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背景与目的:
动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是引起心脑血管疾病的主要病理基础。动脉粥样硬化是由多种炎症介质介导的动脉管壁慢性损伤的一种炎症反应。因此,抑制动脉粥样硬化的炎症反应是干预动脉粥样硬化的有效策略之一。半胱胺酰白三烯(cysteinyl-leukotrienes,CysLTs)是花生四烯酸的5一脂氧台酶代谢途径产物,是一类反应强烈的炎症介质。CysLTs的受体包括CysLT1受体(CysLT1receptor,CysLT1R)和CysLT2受体(CysLT2 receptor,CysLT2R)。相关研究发现CysLTs及其CysLT1R参与了动脉粥样硬化的发病过程。在人的颈动脉斑块中检测到CysLT1R mRNA表达。在载脂蛋白E基因敲除(apolipoprotein E gene knockout,ApoE-/-)小鼠中,CysLT1R mRNA表达量升高了2.5倍。体外实验证明CysLTS和CysLT1R结合后可以刺激单核/巨噬细胞表达单核细胞趋化蛋白-1(monocytechemoattraetant protein1,MCP-1)。而MCP-1是最主要的单核细胞/巨噬细胞趋化因子,在动脉粥样硬化发生发展中发挥至关重要的作用。循环中的单核细胞在MCP-1的趋化作用下浸润到动脉内膜下,分化成巨噬细胞,进而吞噬氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein,oxLDL)形成泡沫细胞,启动和加重动脉粥样硬化的炎症反应。
孟鲁司特是一种CysLT1R拮抗剂,在临床上已经用于哮喘的治疗。近期的动物实验研究表明,孟鲁司特具有较强的抗炎作用,可以显著改善炎性疾病的症状。而孟鲁司特在抗动脉粥样硬化炎症反应中的作用尚未见报道。
本研究成功建立兔动脉粥样硬化模型后,给予孟鲁司特干预,观察其是否可以抑制动脉粥样硬化的炎症反应,并且和临床上已经用于防治动脉粥样硬化的经典药物阿托伐他汀进行比较,探讨抗白三烯药物用于防治动脉粥样硬化的可能性,为干预动脉粥样硬化提供一种新的药物,为扩大孟鲁司特的临床应用范围,提供新的实验依据。
方法:
26只体重2.0~2.5kg,3个月龄的普通级雄性新西兰大白兔,随机分为4组:空白对照组、安慰剂对照组、阿托伐他汀组和孟鲁司特组。其中空白对照组给予普通饲料喂养12周;其它三组兔子持续给予高脂饲料(1%胆固醇,5%猪油和7.5%的蛋黄粉)喂养12周。所有高脂饲料喂养的兔子在高脂饮食喂养2周后给予右侧颈动脉球囊拉伤。从第9周开始给予药物干预至第12周末,药物干预时间共4周:(1)空白对照组(n=6),给予普通饲料喂养,无干预;(2)安慰剂对照组(n=6),给予高脂饮食加腹腔注射生理盐水(1.0ml/kg/d);(3)阿托伐他汀组(n=6),给予高脂饮食加口服阿托伐他汀(1.5mg/kg/d);(4)孟鲁司特组(n=8),给予高脂饮食加腹腔注射孟鲁司特(1.0mg/kg/d)。
分别在0、8和12周从兔耳中央动脉采血,离心后分离血清,观察血脂的变化情况。第12周末,深麻醉状态下,耳缘静脉注射空气处死动物,分离出手术部位的右侧颈动脉和主动脉弓。经HE染色评估内膜/中膜面积比,免疫组化法检测内膜中巨噬细胞、平滑肌细胞和MCP-1,RT-PCR检测血管组织中MCP-1 mRNA的表达。
结果:
血脂检测发现,在高脂饮食喂养前,各组之间的血脂水平无显著差异。高脂饮食喂养8周后,血脂明显升高。阿托伐他汀组在给予阿托伐他汀干预4周后,TG、TC和LDL-C显著降低,而孟鲁司特组在给予孟鲁司特干预4周后血脂则未见明显变化。
形态学观察发现,空白对照组未见内膜增厚,而安慰剂对照组内膜则显著增厚。与安慰剂对照组比较,阿托伐他汀组和孟鲁司特组内膜明显减小。阿托伐他汀组和孟鲁司特组比较则无统计学差异。
免疫组织化学方法检测发现,空白对照组管壁未见巨噬细胞,安慰剂对照组内膜中可见大量巨噬细胞浸润,并有少量平滑肌细胞增生。阿托伐他汀组和孟鲁司特组内膜中巨噬细胞明显减少,平滑肌细胞含量显著增加,而且MCP-1的表达明显受到抑制。阿托伐他汀组和孟鲁司特组之间比较差异无统计学意义。
RT-PCR法检测发现,空白对照组表达少量MCP-1 mRNA;而安慰剂对照组MCP-1 mRNA表达量显著升高;阿托伐他汀和孟鲁司特干预后MCP-1 mRNA明显下降,但仍高于空白对照组;而阿托伐他汀组和孟鲁司特组之间差异无统计学意义。
结论:
本研究的结果显示选择性半胱胺酰白三烯1受体拮抗剂孟鲁司特可以抑制动脉粥样硬化斑块形成、减少内膜中巨噬细胞的浸润、提高平滑肌细胞的含量,具有稳定斑块的作用。这种作用主要是通过抑制斑块中的炎症介质MCP-1的表达,从而减轻炎症反应,而不是降血脂实现的。这为临床应用抗白三烯药物防治动脉粥样硬化提供了实验依据。