馬曄,馬建芳,關(guān)瑞錦
動脈粥樣硬化(AS)是一種炎癥性慢性疾病,炎癥微環(huán)境對血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達有顯著影響,并與炎癥細胞共同參與炎癥過程[1,2]。新生血管是AS斑塊發(fā)展進程中的重要伴隨現(xiàn)象,VEGF作為新生血管形成的中樞調(diào)節(jié)因子,對其分化成熟及血管形成起著重要的調(diào)控作用。本研究通過動物實驗觀察AS兔模型血脂和VEGF的表達以及阿托伐他汀對其干預(yù)作用的相關(guān)性。
1.1實驗動物健康雄性新西蘭大白兔20只,(2~3)月齡,體重約(1.3~2.1)kg,清潔級,購自上海生旺實驗動物有限責(zé)任公司。飼養(yǎng)許可證SYXK (軍)2007-031。室溫(18~22)℃,濕度(50±10)%。
1.2主要儀器、試劑盒和藥品兔TC、TG、LDL-C和VEGF ELISA試劑盒(武漢基因美生物科技有限公司);Biozol Reagent、RNase free ddH2O[BIOER(杭州)];多聚賴氨酸Sigma;VEGF一抗(武漢基因美);羊抗兔二抗(invitrogen)(中杉金橋);BIOZOL總RNA提取試劑、BioRT cDNA 第一鏈合成試劑盒、BioEasy SYBR Green I 熒光PCR試劑盒(杭州博日);HM315R切片機(德國);PCR儀(ABi美國);生物顯微鏡(Nikon Eclipse 55I,彩色數(shù)字CCD);阿托伐他汀鈣片(輝瑞公司)。
1.3實驗方法
1.3.1實驗動物分組20只新西蘭雄性大白兔,隨機平均分為對照組、模型組、低劑量阿托伐他汀組和高劑量阿托伐他汀組,對照組采用普通飼料(100g/d);后三組均采用高脂飼料,配方為普通飼料84%+10%蛋黃粉+1%膽固醇+5%豬油,喂養(yǎng)4W后用球囊損傷腹主動脈,模型組不采用任何處理,低劑量阿托伐他汀組采用阿托伐他汀5 mg/(kg.d),高劑量阿托伐他汀組采用阿托伐他汀10 mg/(kg.d)。
1.3.2兔腹主動脈粥樣硬化模型的建立術(shù)前禁食12小時并稱重,予硫酸阿托品(0.03 mg/kg)肌肉注射,鹽酸氯氨酮注射液(11.5 mg/kg)聯(lián)合速眠寧Ⅱ(6 mg/kg)麻醉動物后,固定四肢和頭部,暴露右股動脈,結(jié)扎遠端,近端用絲線阻斷血流,用Terumo corporation橈動脈穿刺針成功穿刺股動脈后,在DSA透視下送入Runthrough導(dǎo)絲,再沿導(dǎo)絲將(3.0~4.0)mm RuJin球囊導(dǎo)管送至主動脈弓處,注入碘普羅胺注射液,加壓(10~18)atm充盈球囊且阻力適中,回拉至髂總動脈,反復(fù)回拉3次造成動脈內(nèi)膜損傷。
1.3.3血脂及VEGF測定分別在0W、6W、12W采血5 mL,用ELISA法檢測血清TG、TC、LDL-C、VEGF水平。12W后空氣栓塞處死實驗兔,自髂動脈分叉以上(1~2)cm處至膈肌下1 cm左右處剪下腹主動脈,采用Western Blotting檢測斑塊內(nèi)VEGF蛋白含量,熒光定量PCR檢測VEGF mRNA的表達。引物信息:VEGF正向引物5'CGATCGAGACCTTGGTGGACAT 3'反向引物5'TGCATGGTGACGTTGAACTCCT 3';GAPDH正向引5'ACCCATCACCATCTTCCAGGAG 3'反向引物5'GAAGGGGCGGAGATGATGAC3'。
1.4統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用PEMS3.1統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示。多組間均數(shù)比較采用t檢驗,組間兩兩比較采用SNK-q檢驗。
12w后通過腹主動脈血管彩超、血管大體標(biāo)本及血管病理組織學(xué)評價兔動脈粥樣硬化程度,期間模型組因感染死亡1只,高劑量組因腹瀉死亡1只。
2.1各組兔不同時間點血脂和VEGF水平分別于第0w、6w和12w檢測不同組兔血LDL-C、TG、TC和VEGF水平。與對照組相比,模型組、低劑量他汀組、高劑量他汀組在6w和12w的血LDL-C、TG、TC、VEGF均顯著增高(P<0.01)。與模型組比較,他汀組血LDL-C、TG、TC、VEGF在第6w和12w明顯降低,但高劑量他汀組降低更為明顯(P<0.05,表1)。
2.2各組兔動脈血管內(nèi)膜病理學(xué)改變對照組動脈內(nèi)皮完整,無脂質(zhì)沉積;模型組內(nèi)皮增生、增厚,管腔明顯變窄,有大量泡沫細胞和脂質(zhì)沉積,中膜變薄;他汀組血管內(nèi)膜不同程度增厚和泡沫細胞形成(圖1)。
2.3各組兔AS斑塊內(nèi)VEGF蛋白表達與對照組比較,模型組AS斑塊中VEGF的表達顯著增高(P<0.01)。與模型組比較,他汀組VEGF在AS斑塊中的表達均降低。但高劑量他汀組較低劑量他汀組降低更明顯(表1)。
2.4各組兔AS斑塊內(nèi)VEGF mRNA的表達與對照組比較,模型組及他汀組VEGF mRNA的表達水平更高(P<0.01)。他汀組可降低兔AS斑塊VEGF mRNA的表達水平(P<0.05)。與低劑量他汀組比較,高劑量組的效果更為明顯(P<0.05,表1)。
血脂異常是動脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的重要因素,血漿中的LDL-C是沉積在動脈硬化斑塊中的主要脂質(zhì)成分。血管壁內(nèi)及動脈粥樣硬化損傷處的細胞氧化LDL-C產(chǎn)生氧化修飾的LDL-C,后者聚合吞噬細胞并被其吞噬形成泡沫細胞以形成脂質(zhì)條紋,進一步發(fā)展為動脈粥樣硬化斑塊。本研究表明高脂飼料喂養(yǎng)兔在第6w和12w血清TG、LDL-C、TC水平均逐漸顯著增高。
圖1 各組兔動脈內(nèi)膜病理學(xué)改變(HE染色,20×;a:對照組;b:模型組;c:低劑量阿托伐他汀組;d:高劑量阿托伐他汀組)
血管內(nèi)皮在正常情況下能夠防止血栓形成和血小板粘附,調(diào)節(jié)血管的舒縮狀態(tài),阻礙炎癥細胞的浸潤等。本研究采用球囊損傷血管內(nèi)皮,內(nèi)皮功能異常是動脈粥樣硬化的始動因素,而動脈粥樣硬化又可加劇內(nèi)皮功能的損傷。采用高脂飼料喂養(yǎng)聯(lián)合球囊損傷血管內(nèi)皮可致血管通透性增加,進一步導(dǎo)致大量脂質(zhì)沉積血管內(nèi)膜下,觸發(fā)LDL成OX-LDL。兔腹主動脈HE染色可見內(nèi)皮增生、增厚,斑塊隆起,血管管腔明顯變窄,可見許多脂肪空泡,有大量巨噬細胞,淋巴細胞等浸潤。斑塊表面有纖維組織覆蓋,彈力纖維斷裂、溶解、膠原明顯增生,平滑肌細胞排列紊亂。中膜變薄,外膜可見毛細血管增生,具有典型的AS改變,此結(jié)果與國內(nèi)相關(guān)研究結(jié)果一致[3-6]。VEGF是一種與血管增殖密切相關(guān)的多肽生長因子,是最直接的血管內(nèi)皮細胞促分裂素。AS斑塊中存在多種炎癥介質(zhì)、趨化因子,其共同作用使斑塊中VEGF的表達上調(diào)[7]。血管內(nèi)皮細胞是VEGF主要靶器官,研究表明其在體內(nèi)外均具有促進內(nèi)皮細胞增殖、遷移、出芽及血管腔形成等功能[8]。且外源性VEGF也可促進AS斑塊形成[9]。
表1 不同時間各組兔血脂和VEGF水平
阿托伐他汀是強效的降脂藥物,除降脂外,他汀類藥物在穩(wěn)定動脈粥樣硬化斑塊、防止血栓形成、改善血管內(nèi)皮功能、抑制血漿炎癥因子等方面均發(fā)揮著重要作用[10,11]。本研究顯示,高劑量和低劑量阿托伐他汀組較模型組血清TG、LDL-C、TG水平顯著降低,動脈粥樣硬化病變程度較輕;同時高劑量阿托伐他汀能更有效降低AS斑塊內(nèi)VEGF mRNA水平。多項研究表明,負荷劑量的阿托伐他汀在降脂、穩(wěn)定粥樣斑塊、抗炎方面優(yōu)于常規(guī)劑量,并具有劑量依賴關(guān)系[13,14]。阿托伐他汀通過降低VEGF及相關(guān)蛋白的表達,延緩甚至逆轉(zhuǎn)AS的進展。因此,阿托伐他汀可以減少斑塊內(nèi)血管生成,達到穩(wěn)定斑塊的作用[15]。ARMYDA-ACS研究[16]正是基于充分應(yīng)用他汀類藥物的調(diào)脂外作用的基本理論并獲得明顯效果。
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