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动脉粥样硬化是多种心脑血管疾病的病理基础。动脉粥样硬化的发病机制主要有血脂代谢异常、炎症反应、内皮损伤、氧化应激等。高密度脂蛋白(High density lipoprotein, HDL)能够通过胆固醇逆转运(Reverse cholesterol transport, RCT)、抗炎、抗氧化、抗血栓、抗细胞凋亡及舒张血管来实现保护血管、抗动脉粥样硬化的功能。而最新的研究发现单纯HDL水平不能反映其抗动脉粥样硬化功能,而HDL的功能与其亚型、代谢、组成成分密切相关。HDL的亚型分布、组分和功能开始成为目前抗动脉粥样硬化研究的热点。ApoA-Ⅰ是HDL的主要组成蛋白和结构基础,也是HDL完成RCT、抗内皮细胞凋亡、抗氧化、抗炎功能的主要承担者。ApoA-Ⅰ数量减少或结构改变,HDL原有功能则会减弱或丧失,甚至出现促AS作用。HDL经由preβ1-HDL→HDL3→HDL2的过程而逐渐成熟,HDL2作为大的成熟HDL亚型颗粒,可促使胆固醇向肝脏和合成类固醇激素的组织转运,低HDL2水平与冠心病的风险负相关。三磷酸腺苷结合盒转运子A1(ATP-binding cassette transporters A1, ABCA1)能够与HDL结合,促进细胞内胆固醇的流出,影响HDL颗粒生成,参与RCT,调节脂质代谢。此外,ABCA1还可通过抑制炎症因子表达、参与氧化应激反应等多种途径影响AS进程。B类Ⅰ型清道夫受体(Scavenger receptor class B, type Ⅰ, SR-BI)能够选择性摄取HDL中的胆固醇酯,传递给肝脏和类固醇激素生成组织,完成RCT;还能够介导外周细胞胆固醇流出过程,参与多种脂蛋白的代谢。髓过氧化物酶(Myeloperoxidase, MPO)和对氧磷酶1(Paraoxonase 1,PON1)是HDL影响炎症、氧化应激的相关蛋白。MPO能够选择性氧化修饰ApoA-Ⅰ,使HDL功能减弱或丧失,加速AS斑块发展。相反,PON1能够直接参与脂蛋白中过氧化物的水解,使HDL免受氧化修饰,保护HDL的抗氧化功能。卵磷脂胆固醇酰基转移酶(Lecithin cholesterol acyltransf erase, LCAT)可以将胆固醇酯化,使胆固醇不断进入到HDL中,使HDL逐渐变成富含胆固醇酯的成熟HDL。LCAT是HDL代谢的关键酶,当LCAT的功能受损时,胆固醇酯的合成会受到抑制,从而导致高胆固醇血症:同时,HDL成熟过程将会受阻,AS的发生率将增加。中医认为血脂异常是内因与外因互相作用的结果,内因方面主要是脾失健运、肝失疏泄、肾精亏虚,外因包括饮食不节、情志失调、劳逸失宜等。病机方面,认为本病本虚标实,以正虚为本,湿浊、痰凝、瘀血为标,脾肝肾三脏功能失调是产生血脂异常的主要病理基础。治疗方面,辨证论治,主要以疏肝理气、滋养肝肾、健脾消食,以及活血祛瘀、化痰通络为治则。已经证实多种中药单体成分、单味中药及中药复方能够调节血脂。很多报道提示中药能够提高HDL水平,但是目前对调脂中药通过调节HDL亚型分布来影响其功能方面研究不足,而且少有从影响HDL抗炎、抗氧化功能出发研究中药抗动脉粥样硬化机制的研究报道。在前期实验中我们发现活血化瘀药芎芍胶囊抗AS作用确切,AS兔中血脂TC、LDL升高时伴有HDL升高,考虑HDL具有异质性,HDL水平升高并不一定能够抗AS。在前期研究的基础上,本次实验围绕HDL的亚型、代谢、组分和功能展开了进一步研究。目的:本研究通过建立兔动脉粥样硬化模型,从调节脂质代谢、影响HDL亚型分布及功能的角度探讨芎芍胶囊抗AS可能的作用机制。方法:1.分组和给药将60只雄性新西兰兔随机分为5组,空白对照组、模型组、辛伐他汀组、芎芍低剂量组、芎芍高剂量组,各12只。采用单纯高脂饲料喂养法建立兔AS模型。给药方法:①空白对照组予普通饲料喂养22周;②模型组予高脂饲料喂养14周,接着普通饲料喂养8周;③辛伐他汀组予高脂饲料及辛伐他汀喂养14周,后8周喂养普通饲料及辛伐他汀,辛伐他汀给药量为2mg/Kg·d;④芎芍低剂量组予高脂饲料及中药喂养14周,后8周喂普通饲料及中药,中药剂量为川芎1.5g/kg·d、赤芍0.75g/kg·d;⑤芎芍高剂量组予高脂饲料及中药喂养14周,后8周喂普通饲料及中药,中药剂量为川芎3.0g/kg·d、赤芍1.5g/kg·d。2.病理组织学观察主动脉斑块形成情况22周末麻醉之后处死动物,取出胸主动脉,肉眼观察主动脉大体标本血管壁脂质斑块形成情况。用中性福尔马林溶液固定,常规制成组织石蜡切片,苏木素-伊红(HE)染色,显微镜下观察其组织病理改变。3.高密度脂蛋白及其他血脂检测分别于实验前、给药14周、给药22周3个时间点采血,离心后用全自动生化分析仪检测血清HDL及其组分ApoA-Ⅰ、总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白(LDL)、载脂蛋白B(ApoB)、甘油三酯(TG)、极低密度脂蛋白(VLDL)水平。4.高密度脂蛋白亚型检测取血清标本,采用酶联免疫吸附试验法(ELISA)测定血清中HDL亚型HDL2的水平。5.胆固醇逆转运功能检测实验末取肝组织于液氮中冻存。用Trizol法提取肝脏总RNA,实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)测定肝脏ABCAl mRNA、SR-BI mRNA的表达量。6.高密度脂蛋白抗氧化功能的检测采用邻连茴香胺法测定血清MPO活性,酶联免疫吸附试验法(ELISA)测定血清PON1活性。7.高密度脂蛋白代谢调节采用实时荧光定量聚合酶链式反应(real-time PCR)测定肝脏LCAT mRNA的表达量。结果:1.空白对照组兔主动脉管壁表面光滑,内皮细胞连续,未见脂质沉积;模型组兔主动脉管壁满布脂质斑块,内膜下可见大量堆积的泡沫细胞,平滑肌层细胞内见大量脂质沉积;各给药组兔主动脉管壁表面脂质斑块较模型组减少,显微镜下见内膜下泡沫细胞堆积较少。2.给药及造模14周,除空白对照组外,各组实验兔的血清TC、TG、HDL, LDL、VLDL、ApoA-I、ApoB均升高,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);给药22周,除空白对照组外,各组实验兔的血清TC、VLDL、ApoA-I较给药前升高,模型组LDL较给药前升高,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。给药及造模14周,模型组血清TC、TG、HDL、LDL、VLDL、ApoA-I、ApoB较空白对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01),给药组与模型组差异无统计学意义。给药22周,模型组血清TC、LDL、VLDL、ApoA-I较空白对照组升高,差异有统计学意义(P<0.01);给药组血清HDL的变化与模型组相比无明显差异;给药组血清TC、LDL、VLDL较模型组降低,ApoA-I较模型组升高,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);其中血清TC、VLDL、ApoA-I在芎芍低、高剂量组与辛伐他汀组之间无明显差异。3.给药22周,模型组血清HDL2较空白对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05);辛伐他汀组和芎芍高剂量组血清HDL2的升高程度较模型组更大,差异有统计学意义(P<0.05)。4.给药22周末,模型组ABCA1 mRNA表达量较空白对照组升高(P<0.05)。给药组ABCA1 mRNA表达量较模型组明显升高(P<0.01)。模型组SR-BI mRNA表达量较空白对照组明显升高(P<0.01)。各给药组SR-BI mRNA表达量与模型组相比无明显统计学差异。5.造模及给药14周后,模型组血清MPO活性较空白对照组明显升高(P<0.01),各治疗组MPO活性较模型组降低(P<0.05)。给药22周后,模型组MPO活性较空白对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05);各给药组MPO较模型组降低,差异有统计学意义(P<0.05)。各组实验兔血清PON1活性改变无差异(P>0.05)。6.给药22周末,模型组LCAT mRNA表达量较空白对照组明显升高(P<0.01)。各给药组LCAT mRNA表达量较模型组明显升高(P<0.01)。结论:1.芎芍胶囊能够抑制AS兔主动脉斑块形成,减轻脂质在血管内壁的沉积,减少泡沫细胞在内膜下的聚集。2.芎芍胶囊能够升高AS兔血清ApoA-I水平,降低TC、LDL、VLDL水平,调节脂质水平。3.芎芍胶囊能够升高AS兔血清中HDL2水平,增加HDL成熟亚型颗粒的水平,影响HDL亚型分布。4.芎芍胶囊能够上调AS兔肝脏ABCA1 mRNA表达,促进肝脏内胆固醇代谢,促进胆固醇逆转运,其对肝脏SR-BI mRNA的调节作用不明显。5.芎芍胶囊能够降低AS兔血清MPO活性,抑制其氧化HDL中的ApoA-I,保护HDL抗氧化功能,其对血清PON1活性作用不明显。6.芎芍胶囊能够上调AS兔肝脏LCAT mRNA表达,促进HDL的成熟,影响HDL的功能。7.芎芍胶囊抗动脉粥样硬化的机制可能与促进HDL成熟、增加HDL成熟亚型颗粒水平以及调节血脂水平有关。8.芎芍胶囊抗动脉粥样硬化的机制可能与增加RCT相关蛋白基因表达促进RCT,且可能保护HDL抗氧化功能有关。