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前言 腹主动脉瘤(abdominal aortic aneurysm,AAA)是一种常见的致死性疾病,虽然手术治疗AAA取得了很大进展,但对暂不需手术的小AAA尚无有效的治疗手段。所以,寻找一种能有效地抑制AAA扩张的药物具有重要意义。血管紧张素转换酶抑制剂(angiotensin—converting enzyme inhibitor,ACEI)广泛地应用于心血管疾病的治疗,在抗高血压作用之外,已证实其能影响心血管的病理性重构。目前国外已有文献报道ACEI类药物能抑制实验性大鼠AAA的形成,但尚无进一步的证实和深入的机制研究。本研究在建立弹力蛋白酶灌注的大鼠AAA模型的基础上,观察ACEI类药物卡托普利对AAA的形成和动脉壁弹力纤维破坏、炎细胞浸润及基质金属蛋白酶(Matrixmetalloproteinase,MMP)2和9表达等方面的影响,来验证其对AAA的抑制作用并进一步探讨其作用机制。 材料与方法 健康成年雄性Wistar大鼠24只,体重250—300克(由中国医科大学动物部提供),随机分为对照组和实验组,每组12只,均行剖腹手术,用微量注射泵(PSK—01,日本机装公司生产)以腔内猪胰弹力蛋白酶(Ⅰ型,美国SIGMA公司)灌注法建立大鼠AAA动物模型,灌注前、灌注后即刻用0.02mm游标卡尺测量灌注段腹主动脉最大直径。术后动物独笼饲养,自由进食水(大鼠全价饲料由中国医科大学动物部提供)。自第1次手术当日起实验组灌胃给药卡托普利(上海施贵宝制药有限公司)生理盐水混悬液(2.5mg/Hd)2ml/kg,每日一次,使给药量为5mg/kg.day,对照组给相应量的生理盐水。给药至术后第13天。术后14天,再次手术游离腹主动脉,测量其最大直径,以扩张100%为AAA形成标准,并切取灌注段腹主动脉,投入4%多聚甲醛溶液中固定,石蜡包埋。取最大直径处切片,厚7μm,连续切片4张,分别行HE染色,VVG染色及MMP—2、9免疫组化染色(抗大鼠MMP—2、MMP—9多克隆抗体、SABC试剂盒、DAB显色剂均由武汉博士德生物工程公司提供)。大体形态学观察:观察主动脉形态变化并计算直径扩张率△AD%及A从形成率;HE染色观察腹主动脉壁的一般结构,并计数浸润的炎性细胞的数目,随机选取10个包括中膜、外膜的400倍视野,计数炎性细胞,取平均值作为观察结果。VVG染色观察中膜弹力纤维破坏情况。免疫组化染色观察主动脉壁内MMPZ和9的表达情况,每个卜标本随机取10个包括中外膜的400倍视野计数阳性细胞数,取均值作为结果。两组数据均用均数土标准差(又士s)表示。组间数值的比较用t检验,AAA形成率的比较用扩检验进行显著性分析。实验结果 1.动物情况:本实验两组动物均无死亡,无切口及腹腔内感染,24只动物中有3只发生左下肢缺血瘫痪,术后进食正常,给药经过顺利。 2.大体形态学变化及AAA形成率:灌注后即刻腹主动脉直径均有轻度扩张,14天后对照组腹主动脉明显梭形扩张,周围粘连严重,均形成AAA;而实验组腹主动脉扩张程度轻微,与对照组比较有显著的统计学差异(P<0.01),炎症粘连亦甚轻,无一例形成AAA。 3.组织学检测:HE染色可见对照组腹主动脉壁增厚,中膜弹力纤维层减少、消失,平滑肌细胞显著减少,透壁性炎性细胞浸润严重,以外膜明显;实验组见腹主动脉壁增厚不明显,中膜弹力纤维层及平滑肌细胞保存较好,炎性细胞浸润明显减少(P<0.01)。VVG染色将弹力纤维染成棕黑色,对照组可见中层弹力纤维层数明显减少、断裂以致消失,而实验组则保存较好。 4.免疫组化检测:对照组见腹主动脉壁内MMP一2及MMP一9表达明显增强,主要位于外膜炎性细胞,包括单核巨噬细胞、淋巴细胞和中性粒细胞,中膜平滑肌细胞及外膜成纤维细胞亦有表达。实验组MMP一2和9的表达均较对照组明显减少(P<0.01)讨论 AAA最具特征性的病理改变是主动脉壁的局部扩张和细胞外基质extracendar matrix,ECM)的病理性重构。中膜弹力纤维的破坏,在AAA的形成中起重要作用,而胶原的降解则与AAA的进一步扩张和破裂有关。目前认为,ECM降解的直接发动者是基质金属蛋白酶类(matr认me曲()P rotein-ases,MMPs),尤其是MMP一9,而炎症反应则是其中的关键环节。 弹力蛋白酶介导的大鼠AAA模型较成熟,与人AAA有着相似的病理过程。我们的实验中对照组AAA的形成率为100%,大体形态及组织学、酶学改变均与文献报道相符。给药途径采用灌胃,可避免腹腔内注射造成的主动脉周围高药物浓度,并可模拟临床最方便常用的口服给药,适于临床应用。 本研究结果显示实验组腹主动脉扩张程度及炎症粘连明显减轻,无一例形成AAA,证实卡托普利对弹力蛋白酶介导的大鼠AAA确有抑制作用。组织学上,与对照组相比,主动脉壁中膜弹力纤维板层和平滑肌细胞得到了很好的保存,炎性细胞浸润明显减轻,与此相应,MMP一2和MMP一9的表达也明显减少。由此可以推断,卡托普利可能是通过抑制主动脉壁的炎症反应使细胞因子和MMPs生成减少,从而使中膜平滑肌细胞凋亡及ECM降解减少,抑制AAA的形成。卡托普利通过抑制Angl转换为Angn而发挥其作用。故其具体机制可能与抑制Angn生成有关。Angll不但能导致高