卡維地洛對(duì)大鼠頸動(dòng)脈球囊損傷后再狹窄的影響和機(jī)制.pdf

1、研究背景：
　　 近年來,冠心病發(fā)病率逐年提高,并且有年輕化趨勢(shì),成為危害人類身體健康的主要?dú)⑹?世界衛(wèi)生組織預(yù)測(cè)這一狀況將在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)持續(xù)存在,因此積極預(yù)防和治療冠心病有重要的現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)的發(fā)展和普及為冠心病治療帶來了革命性的變化。隨著PCI技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,PCI指針越來越廣,療效越來越好。全世界每年約有150多萬患者接

2、受PCI治療,目前冠狀動(dòng)脈內(nèi)支架置入術(shù)占PCI的70％左右。PCI技術(shù)雖然日新月異,取得驕人成績,但其遠(yuǎn)期效果仍然受到再狹窄(rsetenosis,RS)的困擾。經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈成形術(shù)(percutaneous transluminalcoronary angioplasty,PTCA)后RS發(fā)生率為40％-50％,支架置入后RS率降到20-40％,即使在藥物涂層支架(drug-eluting stent,DES)時(shí)代,PCI術(shù)后RS仍不可

3、避免,發(fā)生率達(dá)10％,因此探索RS的發(fā)病機(jī)制,建立預(yù)防措施是心血管領(lǐng)域的長期課題,任重而道遠(yuǎn)。
　　 再狹窄的實(shí)質(zhì)是局部血管損傷后的一種修復(fù)反應(yīng),其中血管平滑肌細(xì)胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的表型轉(zhuǎn)變、增殖、遷移和合成大量細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix,ECM)是導(dǎo)致血管損傷后內(nèi)膜增生和再狹窄的關(guān)鍵,也是損傷血管發(fā)生不利血管重塑的因?yàn)椤?br>　　 在VSMC

4、s的表型轉(zhuǎn)變、增殖和遷移的過程中受到許多生長因子和細(xì)胞因子的調(diào)控,其中胰島素樣生長因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)有非常重要的作用。IGF-1是細(xì)胞周期中的進(jìn)展因子,能促使VSMCs通過細(xì)胞周期中G1期的“限制點(diǎn)”,并從G1期進(jìn)入S期及分裂期,開始細(xì)胞DNA合成和有絲分裂。IGF-1還能直接誘導(dǎo)VSMCs的遷移,是VSMCs發(fā)生遷移的調(diào)節(jié)因子。
　　 ECM的合成與降解平衡失調(diào)在再

5、狹窄的發(fā)生發(fā)展過程中也起著重要的作用。病理發(fā)現(xiàn)新生內(nèi)膜的主要成分是VSMCs和ECM,新生內(nèi)膜的VSMCs來源于血管中膜,VSMCs通常由致密的ECM包圍。而VSMCs由中膜向內(nèi)膜的遷移是再狹窄形成的基本條件,因此ECM尤其是基底膜是VSMCs遷移必須克服的生理屏障?；|(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)是一類鋅離子依賴的蛋白酶家族,能特異性降解ECM,其組織抑制劑(tissue inhibito

6、r of matrixmetalloproteinases,TIMPs)是MMPs天然抑制劑,是維持ECM穩(wěn)態(tài)的重要因素。
　　 卡維地洛(carvedilol,CAR)是一種新型第3代β受體阻滯劑,是非選擇性兼具有血管擴(kuò)張作用的β受體阻滯劑,無內(nèi)源性擬交感活性,高濃度時(shí)尚有鈣拮抗作用,廣泛用于高血壓、慢性心力衰竭以及冠心病的治療。近期研究發(fā)現(xiàn)該藥有血管保護(hù)作用,其能阻抑氧自由基對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及VSMCs的損傷,抑制VSMCs增

7、殖和遷移,從而抑制損傷后的血管重構(gòu)。
　　 目的：
　　 為探索RS的發(fā)病機(jī)制并進(jìn)行干預(yù)研究,利用PTCA球囊導(dǎo)管建立大鼠頸動(dòng)脈球囊損傷血管再狹窄模型,動(dòng)態(tài)觀察血管損傷后VSMCs遷移、增殖和血管壁各層結(jié)構(gòu)變化,探討血管再狹窄形成過程中內(nèi)膜增生所起的關(guān)鍵作用。
　　 方法
　　 SPF級(jí)健康雄性Wistar大鼠36只,隨機(jī)分為假手術(shù)組(對(duì)照組)、損傷后1d組、損傷后3d組、損傷后7d組、損傷后14d組、損

8、傷后28d組,每組6只。除假手術(shù)組其余各組均行頸動(dòng)脈球囊損傷術(shù)建立血管再狹窄模型。分別于術(shù)后相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)天處死大鼠(假手術(shù)組于術(shù)后7d處死),取損傷血管段制備標(biāo)本,行HE染色,進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察。同時(shí)應(yīng)用醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行形態(tài)學(xué)參數(shù)測(cè)定:測(cè)算各組管腔面積(lumen area,LA)、內(nèi)膜面積(intimal area,IA)、中膜面積(mediaarea,MA)以及內(nèi)膜和中膜面積比值(IA/MA)并進(jìn)行比較。
　　 結(jié)論
　

9、　 1.利用1.5×15mm PTCA球囊導(dǎo)管成功建立大鼠頸動(dòng)脈球囊損傷血管再狹窄模型,方法科學(xué),操作簡便,為PCI術(shù)后再狹窄的研究提供基礎(chǔ)。
　　 2.血管內(nèi)皮損傷后,VSMCs遷移、增殖及產(chǎn)生ECM,導(dǎo)致血管內(nèi)膜增生,是PCI術(shù)后再狹窄的主要病理機(jī)制。
　　 觀察卡維地洛對(duì)血管損傷后新生內(nèi)膜形成和VSMCs增殖的影響,并探討其可能的作用機(jī)制。
　　 方法
　　 SPF級(jí)健康雄性Wistar大鼠,隨機(jī)

10、分為3組。CAR.組(n=18):行頸動(dòng)脈球囊損傷術(shù)加卡維地洛(carvedilol,CAR)10mg·kg-1·d-1干預(yù)；損傷組(n=18):行頸動(dòng)脈球囊損傷術(shù)；假手術(shù)組(n=18):對(duì)照組。每組分為7d、14d、28d 3個(gè)亞組,每個(gè)亞組6只大鼠。分別于術(shù)后相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)處死大鼠,取損傷血管段制備標(biāo)本。行HE染色進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察并測(cè)量LA、IA、MA和IA/MA等形態(tài)學(xué)指標(biāo)。用SP法行PCNA免疫組織化學(xué)染色,并進(jìn)行半定量分析。

11、　　 結(jié)果
　　 1.假手術(shù)組血管內(nèi)皮細(xì)胞完整,無新生內(nèi)膜,單層內(nèi)皮細(xì)胞緊貼內(nèi)彈力板,內(nèi)膜面積無法測(cè)量。與假手術(shù)組比較,損傷組和CAR組7d、14d和28d內(nèi)膜面積(IA)顯著增加,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且隨著損傷時(shí)間的延長而逐漸增加,而管腔面積(LA)顯著減少(P<0.05)。CAR組7d、14d、28dIA、IA/MA比值均低于相同時(shí)間點(diǎn)損傷組,且在損傷后14d抑制作用最顯著,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而管腔面

12、積與相同時(shí)間點(diǎn)損傷組比較擴(kuò)大有顯著性意義(P<0.05)。各組間中膜面積(MA)沒有顯著性差異(7d、14d、28d P值分別為0.070、0.105、0.856)。
　　 2.假手術(shù)組血管內(nèi)膜和中膜PCNA表達(dá)陰性。與假手術(shù)組比較,損傷組和CAR組球囊損傷后內(nèi)膜和中膜PCNA表達(dá)顯著增高,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。損傷組術(shù)后7天可見在新生內(nèi)膜中有大量陽性表達(dá)細(xì)胞,中膜層可見較多陽性細(xì)胞；術(shù)后14天由于新生內(nèi)膜進(jìn)一步增厚,新

13、生內(nèi)膜中陽性細(xì)胞數(shù)量也明顯增多,但表達(dá)強(qiáng)度下降,有向管腔表面聚集的趨勢(shì),靠近腔面的陽性細(xì)胞胞核較大,中膜層陽性細(xì)胞減少；術(shù)后28d,內(nèi)膜PCNA陽性細(xì)胞數(shù)進(jìn)一步減少,中膜甚至極少表達(dá)。與損傷組組比較,CAR組術(shù)后7～28d內(nèi)膜PCNA陽性細(xì)胞數(shù)均減少,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),PCNA指數(shù)分別降低23.1％、39.4％和32％；中膜PCNA陽性表達(dá)CAR組術(shù)后7d較損傷組降低有顯著性意義(P<0.05),術(shù)后14d、28d陽性細(xì)胞數(shù)

14、減少,但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
　　 結(jié)論
　　 1.卡維地洛能顯著抑制球囊損傷后新生內(nèi)膜形成,減輕血管再狹窄的進(jìn)展。
　　 2.卡維地洛對(duì)球囊損傷后內(nèi)膜增生的抑制作用與該藥物干預(yù)細(xì)胞周期、抑制VSMCs增殖有關(guān)。
　　 目的：
　　 在大鼠頸動(dòng)脈球囊損傷再狹窄模型的基礎(chǔ)上,觀察卡維地洛對(duì)血管組織IGF-1、MMP-2、MMP-9、TIMP-1表達(dá)的影響,以進(jìn)一步探討卡維地洛防治再狹窄的機(jī)

15、制,為卡維地洛防治血管再狹窄提供理論依據(jù)。
　　 方法
　　 SPF級(jí)健康雄性Wistar大鼠,隨機(jī)分為3組。CAR組(n=30):行頸動(dòng)脈球囊損傷術(shù)加卡維地洛(carvedilol,CAR)10mg.kg-1·d-1干預(yù)；損傷組(n=30):行頸動(dòng)脈球囊損傷術(shù)；假手術(shù)組(n=30):對(duì)照組。每組分為1d、3d、7d、14d、28d5個(gè)亞組,每個(gè)亞組6只大鼠。分別于術(shù)后相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)處死大鼠,取損傷血管段,剪1/3段制備石蠟

16、標(biāo)本,行免疫組織化學(xué)染色,另2/3段立即投入液氮中保存,用于RT-PCR檢測(cè)。分別應(yīng)用免疫組化和RT-PCR方法檢測(cè)IGF-1、MMP-2、MMP-9、TIMP-1蛋白和mRNA在各組術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)。
　　 結(jié)論
　　 1.球囊損傷血管再狹窄形成過程中,血管組織中IGF-1表達(dá)增高,且在損傷后14d達(dá)高峰。
　　 2.卡維地洛可能通過抑制IGF-1的表達(dá)而抑制VSMCs增殖,從而減輕內(nèi)膜增生,降低再狹窄。<

17、br>　　 3.球囊損傷血管再狹窄形成過程中,血管組織中MMP-2、MMP-9表達(dá)增高,且在損傷后7d達(dá)高峰。
　　 4.卡維地洛可能通過抑制MMP-2、MMP-9的表達(dá),抑制VSMCs遷移,改善ECM的積聚,從而減輕內(nèi)膜增生,改善血管重塑,降低再狹窄。
　　 5.球囊損傷血管再狹窄形成過程中,血管組織中TIMP-1表達(dá)增高,卡維地洛對(duì)TIMP-1表達(dá)無影響。
　　 6.TIMP-1的表達(dá)對(duì)內(nèi)膜增生和血管重塑可