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动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)由于高发病率、高致残率和高死亡率严重威胁人类的生存质量和期望寿命。作为众多心血管疾病发生的病理基础和关键环节,AS防治已成为全世界共同关注的重大课题。动脉内皮细胞的损伤和功能失调被认为是AS发生的始动环节和重要的病理基础,因此,受损动脉内皮单层的恢复和重建成为防治AS的必要条件。传统的观点认为内皮细胞可通过增殖并迁徙至受损区域,发挥修复功能,但是成熟的内皮细胞增殖能力非常有限。近年来的研究表明内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)强大的修复血管内皮的作用可减缓动脉粥样硬化的进程,因此,通过药物动员内源性EPCs,从而增加循环中EPCs的数量,加速损伤内膜的重新内皮化成为防治AS的有效途径。三七皂苷(panaxnotoginsengsaponins,PNS)是活血化瘀中药三七的主要活性成分,本室前期的实验结果表明PNS通过多途径防治AS。本研究将探讨PNS通过对骨髓来源EPCs的动员、增强损伤血管内皮化与其防治AS的关系,并初步揭示其相关机理,以期为深化三七内皮保护及AS防治作用机制提供新的实验依据。 方法: 8周龄apoE-/-小鼠均予以高脂饲料并随机分为模型组、PNS低剂量组和PNS高剂量组,分别给予生理盐水、60mg/kg和120mg/kgPNS腹腔注射。8周后,对apoE-/- 小鼠胸主动脉进行HE、弹力纤维和β-半乳糖苷酶染色,并在光镜下观察病理形态学改变;流式细胞仪检测骨髓和外周血CD117+/Ly-6+和FLK+/Ly-6+细胞并计数;ELISA方法测定血清和骨髓上清中的MMP-9,SDF-1α和SCF浓度;免疫组织化学方法测定胸主动脉VWF、α-SMA、SDF-1α和CXCR4表达,骨髓SDF-1α和CXCR4表达;Real-timePCR法检测骨髓SDF-1α、CXCR4、PI3K、c-Kit和SCFmRNA表达以及和胸主动脉SDF-1α、CXCR4mRNA表达。 结果 1.与模型组相比,60mg/kg和120mg/kgPNS组斑块面积均显著性减少(P<0.05或P<0.01),内膜与中膜比值(P<0.01)显著降低。 2.与模型组相比,PNS两个剂量组胸主动脉VWF阳性细胞层的长度显著增加(P<0.01);内膜α-SMA含量较模型组显著下降(P<0.05或P<0.01)。 3.光镜下,模型组胸主动脉弹力纤维层数明显减少,排列疏散,并且有多处断裂现象,而PNS组弹力纤维则排列致密,连续,未发生断裂;与模型组比较,60mg/kg和120mg/kgPNS组胸主动脉β-半乳糖苷酶染色后的蓝色面积明显减少。 4.与模型组相比,60mg/kg和120mg/kgPNS组骨髓和外周血中CD117+/Ly-6+和FLK+/Ly-6+标记的细胞数明显增加(P<0.05或P<0.01)。 5.60mg/kg和120mg/kgPNS组外周血中SDF-1α和SCF浓度较模型组显著性升高(P<0.05或P<0.01),MMP-9浓度较模型组没有显著变化。120mg/kgPNS组骨髓中SDF-1α浓度较模型组显著性下降(P<0.01),60mg/kg和120mg/kgPNS组SCF和MMP-9浓度较模型组显著升高(P<0.05或P<0.01)。 6.与模型组相比,120mg/kgPNS组骨髓中SDF-1α表达显著下降(P<0.01),60mg/kg和120mg/kgPNS组CXCR4表达均显著增加(P<0.05或P<0.01)。 7.与模型组相比,60mg/kg和120mg/kgPNS组胸主动脉中SDF-1α、CXCR4表达均显著增加(P<0.05或P<0.01) 8.60mg/kg和120mg/kgPNS组骨髓中SDF-1α、CXCR4、SCF和PI3KmRNA表达均较模型组显著升高(P<0.05或P<0.01),c-KitmRNA表达未见显著变化。60mg/kg和120mg/kgPNS组胸主动脉中SDF-1α、CXCR4mRNA表达均较模型组显著升高(P<0.05或P<0.01)。 结论 1.三七皂苷能有效动员骨髓来源EPCs,增强损伤血管内皮重新内皮化。 2.PNS通过对SDF-1/CXCR4通路的调控,动员骨髓来源EPCs并使之归巢至损伤血管。 3.动员骨髓来源EPCs、增强损伤内皮重新内皮化是PNS防治AS的重要机制之一。