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背景:经皮冠状动脉腔内血管成形术(Percutaneoustransluminalcoronaryangioplasty,PTCA)是心血管病治疗学上的一项重大突破,经过二十余年的发展,其成功率己可达95%以上。但由于30%以上的患者术后出现再狭窄,使其远期疗效受到很大限制,因而再狭窄的研究和防治成为目前心血管疾病研究的重要课题。再狭窄主要病理机制包括内膜增殖和血管重塑。近来的研究已证明细胞外基质和血管活性物质是引起再狭窄的重要原因。
目的:蝙蝠葛碱(dauricine,Dau)是自防己科植物蝙蝠葛(MenispermumdauricumDC)根茎中提取的一种双苄基异喹啉类生物碱。经我室多年药理研究证实蝙蝠葛碱具有抑制血小板活化因子生成,抗氧化损伤,抗炎及拮抗钙离子通道等多重药理作用。我室最近的研究也已证实蝙蝠葛碱可通过抑制平滑肌细胞增殖、促进其凋亡而对大鼠胸主动脉球囊损伤具有保护作用。
本研究拟采用大鼠颈动脉球囊损伤模型,观察蝙蝠葛碱对损伤后血管形态结构变化及细胞外基质相关因子、血管活性物质的影响。从组织、细胞及分子基因水平,探讨蝙蝠葛碱对动脉损伤后再狭窄的影响及可能的作用机制。
方法:
第一部分:
制备大鼠颈动脉内皮剥脱模型。25只SD大鼠随机分为假手术组、模型组、蝙蝠葛碱低剂量组、蝙蝠葛碱中剂量组和蝙蝠葛碱高剂量组,每组5只,后四组行球囊内皮剥脱术。蝙蝠葛碱组于术前3天开始灌胃给予直至术后14天,给药剂量分别为25、50、100mg·kg-1·d-1。假手术组和单纯损伤组同期给予等量生理盐水灌胃。术后14天处死所有动物,取颈动脉进行HE染色,血管形态学测量新生内膜面积(NIA)、最大内膜厚度(MNIT)、中膜面积(MA)以及血管腔面积(LA)、内外弹力板包绕面积(IELA,EELA)。Masson特殊染色测量血管壁胶原含量。采用免疫组化技术检测血管组织纤连蛋白(FN)表达。
第二部分:
大鼠颈动脉球囊损伤模型的制备及实验动物分组同第一部分。损伤后第14天取动脉组织行免疫组化,检测转化生长因子-β1(TGF-β1)、基质金属蛋白酶2(MMP-2)、热休克蛋白47(HSP47)和Ⅰ型胶原蛋白的表达。
采用贴块法培养大鼠颈动脉球囊损伤后4天的血管平滑肌细胞,以3-5代细胞为实验对象,随机分成空白对照组、TGF-β1处理组和蝙蝠葛碱处理组。蝙蝠葛碱处理组浓度为1、10、100μmol·L-1。用TGF-β1(10ng·ml-1)和不同浓度蝙蝠葛碱作用于平滑肌细胞后采用RT-PCR法检测MMP-2和HSP-47、α1(Ⅰ)胶原mRNA表达。
第三部分
大鼠颈动脉球囊损伤模型的制备及实验动物分组同第一部分。损伤后14天采血。采用硝酸还原酶法测定大鼠血清一氧化氮(NO),放射免疫学方法测定大鼠血浆前列环素(PGI2)、内皮素(ET-1)和血栓素(TAX2)的含量。
结果:
蝙蝠葛碱可剂量依赖性减少术后14d大鼠颈动脉新生内膜面积、最大内膜厚度和内膜/中膜面积比(P<0.01),减少血管腔面积(P<0.01)及内外弹力板包绕面积(P<0.05),减少血管壁胶原含量和纤连蛋白(FN)表达(P<0.05或P<0.01)。
蝙蝠葛碱可剂量依赖性降低损伤后大鼠动脉局部组织TGF-β1、MMP-2、HSP-47和Ⅰ型胶原蛋白的表达(P<0.05或P<0.01)、。
离体血管平滑肌细胞中蝙蝠葛碱可剂量依赖性抑制由TGF-β1诱导的MMP-2、HSP-47和α1(Ⅰ)型胶原mRNA表达的上调(P<0.05或P<0.01)。
蝙蝠葛碱可剂量依赖性增加损伤后大鼠血清NO和血浆PGI2的含量(P<0.05或P<0.01),降低血浆ET-1和TAX2的含量(P<0.01)。
结论:
1.蝙蝠葛碱可剂量依赖性地抑制大鼠颈动脉球囊损伤术后血管新生内膜生成及收缩性重塑,并明显减少血管壁胶原含量和纤连蛋白的表达。
2.蝙蝠葛碱可剂量依赖性地抑制大鼠颈动脉球囊损伤后血管组织TGF-β1、MMP-2、HSP47和Ⅰ型胶原蛋白的表达。并可抑制培养的损伤动脉血管平滑肌细胞TGF-β1诱导后MMP-2、HSP47、α1(Ⅰ)胶原mRNA表达的上调。表明其可通过影响TGF-β1介导的细胞外基质合成和降解通路对动脉球囊损伤发挥保护作用。
3.蝙蝠葛碱可抑制大鼠颈动脉球囊损伤后血NO、PGI2含量的减少和ET-1、TXA2含量的增加。蝙蝠葛碱可能通过促进舒血管物质和缩血管物质之间的重新平衡发挥其抗实验性动脉损伤后再狭窄的作用。
蝙蝠葛碱可能通过上述多方面的作用机制对防止动脉球囊损伤后再狭窄产生积极的影响。