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目的:脑卒中是我国成年人致残的重要原因,严重影响病患的劳动能力和生活质量。颈动脉动脉硬化是缺血性脑卒中的主要原因之一,颈动脉狭窄或闭塞的介入腔内治疗短期效果良好,但动脉成形术后再狭窄或闭塞仍是目前临床治疗面临的难题。动脉内膜增生是介入治疗后再狭窄的主要病理过程,前期的研究发现载脂蛋白E敲除的小鼠高脂饮食条件下结扎颈动脉可以在短期内出现颈动脉硬化病变,病变从由巨噬细胞源性泡沫细胞组成的脂肪条纹发展到包含平滑肌细胞的纤维斑块,再发展到含有新生血管的严重管腔狭窄,在增生的动脉内膜中我们可以观察到巨噬细胞、中性粒细胞浸润和中层迁移而来的血管平滑肌细胞(VSMC),前期的研究发现局部的炎症反应和氧化应激是影响血管平滑肌细胞迁移和增殖的影响因素。C3H/HeJ(C3H)和C57BL6(B6)载脂蛋白E敲除小鼠在动脉硬化遗传易感性存在较大差异,分析这两种品系小鼠动脉内膜增生病变成分的差异有助于分析二者动脉硬化遗传易感性差异的机制。本研究首先通过比较上述两种品系小鼠高脂饮食下动脉内膜增生病变的成分差异,分析出可能影响早期动脉内膜增生的因素。然后通过干预病变巨噬细胞、中性粒细胞浸润和干预病变局部的氧化应激水平,观察其对动脉硬化易感的B6载脂蛋白E敲除小鼠动脉内膜增生病变的影响,分析可能的主要影响因素。最后通过细胞实验,明确N-乙酰半胱氨酸(NAC)能否调节ox-LDL刺激后血管平滑肌细胞的氧化应激水平,与血管平滑肌细胞的增殖和迁移的关系,及其对血管平滑肌细胞炎性因子的分泌影响。研究方法:1、在动物实验中,A组两种性别的B6-Apoe-/-和C3H-Apoe-/-小鼠在6周龄时开始高脂饮食,并持续12周,获取双侧颈动脉标本。B组选用4-8周龄的两种性别的B6-Apoe-/-和C3H-Apoe-/-小鼠,进行左侧颈动脉动脉结扎手术,术前1周开始喂饲高脂饮食,术后继续给予高脂饮食,结扎术后1天、3天、1周、2周、4周安乐死小鼠,获得双侧颈动脉标本;ELISA法检测分析空腹血脂水平,组织病理学测量比较动脉内膜增生面积、动脉中层面积等形态学指标。免疫组织化学方法分析病变的细胞成分。干预实验中,C组选用8周龄的两种性别的Mep1α-/-/Apoe-/-小鼠进行左侧颈动脉动脉结扎手术,术前1周及术后持续给予高脂饮食,颈动脉结扎术前1天开始每隔一天腹腔注射抗Ly6G抗体250微克/只治疗,持续4周,对照组腹腔注射生理盐水。术后4周安乐死小鼠,获取心脏及双侧颈动脉;D组选用5-12周龄的两种性别的B6-Apoe-/-小鼠进行左侧颈动脉动脉结扎手术,术前1周及术后给予高脂饮食,颈动脉结扎术前1天开始每隔2天腹腔注射抗CSF-1R抗体(AFS98)200微克/只治疗,持续2周,对照组注射生理盐水。术后2周安乐死小鼠,获取肝脏及双侧颈动脉组织;E组选用8周龄的两种性别的B6-Apoe-/-小鼠进行左侧颈动脉动脉结扎手术,术前1周及术后给予高脂饮食,术前1周开始N-乙酰半胱氨酸(NAC)按照1.5g/每公斤体重/每天和20g小鼠每日饮水约4-6ml计算,将NAC混于小鼠的饮用水中,术后继续口服混有NAC的饮用水,持续4周。对照组口服正常饮用水,术后4周安乐死小鼠,获取双侧颈动脉。病理学检查比较动脉内膜增生面积。免疫组织化学分析颈动脉内膜病变、主动脉根部病变及肝脏组织的特定细胞成分。ELISA法检测动物血浆炎性因子分泌水平。2、细胞实验使用人血管平滑肌细胞系,以50μg/ml的ox-LDL刺激血管平滑肌细胞,MTT法检测血管平滑肌细胞的增殖能力,划痕试验检测血管平滑肌细胞的迁移能力,流式细胞学方法测量血管平滑肌ROS水平。ELISA法检测细胞培养液中单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-10(IL-10)和分光光度法检测一氧化氮NO的水平。结果:1、在喂饲高脂饮食12周后,B6-Apoe-/-和C3H-Apoe-/-小鼠均出现了严重的高脂血症,C3H-Apoe-/-小鼠与B6-Apoe-/-小鼠相比,具有更高的血浆血脂水平。在未干扰颈动脉血流的情况下,高脂饮食12周后,B6-Apoe-/-小鼠出现进展期动脉粥样硬化病变,而C3H-Apoe-/-小鼠没有病变。而在结扎颈动脉后,在1周、2周、4周三个时间点,B6-Apoe-/-小鼠结扎侧动脉比C3H-Apoe-/-小鼠出现更大的动脉内膜病变。组织学上,C3H-Apoe-/-小鼠2周时出现脂纹,C3H-Apoe-/-小鼠4周时和B6-Apoe-/-小鼠2周时出现中等大小的纤维性病变。B6-Apoe-/-小鼠4周时出现进展期的动脉内膜病变,出现新生血管及严重管腔狭窄。两个品系小鼠的颈动脉均可观察到早期中性粒细胞粘附于内皮细胞及内膜病变中的中性粒细胞浸润。B6-Apoe-/-小鼠动脉最早在1周时出现内膜病变巨噬细胞浸润,两个品系小鼠在2周和4周时的动脉内膜病变中出现明显的巨噬细胞浸润。在C3H-Apoe-/-小鼠的病变中观察到CD4+T细胞,但在B6-Apoe-/-小鼠的病变中没有观察到。两个品系小鼠的动脉硬化内膜病变出现血管平滑细胞染色,动脉中层α-平滑肌肌动蛋白的免疫反应性均下降。抗Ly6G抗体治疗组与对照组相比,病变中性粒细胞浸润明显减少,但内膜增生病变大小相当。抗CSF-1R抗体治疗后小鼠巨噬细胞清除结果不稳定,治疗组与对照组内膜增生病变大小相当。抗氧化剂NAC治疗后颈动脉内膜增生小于对照组,MCP-1表达受到抑制,治疗组小鼠血浆MCP-1、TNF-α分泌水平减低,而IL-10分泌增加。2、以50μg/ml浓度的ox-LDL刺激血管平滑肌细胞后,测量发现每孔8000个细胞组血管平滑肌细胞在刺激后能平稳的增殖。NAC在1mM和2m M浓度能明显抑制血管平滑肌细胞增殖。划痕试验中2mM NAC治疗组24h和48h血管平滑肌细胞迁移面积小于对照组。流式细胞学实验发现1mM NAC及2mM NAC干预可以抑制血管平滑肌细胞的氧自由基ROS水平。ELISA检测细胞培养液中的MCP-1、TNF-α、IL-10,发现NAC可以抑制由ox-LDL诱导血管平滑肌细胞分泌的MCP-1、TNF-α(P<0.05),促进血管平滑肌细胞分泌IL-10(P<0.05);分光光度法检测发现NAC促进血管平滑肌细胞分泌NO(P<0.05)。结论:1、遗传背景、动脉血流对高脂血症Apoe-/-小鼠颈动脉粥样硬化形成具有显著影响。中性粒细胞对B6-Apoe-/-小鼠颈动脉结扎后动脉内膜增生不起主要作用。NAC治疗抑制B6-Apoe-/-小鼠颈动脉结扎后动脉内膜增生,部分因为NAC治疗可调节小鼠血浆MCP-1、TNF-α、IL-10水平。2、NAC通过抑制ROS进而抑制了血管平滑肌细胞(VSMC)的增殖和迁移。NAC通过抑制VSMC MCP-1和TNF-α分泌而抑制VSMC的增殖和迁移,NAC促进VSMC IL-10和NO的分泌。抗氧化剂NAC有望成为预防动脉硬化闭塞和介入治疗后再狭窄的有效药物。