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背景及目的:动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是心血管系统疾病中最常见的疾病,也是血管疾病引起死亡的最主要原因。以AS为病理基础的心脑和外周血管疾病的发病率和病死率逐年增高。AS是动脉硬化闭塞症(Arteriosclerosis obliterans,ASO)最常见的病因,ASO最常见的发病部位为四肢的大、中动脉,病情严重时可造成肢体溃疡及坏疽。经皮血管腔内扩张成形术(Percutaneous transluminal angioplasty,PTA)及支架植入等介入治疗是近年来迅速发展起来的治疗动脉硬化闭塞症的主要方法,因其对患者创伤小,并发症少,收效快,操作较简便等原因,目前已逐步取代手术治疗,但术后易发生血管再狭窄(Restenosis,RS),是目前影响介入治疗远期效果的最主要因素。目前的研究发现造成RS发生原因复杂,其具体机制尚不明确,其发病机制是RS研究的重点和热点。本研究为了探讨HMGB1与颈动脉球囊扩张后再狭窄的关系及作用机制,首先需要建立一个稳定、经济、可行且与人类动脉球囊扩张后再狭窄近似的理想的动物模型,然后在动物模型中展开关于RS发病机制的相关研究。高迁移率族蛋白(High mobility group protein,HMG)是一类在聚丙烯酰胺凝胶中能快速迁移的蛋白,其中高迁移率族蛋白1(high mobility group box-1 protein,HMGB1)是广泛分布于真核生物细胞核内的DNA结合非组蛋白,胞核中的HMGB1主要与DNA发生非特异性结合,发挥骨架蛋白的作用;而胞外的HMGB1最重要的作用是通过其受体诱导并加重局部炎症。血管腔内成形术后再闭塞的因素很多,RS是其中的一个主要因素。球囊扩张损伤术后血管壁炎症是RS的主要病理特征,这一过程存在于RS的各期,引起大量炎症细胞和炎症因子浸润。HMGB1能诱导并加重局部炎症,而炎症是RS早期及中期的最主要病理特征,HMGB1水平是否与球囊扩张后再狭窄有关?我们拟通过检测球囊扩张后再狭窄模型中HMGB1水平,探讨HMGB1是否能通过促进炎症细胞浸润和炎症因子表达,加重血管局部炎症,促进RS的发生。表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)是茶叶中含量最多的一类多元酚类化合物,有很强的抗炎作用,已有研究表明其能抑制HMGB1在巨噬细胞表面聚集,并能减轻诱导的炎症。然而EGCG是否能够通过抑制HMGB1诱导的炎症减轻球囊扩张后再狭窄,目前尚不清楚,本研究中我们探讨了 EGCG对HMGB1表达水平及球囊扩张后再狭窄的影响。细胞外的HMGB1只有与细胞表面特异性胞膜受体结合才能将胞外信号传递至胞膜内,引发生物学效应。RAGE、TRL4是HMGB1最主要的受体,球囊扩张后再狭窄模型受损血管组织细胞表面RAGE、TLR4表达水平呈现出什么样的变化,是否与HMGB1和RS病情轻重存在相关性,是我们要研究的另一问题。方法:首先我们拟用球囊损伤法构建大鼠颈动脉球囊损伤再狭窄模型。将健康SD大鼠随机分为5组:对照组(假手术组)、球囊扩张组(手术组)、EGCG(1 mg/kg)组、EGCG(2mg/kg)组、EGCG(4mg/kg)组。手术组大鼠行球囊扩张术;EGCG组大鼠行球囊扩张,术后每天经腹腔注射相应浓度的EGCG;对照组大鼠仅行假手术。对各组大鼠颈动脉组织进行病理分析,观察血管形态及新生内膜形成情况,内膜、管腔、中膜面积和血管狭窄度;定量PCR和western blot检测HMGB1、RAGE、TLR4、NF-KbmRNA和蛋白的表达,ELISA法检测各组大鼠外周血中肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α),白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β),白介素-6(Interleukin-6,IL-6),细胞间黏附分子(Intercellular adhesion molecule-1,ICAM-1)和血管细胞黏附分子(Vascular cell adhesion molecule,VCAM-1)等炎症因子的表达水平;商品化试剂盒检测各组大鼠血管组织中的丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量和活性氧(reactive oxygen species,ROS)生成情况;电泳迁移率实验(EMSA,electrophoretic mobility shift assay)检测核转录因子kappa b(NF-κb)的活性。结果:1.大鼠行球囊扩张术后3天,血管壁内皮大量剥脱,有贴血管壁的血栓形成,出现少量炎症细胞浸润。随着时间推移,有越来越多的炎症细胞在损伤动脉处浸润,并伴大量炎性细胞因子分泌,血管平滑肌细胞(Vascular smooth musclecells,VSMC)异常增殖、排列无序,逐渐由中膜层向内膜下转移。术后28天,动脉内膜层严重狭窄,内膜下细胞外基质(extracellular matrix,ECM)大量沉积,并有大量泡沫细胞。2.管腔面积:术后4周动脉管腔较术后2周后管腔面积显著减少(p<0.05)。术后7天的新内膜面积手术组明显大于对照组(p<0.05),且随时间逐渐延长新内膜面积逐渐增大(P<0.05)。内膜面积:术后7天新生内膜面积显著高》于对照组(p<0.05),术后28天大鼠的新内膜面积与术后14天大鼠的内膜面积显著不同(p<0.05)。中膜面积:术后0天和术后28天大鼠中膜面积无显著差异(p>0.05)。再狭窄主要由新生内膜增厚引起,中膜层未见显著增厚。3.手术组大鼠颈动脉组织中HMGB1的基因和蛋白表达水平显著高于假手术组(p<0.01)。不同EGCG浓度处理大鼠颈动脉组织HMGB1表达水平均低于手术组,且随着EGCG浓度升高,HMGB1表达表现出进行性下降趋势,呈现出剂量依赖关系。4.Westemblot和EMSA检测结果显示,球囊扩张手术组大鼠颈动脉NF-κb表达量和活性均显著高于假手术组,是假手术组的4.19倍(p<0.01)。用不同浓度EGCG处理的手术组大鼠颈动脉NF-Kb表达量和活性随着EGCG浓度升高逐渐降低。5.球囊扩张组大鼠颈动脉中IL-1β、IL-6、TNF-α的浓度分别为254.12,178.68,813.17 pg/mgprot,均显著高于假手术组的 40.51、35.12、78.68 pg/mgprot(p<0.01)。不同浓度 EGCG 处理的大鼠颈动脉 IL-1p、IL-6、TNF-α、IACM-1、CAM-1浓度均随着EGCG浓度升高逐渐降低,呈明显的剂量依赖关系,6.球囊扩张组大鼠颈动脉组织ROS含量显著高于假手术组(p<0.01),EGCG处理后ROS降低,且随着EGCG浓度升高ROS呈逐渐降低趋势。球囊扩张组大鼠颈动脉组织MDA浓度为1.89 nmol/mgprot,显著高于假手术组0.66 nmol/mgprot(p<0.01)。MDA浓度表现出随着EGCG用量增加逐渐降低的变化趋势,7.手术组大鼠颈动脉组织中RAGE、TLR4的基因和蛋白表达水平显著高于假手术组(p<0.01)。不同EGCG浓度处理大鼠颈动脉组织RAGE、TLR4表达水平均低于手术组,且随着EGCG浓度升高,RAGE、TLR4表达表现出进行性下降趋势,呈现出剂量依赖关系。结论:模型组大鼠经球囊扩张术在4周内全部成功构建颈动脉狭窄模型。颈动脉球囊扩张再狭窄大鼠受损组织中HMGB1及其受体RAGE、TLR4显著高表达,通过下游信号通路促进炎症细胞浸润和炎症因子释放,加重局部炎症,加速RS的进展。EGCG能抑制HMGB1引起的过度炎症反应和氧化应激反应,对球囊扩张再狭窄有一定的保护和逆转作用。