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动脉粥样硬化是心血管疾病的主要原因之一 ,尽管多年来关于动脉粥样硬化的发病机制有多种学说,但动脉粥样硬化的发病机制仍不完全清楚,近年来研究发现,内源性一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)在动脉粥样硬化中具有重要的保护作用。一氧化氮是体内最重要的气体信使分子,不仅是维持血管正常舒缩功能的重要介质,而且还有抑制单核细胞及血小板与内皮的粘附、聚集、抑制血管平滑肌细胞的增殖等作用。近年研究表明,内源性一氧化碳是体内另一个重要的气体信使分子,它是由血红素氧合酶(HO)氧化分解血红素产生的,具有与一氧化氮相似的生理功能。内源性一氧化碳和可溶性鸟苷酸环化酶的亚铁血红素结合,使其变构、激活,增加环磷酸鸟苷(cGMP)的生成,舒张血管平滑肌,参与循环系统的调节。既往包括我们的研究均证实了血红素氧合酶/一氧化碳系统在动脉粥样硬化发生发展中的作用。有研究证实无论什么原因引起的内皮细胞一氧化氮减少,血管平滑肌细胞源性一氧化碳就转而成为血管内皮细胞和平滑肌细胞内cGMP水平的重要调节者,在调节血管张力、抑制血管平滑肌细胞增生、迁移和动脉粥样硬化进程中起重要生物学作用。然而食饵性动脉粥样硬化进程中血红素氧合酶/一氧化碳系统与一氧化氮合酶/一氧化氮系统的相互关系究竟如何?这就是本研究的目的。 本研究采用逆转录多聚酶链式反应(RT-PCR)、免疫组织化学染色、生化检测、电镜、光镜等多项指标,从不同侧面研究食饵性动脉粥样硬化进程中血红素氧合酶/一氧化碳系统与一氧化氮合酶/一氧化氮系统的相互关系。主要研究结果如下: (1) 胆固醇干预组与正常对照组相比较血红素氧合酶-1mRNA及蛋白表达显著增加,一氧化碳产量增加,结构型一氧化氮合酶活性显著减低,诱导型一氧化氮合酶活性显著增强,原癌基因c-myc和c-fos的mRNA及蛋白的表达显著增强。出现明显的动脉粥样硬化斑块。 (2) 通过采用血红素-L-赖氨酸盐干预食饵性兔动脉粥样硬化斑块显示,与单纯使用胆固醇干预组相比,一氧化碳产量增加,可显著减低动脉粥样硬化斑块面积。但其血浆TC及ox-LDL与胆固醇组相比较无显著性差异。<WP=8> (3) 通过RT-PCR技术和免疫组化染色显示,与胆固醇组相比较,血红素-L-赖氨酸盐干预食饵性兔动脉粥样硬化可使血红素氧合酶-1mRNA及蛋白表达显著增加。(4) 通过采用血红素-L-赖氨酸盐干预食饵性兔动脉粥样硬化斑块显示,与胆固醇组相比较,其对一氧化氮合酶活性及一氧化氮产量无明显影响,但可显著减低原癌基因c-myc和c-fos的mRNA及蛋白的表达。(5) 采用血红素氧合酶抑制剂ZnPP-Ⅸ干预食饵性兔动脉粥样硬化斑块,与胆固醇组相比较,可显著提高食饵性兔动脉粥样硬化结构型一氧化氮合酶活性,增加内源性一氧化氮产量,但内源性一氧化碳产量显著减低,原癌基因c-myc和c-fos的mRNA及蛋白的表达与胆固醇组相比无显著差异,动脉粥样硬化斑块面积与胆固醇组相比也无显著差异。(6) 通过采用L-精氨酸干预食饵性兔动脉粥样硬化斑块显示,与胆固醇组相比较,结构型一氧化氮合酶活性显著增强,内源性一氧化氮产量显著提高,可显著减低原癌基因c-myc和c-fos的mRNA及蛋白的表达,减小食饵性兔动脉粥样硬化斑块面积。血红素氧合酶活性和一氧化碳产量与胆固醇组相比较无显著差异。(7) 通过采用L-NAME干预食饵性兔动脉粥样硬化斑块显示,与胆固醇组相比较,结构型一氧化氮合酶及诱导活性型一氧化氮合酶显著减低,血红素氧合酶-1 mRNA表达增高,内源性一氧化碳产量显著增加。原癌基因c-myc和c-fos的mRNA及蛋白的表达与胆固醇组相比无显著差异,动脉粥样硬化斑块面积与胆固醇组相比也无显著差异。 结论:(1)内源性一氧化氮和一氧化碳同样具有抗动脉粥样硬化作用,这种作用可能并非通过其对血浆TC及ox-LDL的调节来实现。(2)通过血红素-L-赖氨酸盐干预食饵性兔动脉粥样硬化斑块使血红素组血红素氧合酶-1mRNA及蛋白表达强度较胆固醇组增高,内源性一氧化碳的浓度增高。降低原癌基因c-myc和c-fos的mRNA及蛋白的表达,显示其抗动脉粥样硬化作用。(3)血红素氧合酶 /一氧化碳系统和一氧化氮合酶/一氧化氮系统存在相互调节机制,生理状态下,一氧化氮的调节起主要作用,动脉粥样硬化进程中,血红素氧合酶/一氧化碳系统与一氧化氮合酶/一氧化氮系统显示互补及代偿性调节作用。(4)由于一氧化氮是一种自由基,并且能与来源于氧的自由基反应进一步形成毒性自由基致组织损伤,一氧化碳不是自由基,因此在抗动脉粥样硬化方面,内源性一氧化碳较一氧化氮更有意义。