王 琳 劉同美 張代娟 劉江月
(濰坊醫(yī)學(xué)院病理生理教研室,山東 濰坊261053)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)是一種多因素相互作用引起的一類血管慢性炎癥性疾病[1],其形成過程和發(fā)病機制至今尚未被完全闡明。活血化瘀中藥成分青心酮(3,4-dihydroxy-acetophenone,3,4-DHAP)在臨床用于冠心病、妊高征均獲得較好的臨床效果[2-3]。本實驗旨在研究DHAP對AS病變中VCAM-1表達的影響,探討DHAP對AS的防治機制。
18只新西蘭大白兔,♂,(體重2.0~2.5kg,12周齡),常規(guī)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機分為3組:常規(guī)飼料組、膽固醇飼料組和DHAP組,每組6只。膽固醇飼料組給予高脂飲食(配方為:83.5%常規(guī)飼料,8%豬大油,7.5%蛋黃粉,1%膽固醇),青心酮組除高脂飲食外,給予DHAP(10mg/kg),常規(guī)飼料組做對照組。喂養(yǎng)至12周末處死。
0周和12周末耳緣靜脈取血,離心后取血清,應(yīng)用全自動生化分析儀測定TC、TG、LDL。抽血前測量體重。
12周末處死動物,迅速分離出主動脈,選取主動脈約1.5cm,10%中性福爾馬林溶液固定24h,梯度乙醇脫水,石蠟包埋,切片機上制成5μm厚的連續(xù)切片,每組50張,每間隔6張取1張,行HE染色,光鏡下觀察組織學(xué)形態(tài)。
采用ABC法進行組織染色,一抗采用抗兔VCAM-1多克隆抗體(購于武漢博士德生物科技有限公司)。DAB顯色,蘇木素復(fù)染,封片后在顯微鏡下觀察。應(yīng)用Motic Images Advenced 3.2圖像分析軟件計算陽性細胞百分比,求平均值。
取主動脈約1cm加入裂解液,冰浴狀態(tài)下提取蛋白,12%SDS-PAGE凝膠電泳分離蛋白,轉(zhuǎn)膜,5%脫脂奶粉封閉60min,一抗4℃過夜,TBST沖洗5min,共3次,堿性磷酸酶標(biāo)記二抗37℃60min,TBST沖洗3次,每次5min,ECL法顯色,圖像分析。
全部數(shù)據(jù)用SPSS統(tǒng)計軟件進行處理,數(shù)據(jù)以±s表示。自身比較采用配對t檢驗,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗。顯著性水平α=0.05,P<0.05認為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
實驗前各組血清TC、TG、LDL、體重均無明顯差異(P>0.05);12周后3組動物體重明顯增加,但組間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);12周后常規(guī)飼料組TC、TG、LDL無明顯變化(P>0.05),膽固醇飼料組和DHAP組血清TC、TG、LDL較12周前明顯升高(t值分別為9.02、4.609、13.267,P<0.05),TG較12周前無明顯變化(P>0.05),DHAP組TC、TG、LDL較膽固醇飼料組明顯下降(t值分別為6.004、19.007、28.004,P<0.05)。結(jié)果見表1。
表1 實驗前后各組動物血脂水平(±s,n=6)
表1 實驗前后各組動物血脂水平(±s,n=6)
注:與實驗前血脂比較,*表示P<0.05;試驗后膽固醇組與DHAP組血脂比較,△表示P<0.05
組別實驗前 實驗后TC(mmol/L) TG(mmol/L) LDL(mmol/L) TC(mmol/L) TG(mmol/L) LDL(mmol/L)6±0.09 0.53±0.03膽固醇飼料組 1.03±0.11 0.66±0.08 0.53±0.05 42.66±6.39* 0.87±0.05* 7.39±0.08*DHAP組 1.00±0.11 0.63±0.05 0.55±0.03 22.20±5.36*△ 0.41±0.038*△ 4.69±0.21常規(guī)飼料組 1.02±0.12 0.69±0.05 0.54±0.03 1.01±0.13 0.6*△
光鏡下見膽固醇飼料組內(nèi)膜增厚多處形成較大斑塊,可見較多泡沫細胞。DHAP組內(nèi)膜也增厚,但較膽固醇組明顯減輕。常規(guī)組無上述表現(xiàn)。結(jié)果見圖1。
圖1 各組動物主動脈橫斷面HE染色病理切片(400×)
膽固醇飼料組、DHAP組內(nèi)膜和中膜VCAM-1陽性細胞含量明顯高于常規(guī)飼料組(t值分別為11.724、8.665,P<0.05),DHAP組與膽固醇飼料組相比陽性細胞含量明顯下降(t=3.830,P<0.05)。結(jié)果見表2。
表2 各組動物主動脈壁VCAM-1陽性細胞百分比(±s,n=6)
表2 各組動物主動脈壁VCAM-1陽性細胞百分比(±s,n=6)
注:高脂飼料組、DHAP組與常規(guī)飼料組比較,*表示P<0.05;DHAP組與高脂飼料組比較,△表示P<0.05
VCAM-1常規(guī)飼料組組別3.54±0.55高脂飼料組 30.14±5.53*DHAP組 19.12±4.37*△
與常規(guī)飼料組相比,膽固醇飼料組VCAM-1、DHAP組表達明顯增多(t值分別為20.068、3.652,P<0.05)。DHAP組與膽固醇飼料組相比VCAM-1表達明顯減少(t=14.697,P<0.05)。結(jié)果表3、圖2。
表3 各組動物主動脈壁VCAM-1蛋白表達量分析(±s,n=6)
表3 各組動物主動脈壁VCAM-1蛋白表達量分析(±s,n=6)
注:高脂飼料組、DHAP組與常規(guī)飼料組比較,*表示P<0.05;DHAP組與高脂飼料組比較,△表示P<0.05
VCAM-1常規(guī)飼料組組別0.09±0.03高脂飼料組 0.79±0.08*DHAP組 0.19±0.06*△
圖2 DHAP對各組主動脈VCAM-1蛋白表達影響
血管細胞黏附因子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)在內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞及白細胞僅有少量表達,是一種介導(dǎo)細胞間、細胞與胞外基質(zhì)間黏附與相互作用的膜表面蛋白。90年代初有人發(fā)現(xiàn)在兔AS模型平滑肌中VCAM-1表達含量較高[4],隨后大量動物實驗都發(fā)現(xiàn)在AS病變區(qū)域的粥樣斑塊中有VCAM-1的大量表達。90年代,Hackman在對大量血脂紊亂患者VCAM-1水平測定過程中發(fā)現(xiàn),VCAM-1在膽固醇增高和甘油三酯增高的患者中增加尤為明顯[5]。以上這些證據(jù)統(tǒng)統(tǒng)表明,VCAM-1在AS發(fā)生發(fā)展過程中扮演著重要的角色。
AS是一種慢性炎癥疾病,內(nèi)皮細胞受損以及單核細胞與內(nèi)皮細胞的黏附是AS形成的關(guān)鍵。單核細胞在黏附分子作用下??坑谘鼙?,在趨化因子促進下進入內(nèi)皮細胞轉(zhuǎn)化為巨噬細胞。血脂紊亂、高血壓等都可作為損傷因子損傷血管內(nèi)皮,導(dǎo)致LDL滲入并積聚于內(nèi)皮下氧化為ox-LDL,其中某些脂類與細胞受體結(jié)合后激活基因表達,促使內(nèi)皮細胞表達大量黏附分子,使血流中的單核細胞、T淋巴細胞黏附于受損內(nèi)皮表面,單核細胞在單核細胞趨化蛋白-1(MCP-1)作用下遷移入內(nèi)皮下,攝取ox-LDL轉(zhuǎn)化為激活的巨噬細胞,成為泡沫細胞[6]。通過抑制VCAM-1來阻止單核細胞與內(nèi)皮黏附有望為成為AS預(yù)防的新靶點。
DHAP,又名3,4-二羥基苯丙酮,是具有活血化瘀作用中藥禿毛冬青葉的有效成分,在臨床用于冠心病、妊高征均獲得了較好的臨床效果,大量中藥藥理學(xué)研究顯示,DHAP對擴張血管,抑制血管平滑肌增殖等也有較好的效果[2]。DHAP還可通過抑制炎癥因子如TNF-α、COX-2發(fā)揮抗炎作用。
本試驗通過高膽固醇血癥建立了兔AS模型,經(jīng)過12周的高脂飼料喂養(yǎng)后,各組兔均出現(xiàn)了不同程度的高脂血癥。通過對各組主動脈壁HE染色觀察發(fā)現(xiàn)高脂飼料組與DHAP組均出現(xiàn)了大小不同的斑塊,證明本次試驗成功復(fù)制出AS模型。本次研究發(fā)現(xiàn)DHAP對AS中斑塊大小、血脂水平以及VCAM-1含量均有很大影響,本文結(jié)果顯示DHAP對兔的血脂有抑制作用,DHAP組中的TC、TG、LDL水平較高脂飼料組明顯下降,且具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。大量循證醫(yī)學(xué)都表明AS嚴(yán)重程度隨血脂水平升高呈線性加重。本文結(jié)果也顯示DHAP顯著降低了AS病變區(qū)域VCAM-1表達,大量研究表明,VCAM-1的表達與AS嚴(yán)重程度呈正相關(guān),即隨著AS斑塊的增大其表達越多,通過本次研究使得VCAM-1與AS嚴(yán)重程度的研究更加具有說服力[7]。本實驗表明DHAP可抑制兔AS模型VCAM-1過度表達,并使粥樣斑塊縮小,表明VCAM-1參與了AS的形成過程。DHAP除具有降脂作用以外,還具有抑制VCAM-1的表達,可能是其抗AS的機制之一。然而這些有益的影響的確切機制尚不清楚,還需進一步的研究。
[1] Ross R.Atherosclerosis-an inflammatory disease[J].N Engl J Med,1999,340(2):115-126.
[2] 吳萍,黃引平,葉篤筠,等.青心酮活血化瘀作用機制的研究進展[J].中草藥,2001,32(3):277-279.
[3] 黃引平,葉篤筠,馬庭元,等.青心酮對妊高征患者胎盤血管壁一氧化氮合成酶和血漿內(nèi)皮素的影響[J].中華婦產(chǎn)科雜志,1996,31(11):667-669.
[4] Li H,Cybulsky MI,Gimbrone MA Jr,et al.Inducible expression of vascular cell adhesion molecule-1by vascular smooth muscle cells in vitro and within rabbit atheroma[J].Am J Pathol,1993,143(6):1551-1559.
[5] Hackman A,Abe Y,Insull W Jr,et al.Levels of soluble adhesion in patients with dyslipidemia[J].Circulation,1996,93(7):1334-1338.
[6] 馮宗忱.動脈粥樣硬化-血管壁的慢性炎癥[J].中華心血管病雜志,2005,33(5):393-394.
[7] Larsson PT,Hallerstam S,Rosfors S,et al.Circulating markers of inflammation are related to carotid artery atherosclerosis[J].Int Angiol,2005,24(1):43-51.