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目的:大动脉硬化是高血压发展过程中的增龄性改变之一。弹力蛋白和胶原是动脉壁的两种主要成分,其正常代谢受多种酶系调控,其中最重要的是基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinases,MMPs)系统。有研究显示,在高血压的发展中,主动脉中的MMPs活性增加;但其与高血压主动脉重塑的关系尚无定论。动脉瘤是血管的一种外向性重塑;近来的研究显示MMPs的活性增高是动脉瘤发展乃至破裂的重要原因;相反,应用非特异性MMPs抑制剂(多西环素)可以有效延缓动脉瘤体的进行性增大。因此,本研究旨在利用多西环素的非特异性MMPs抑制剂特性,研究该药对高血压性主动脉重塑的影响。方法:80只7周龄雄性卒中易感型自发性高血压大鼠(Stroke-Prone Spontaneously Hypertensive Rats,SHR-SPs)随机分为药物干预组和对照组,每组40只,阴性对照采用同周龄雄性WKY大鼠(Wistar-Kyoto Rats,WKY)。药物干预组每天经自由饮水给予多西环素(Doxycycline,DOX,30 mg·Kg-1·day-1),经去离子水溶解,每周按体重变化调整饮水量;对照组每日给予等量去离子水。干预期间定期观察大鼠体重、无创尾压。当对照组病死率达到50%时,观察终止。取主动脉于液氮速冻后保存于-80℃中,一部分组织用于制备石蜡切片并进行苏木素-伊红(Hematoxylin and Eosin,HE)、维多利亚蓝(Victoria Blue,弹力纤维特异性染色)和von Kossa银(异常钙沉积染色)病理染色,另一部分组织用于交联胶原测定、Gelatin Zymography、Western Blot分析。病理图像经数字CCD扫描后,用图像分析软件计算血管内、外膜周长、血管中膜面积、弹力纤维占中膜面积百分比、钙沉积占中膜面积百分比。结果:1.Gelatin Zymography和Western Blot分析显示多西环素可以抑制主动脉MMP-2和MMP-9的活性,但对MMP-2的蛋白表达水平无明显影响。Gelatin Zymography分析结果显示:与对照组比较,DOX组MMP-2和MMP-9的活性均显著降低(MMP-2:3.15±0.23 vs.2.43±0.14,P<0.05;MMP-9:14.1±1.50 vs.9.71±1.31,P<0.05)。Western Blot分析:与对照组比较,DOX组MMP-2的蛋白表达水平无统计学差异(0.625±0.194 vs.0.576±0.165,P>0.05)。2.维多利亚蓝染色病理图像分析:对照组的主动脉弹力纤维占中膜面积百分比较WKY组升高[(5.72±3.87)%vs.(2.19±0.997)%,P<0.05]。与对照组比较,DOX组弹力纤维占中膜面积百分比显著降低[(5.72±3.87)%vs.(3.46±1.62)%,P<0.05]。3.交联胶原浓度测定:对照组、DOX组主动脉交联胶原浓度均较WKY组显著降低(28.0±8.71μg/mg,26.4±6.98μg/mg vs.55.2±13.3μg/mg,P<0.05)。对照组与DOX组交联胶原浓度无统计学差异(28.0±8.71μg/mg vs.26.4±6.98μg/mg,P>0.05)。4.von Kossa银染色病理图像分析:对照组、DOX组主动脉钙沉积占中膜面积百分比均较WKY组明显升高[(0.960±0.999)%,(0.688±0.718)%vs.(0.232±0.237)%,P<0.05]。与对照组比较,DOX组钙沉积占中膜面积百分比虽无统计学差异,但存在降低的趋势[(0.960±0.999)%vs.(0.688±0.718)%,P=0.177]。5.各组间主动脉内膜周长、外膜周长和血管中膜面积无明显差异:对照组、WKY、DOX组间内膜周长无统计学差异(6322.4±640.2μm vs.6127.4±331.1μm vs.6294.4±271.6μm,P>0.05)。对照组、DOX组的外膜周长较WKY组存在增大的趋势(7418.9±786.2μm,7434.0±392.2μm vs.6952.3±493.1μm,P=0.132,P=0.121,respectively)。对照组和DOX组外膜周长无统计学差异(7418.9±786.2μm vs.7434.0±392.2μm,P>0.05)。对照组、DOX组的血管中膜面积较WKY组存在增加的趋势(905547.6±344201.9μm2,990607.8±175468.7μm2 vs.757559.2±291711.6μm2,P=0.268,P=0.09,respectively)。对照组和DOX组血管中膜面积无统计学差异(905547.6±344201.9μm2 vs.990607.8±175468.7μm2,P>0.05)。结论:广谱基质金属蛋白酶抑制剂多西环素可以抑制SHR-SPs主动脉中MMP-2、MMP-9活性,但对MMP-2蛋白表达水平和胶原沉积量无明显影响,并可使弹力纤维含量降低。因此,在血压没有得到有效控制的前提下,非选择性MMPs抑制剂会加重高血压性主动脉硬化的程度。