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主动脉夹层(aortic dissection,AD)是指主动脉内膜局部形成破口,高速血流冲击使内膜/中膜剥离扩展造成主动脉壁中层沿长轴分离,形成真假两腔的危重主动脉疾病。该病的特点是进展快,病情凶险,缺乏有效的药物根治,外科手术治疗是唯一根治手段。高血压是AD最常见的基础疾病,降血压是预防和治疗AD的重要手段。血压升高导致血管壁机械张力升高,最终导致AD的发生,但是血压升高的程度和高血压的发病时间对AD形成的影响,以及高血压诱导AD发生的具体机理并不清楚。近年来,随着人们对主动脉夹层发病机制的深入研究,发现基质金属蛋白酶-9(matrix metalloproteinase-9,MMP-9)与AD的发病关系密切,其含量及活性的增加,可过度降解主动脉壁细胞外基质,导致主动脉中层退行性变。研究证实机械张力能诱导平滑肌细胞表达MMP-9。但是血压的升高,机体如何将这种机械信号转化为生物信号,这个过程不明确。为了研究这一机制,我们建立了主动脉夹层模型,探讨机械牵张力度和牵拉时间与MMP-9表达量之间的关系,以及机械张力诱导主动脉夹层血管中MMP-9表达的分子机制。第一部分:研究不同机械张力和牵拉时间对主动脉夹层血管MMP-9表达水平的影响目的:研究在离体情况下,使用不同的机械张力和不同的牵拉时间对大鼠腹主动脉夹层血管MMP-9表达水平的影响以及不同的机械张力对人主动脉夹层血管MMP-9表达水平的影响。方法:以成年雄性Sprague Dawley(SD)大鼠为研究对象(体重250g±30g,n=30,分为6组,每组5只),采用动脉壁间注射猪胰弹力蛋白酶法来制备大鼠腹主动脉夹层动物模型,并运用多普勒超声来证实。建立大鼠腹主动脉夹层模型48h后,取出腹主动脉夹层血管,制备血管环,去除动脉环的内膜和外膜,在离体组织恒温灌流室中,第1~4组分别用0g、1g、3g、5g的机械张力牵拉血管环,牵拉30min后,收集标本;第5~6组均用3g张力牵拉血管环,牵拉时间分别为1h、2h,收集标本;用免疫印迹法(Western-Blot)检测MMP-9的表达量。将10例Stanford A型AD患者的主动脉夹层血管片制作成小段血管环,分别用0g、3g、4g、5g、6g、7g、8g、9g张力牵拉血管环30min,收集标本,用Western blot检测标本中的MMP-9表达水平。结果:在动物模型制作24小时后,运用多普勒超声可证实大鼠腹主动脉夹层形成。通过Western blot法检测表明,大鼠腹主动脉夹层血管在1g,3g,5g张力作用下,MMP-9的表达量增加,表达水平随张力的变大而上调,在3g时表达量达到高峰,而在5g时表达量有所回落,且与牵拉时间并不呈正相关。在人主动脉夹层血管中,Western blot结果显示:4~6g牵张力能使人主动脉夹层血管的MMP-9表达水平进一步上调,而大于8g的机械张力却并不能增加MMP-9表达量。结论:1.动脉壁间注射猪胰弹力蛋白酶是制作大鼠腹主动脉夹层动物模型的良好方法。2.在离体情况下,机械张力可以诱导大鼠腹主动脉血管表达MMP-9,而且在3g的机械张力作用下,表达量可达到高峰,且与牵拉时间不成正相关。3.人主动脉夹层血管在4~6g机械张力作用下可使MMP-9表达水平上调,而大于8g的机械张力却并不增加其MMP-9表达量。第二部分:探讨机械张力通过牵张离子通道诱导大鼠腹主动脉夹层血管MMP-9表达的分子机制目的:探讨机械牵张诱导大鼠腹主动脉夹层血管表达MMP-9的分子机制,从而为研究AD的发病机制提供新的视野。方法:采用动脉壁间注射猪胰弹力蛋白酶法来制备大鼠腹主动脉夹层动物模型,并运用多普勒超声来证实。80只成年雄性SD大鼠(体重250g±30g)随机平均分成两大组:腹主动脉夹层组(n=40)、假手术组(n=40),分别在术前、术后第1、3、5、7、14、21、30天抽取大鼠血液,用酶联免疫吸附法(ELISA法)检测其血浆MMP-9表达量。成年雄性SD大鼠(体重250g±30g,n=40,分为8组,每组5只),建立腹主动脉夹层动物模型48h后,取出腹主动脉夹层血管,制备血管环,去除动脉环的内膜和外膜,分成8个组(0g组、1g组、3g组、5g组、3g+三氯化钆组、3g+链霉素组、3g+SN50组、3g+SN50M组),并分别用0g、1g、3g、5g、3g、3g、3g、3g张力牵拉各组血管环30min,收集标本,分别用Western blot法和荧光定量逆转录聚合酶链反应法(real time RT-PCR)检测8组标本中的MMP-9蛋白/m RNA表达情况,以及用ELISA法检测使用三氯化钆、链霉素、SN50、SN50M预处理过的4组血管环的核因子κappa B(NF-κB)P65的表达情况。结果:在大鼠腹主动脉夹层形成后,MMP-9在血浆水平的表达量随时间的延长而增加,并在术后1周达到顶峰,且长时间地维持较高表达量。在大鼠腹主动脉夹层血管中,Western blot和荧光定量PCR显示:1g组,3g组,5g组中的MMP-9大量表达,且3g组为表达高峰;用牵张离子通道(stretchactivated ion channel,SAC)阻断剂(三氯化钆、链霉素)预处理过的动脉环中MMP-9表达量大大降低,而NF-κB阻滞剂(SN50)由于阻断了NF-κB的活化,亦可抑制夹层血管表达MMP-9,但SN50的无活性对照肽(SN50M)则无这种作用;通过ELISA法表明:机械张力可增加大鼠腹主动脉夹层血管NF-κB的活性,而SAC阻断剂(三氯化钆、链霉素)和NF-κB阻滞剂(SN50)可阻断NF-κB的活性,而SN50M则不能抑制其活性。结论:1.大鼠腹主动脉夹层形成后,血浆中的MMP-9表达量随时间延长而增加。2.大鼠腹主动脉夹层血管在机械张力诱导下,可大量表达MMP-9,这种作用机制可能是机械张力作用于夹层血管后,通过开放血管平滑肌细胞上的SAC,进而活化NF-κB,从而在转录水平调节MMP-9的表达。