃至棕褐色的SMC計(jì)為陽性細(xì)胞。陽性細(xì)胞指數(shù)=中膜陽性SMC數(shù)/SMC總數(shù)。
動脈球囊導(dǎo)管擴(kuò)張術(shù)后2d和5d實(shí)驗(yàn)組中膜SMC的MMP-1和MMP-9陽性細(xì)胞率明顯小于對照組(P<0.01)(表1),實(shí)驗(yàn)組中膜SMC的MMP-1和MMP-9免疫組織化學(xué)染色明顯弱于對照組(圖1、圖2)。
表1 動脈損傷后中膜SMC的MMP-1和MMP-9陽性細(xì)胞率(±s)
表1 動脈損傷后中膜SMC的MMP-1和MMP-9陽性細(xì)胞率(±s)
1)與對照組比較P<0.01。
MMP-1(μmol/L) MMP-9(μmol/L)2d 5d 2d 5d實(shí)驗(yàn)組 0.31±0.561) 0.86±0.411) 2.98±5.001) 0.48±0.011)對照組 43.42±4.2054.02±1.8043.25±6.1058.21±1.96分組
再狹窄是一種血管損傷的修復(fù)反應(yīng),內(nèi)膜增厚和血管重構(gòu)是再狹窄的兩大主要因素。MMP可以降解細(xì)胞外基質(zhì)(extra cellular matrix,ECM),促進(jìn)平滑肌細(xì)胞遷移和增殖,促進(jìn)內(nèi)膜增厚和血管重構(gòu)而促進(jìn)再狹窄的發(fā)生,因此調(diào)整MMP的水平成為防治再狹窄的可能途徑。
目前已發(fā)現(xiàn)了20余種MMP。其中SMC能夠表達(dá)的主要有 MMP-1(膠原酶)、MMP-2(明膠酶 A)、MMP-3(基質(zhì)裂解素1)、MMP-9(明膠酶 B)及 MMP-12(金屬彈性蛋白酶)。膠原是ECM的主要成分,占ECM干重的20%~50%,以Ⅰ型和Ⅲ型膠原為主。MMP-1在球囊損傷的家兔動脈及動脈硬化的血管壁均有表達(dá),球囊損傷后其活性上調(diào),可降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原。MMP-9可降解膠原、膠原降解后形成的明膠和彈性蛋白,由受體CD44介導(dǎo)與Ⅰ型膠原結(jié)合,通過促進(jìn)SMC與基質(zhì)結(jié)合來促進(jìn)SMC遷移。MMP-9水平和活性在損傷后2h即開始升高,6h達(dá)高峰,而損傷后14d就已幾乎消失。所以MMP-9在損傷后早期參與SMC的遷移,與以膠原降解及合成增加為主的血管重塑有關(guān)。
對ACEI降低動脈球囊導(dǎo)管損傷后內(nèi)膜肥厚的機(jī)制的研究已有很多[1,2]。ACEI能夠在動物實(shí)驗(yàn)中顯著降低動脈損傷后再狹窄的發(fā)病率[3]。具體機(jī)制與其抑制損傷后動脈SMC的PDGF表達(dá),阻斷SMC表型由收縮型轉(zhuǎn)換為合成型,從而減少合成型SMC分泌彈性蛋白酶等基質(zhì)降解酶有關(guān)。ACEI降低MMP-1、MMP-9水平可能也通過抑制PDGF和阻斷SMC表型轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。本研究證明了ACEI能夠顯著降低大鼠球囊導(dǎo)管損傷動脈中膜SMC的MMP水平,從而推測ACEI對MMP的抑制作用可能是其防治再狹窄的機(jī)制之一。
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(編輯 王又冬,英文編輯 趙傳勝)
孫娟(1976-),女,講師,碩士.E-mail:sunjuan163163163@163.com
2009-05-14
R453.9
B
0258-4646(2010)01-0077-02