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研究背景:腹主动脉瘤(AAA)为发生在膈肌以下,肾脏下段主动脉扩张性高死亡风险性疾病,一旦发生rAAA死亡率≥90%。对较大AAA(直径≥5.5cm)的治疗,临床上主动脉腔内修复术或传统的AAA切除血管置换术仍是目前唯一治疗手段,但其手术复杂费用高,且术后存在动脉瘤继续生长、内漏、移位等并发症。对小直径的AAA发展较缓慢,达到外科干预指征时间较长,且期间突发破裂风险较高。因此寻找有效的治疗手段抑制AAA扩展、甚至使瘤体缩小、减少AAA破裂率,是我们不懈的追求。Smad3是TGF-β/NF-κB信号通路里的关键分子,可以参与细胞外基质的生成,也能参与调控基质金属蛋白酶、胶原蛋白和一系列炎性因子的表达。且我们最新研究发现AAA患者外周血中Smad3 mRNA水平明显下调,提示Smad3基因下调可能与AAA发生发展有关。在这篇文章,目的为验证我们的假设:Smad3基因局部过表达能抑制腹主动脉瘤(AAA)疾病的进展。研究目的:探讨Smad3基因缓释微粒对腹主动脉瘤的治疗效果。研究方法:采用雄性ApoE-/-小鼠,16-18W,高脂喂养,随机分成3组:治疗组(Treat组)、AAA模型组(AAA组)、假手术组(Sham组);选同周龄同性别,C57BL/6小鼠,作为空白对照组(Blank组),n=20。空白对照组:无任何处理;AAA模型组(Ang-Ⅱ皮下泵入);假手术组:(Ang-Ⅱ皮下泵入+等体积的海藻酸盐凝胶+NC质粒腹主动脉旁浸润);治疗组(Ang-Ⅱ皮下泵入+海藻酸盐凝胶+Smad3基因过表达质粒腹主动脉旁浸润)。术后第28天,收集主动脉组织样本,记录各组的成瘤情况和主动脉直径,用流式细胞术检测外周血、脾脏T细胞数量和分型,取小鼠主动脉组织用逆转录酶-聚合酶链反应,蛋白质印迹,HE染色,EVG/Masson染色和免疫荧光进行评估。研究结果:1、与空白对照组相比假手术组和AAA模型组的小鼠在术后28天成瘤率明显上升、主动脉直径显著性增大。2、治疗组与AAA模型组和假术组相比成瘤率明显下降、主动脉直径显著缩小。3、Smad3基因缓释微粒可显著增加小鼠主动脉组织中蛋白Smad3表达、促进Smad3蛋白磷酸化和上调TGF-β的表达,降低小鼠主动脉组织内部MMPs和TIMPs(即MMP-2,TIMP1/2)的表达,并显著降低主动脉平滑肌细胞的凋亡,T淋巴细胞及炎性细胞浸润。研究结论:质粒搭载的Smad3基因通过海藻酸盐凝胶系统可以稳定的缓释Smad3基因并表达Smad3蛋白,同时促进Smad3蛋白磷酸化,通过调控Tregs可能参与的TGFβ1/Smads/NF-κB信号通路,减少炎性细胞的浸润,减弱炎症反应,从而减少基质金属蛋白酶MMPs分泌,近而减低弹力蛋白和胶原蛋白的降解并显著降低主动脉平滑肌细胞的凋亡从而保护瘤壁负载结构,进而达到治疗或减缓Ang-Ⅱ诱导的ApoE-/-小鼠腹主动脉瘤样扩张,减少了 AAA的形成。此为AAA的基因药物治疗方向提供了一个可能。