吳樂,黎紅華,武強(qiáng),王曉昆
(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院1.神經(jīng)內(nèi)科;2.醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心, 430070)
動脈粥樣硬化(atherosclerosis,AS)從起源到最終并發(fā)癥的形成都是動脈壁的慢性炎癥過程[1]。腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)是一種具有廣泛促炎活性的細(xì)胞因子,在動脈粥樣硬化的形成過程中發(fā)揮重要作用[2-3]。近年來研究表明,同型半胱氨酸(homocysteinemia,Hcy)是導(dǎo)致 AS 的獨(dú)立危險因素[4-6]。普羅布考已作為降血脂藥物應(yīng)用于臨床,同時也具有抗動脈粥樣硬化作用[7-8]。筆者以高蛋氨酸飲食誘導(dǎo)兔高Hcy血癥及AS模型,探討普羅布考對高Hcy血癥致AS過程中的作用以及對TNF-α的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物和藥物 雄性純種新西蘭大耳白兔24只,體質(zhì)量2.0~2.5 kg,購自湖北省動物實(shí)驗(yàn)中心,動物許可證號:SCXK(鄂)2008-0005。普羅布考粉劑購自山東齊魯制藥有限公司。
1.2 主要試劑 TNF-α引物由上海賽百盛基因技術(shù)有限公司設(shè)計并合成,TNF-α的酶聯(lián)免疫吸附試劑盒為R&D公司產(chǎn)品。
1.3 實(shí)驗(yàn)分組及給藥 將大耳白兔隨機(jī)分為3組,每組8只:對照組給予基礎(chǔ)飼料每只200 g·d-1;模型組喂高蛋氨酸飼料每只200 g·d-1(基礎(chǔ)飼料中加入1%蛋氨酸);治療組在喂高蛋氨酸飼料每只200 g·d-1基礎(chǔ)上,從第12周開始灌胃給予普羅布考每只1 g·d-1,共20周。
1.4 血清TNF-α及血漿Hcy測定 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時每只動物采血4 mL,其中2 mL不抗凝,3 000 r·min-1(r=5.5 cm)離心15 min,取上清液,用酶聯(lián)免疫法批量檢測血清TNF-α,嚴(yán)格按照試劑盒的程序操作。用依地酸二鈉溶液2 mL抗凝,30 min內(nèi)4℃ 3 000 r·min-1離心15 min,分離血漿,-80℃凍存,以高效液相色譜法檢測血漿Hcy。
1.5 病理形態(tài)學(xué)觀察 末次給藥后24 h禁食,不禁水,用氣栓法處死動物,快速打開腹腔剝離腹主動脈,剪取腹主動脈約0.5 cm,10%中性甲醛溶液固定,梯度乙醇脫水,石蠟包埋,連續(xù)切片4μm,蘇木精-伊紅染色后于光鏡下觀察。其余腹主動脈-80℃凍存。
1.6 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈法檢測腹主動脈中TNF-α的mRNA表達(dá)水平 按照Trizol說明書方法提取組織總RNA,測定總RNA濃度及純度。逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng):在逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)體系25μL中,以總RNA 4μg為模板,用Mix逆轉(zhuǎn)錄酶將mRNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。引物序列 如 下:TNF-α :5 '-AGCTCCAGTGGCTGAACCG-3 '(上游,5'-CAGGGCAATGATCCCAAAGTA-3'(下游),擴(kuò)增 片 段 為 398 bp;GAPDH:5'-ACCAGCCCCAGCAAGAGCACAAG-3 '(上 游),5 '-TTC-AAGGGGTCTACATGGCAACTG-3'(下游),擴(kuò)增片段為 123 bp。反應(yīng)參數(shù)為:95℃預(yù)變性5 min,94℃變性30 s,61℃退火45 s,72℃延伸30 s,35個循環(huán),72℃終末延伸5 min。擴(kuò)增產(chǎn)物以1.6%瓊脂糖凝膠電泳,凝膠成像系統(tǒng)進(jìn)行半定量分析。每個實(shí)驗(yàn)組重復(fù)3次進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,治療前后比較采用配對資料t檢驗(yàn),組間比較采用成組設(shè)計資料t檢驗(yàn)。所有統(tǒng)計分析均采用SPSS11.5統(tǒng)計軟件進(jìn)行計算。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 血清TNF-α及血漿同型半胱氨酸水平 見表1。模型組血清TNF-α和血漿Hcy水平較正常組明顯增高。治療組較模型組血清TNF-α水平明顯下降。治療組和模型組血漿同型半胱氨酸水平檢查結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
表1 3組兔TNF-α及Hcy水平的變化Tab.1 The changes of the levels of TNF-α and Hcy in the three groups of rats ±s
表1 3組兔TNF-α及Hcy水平的變化Tab.1 The changes of the levels of TNF-α and Hcy in the three groups of rats ±s
與模型組比較,*1 P<0.05,*2 P>0.05;與正常組比較,*3 P<0.05Compared with the model group,*1 P < 0.05,*2 P > 0.05;Compared with the normal group,*3 P <0.05
組別 兔/只TNF-α/(pg·mL-1)Hcy/(μmol·L-1)治療組 8 4.01±1.13*1 43.42±3.53*2模型組 8 7.65±1.73*3 45.81±4.03*3正常組8 2.37±0.86 14.94±2.12
2.2 腹主動脈TNF-α的mRNA表達(dá)水平 以正常組DNA擴(kuò)增條帶吸光度為對照,各組DNA擴(kuò)增條帶吸光度與之進(jìn)行比較,以所得比值作為TNF-α的mRNA水平的相對定量指標(biāo)。結(jié)果模型組腹主動脈TNF-α的mRNA表達(dá)水平較正常明顯增高(P<0.01)。治療組腹主動脈TNF-α的mRNA表達(dá)明顯降低,與模型組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖1。
2.3 組織形態(tài)學(xué)變化 見圖2。蘇木精-伊紅染色顯示,正常組血管壁內(nèi)膜光滑完整,中膜平滑肌細(xì)胞排列規(guī)則;模型組血管內(nèi)膜明顯增厚,并可見一處內(nèi)膜下出血(箭頭處),中膜平滑肌細(xì)胞排列紊亂;治療組血管內(nèi)膜增厚明顯減輕,中膜平滑肌細(xì)胞排列規(guī)則。
圖1 3組兔腹主動脈TNF-α的mRNA表達(dá)與正常組比較,*1 P<0.01;與模型組比較,*2 P<0.05Fig.1 The m RNA expressions of TNF-α of abdom inal aorta in the three groups of ratsCompared with the normal group,*1 P <0.01;Compared with themodel group,*2 P <0.05
研究證實(shí),血漿Hcy水平升高是心血管疾病的一個獨(dú)立的危險因素。健康人的血漿Hcy水平為5~10μmol·L-1。血漿Hcy水平嚴(yán)重升高的患者通常伴有早發(fā)性的動脈粥樣硬化。迄今為止,血漿Hcy水平升高引起心血管疾病的發(fā)病機(jī)制尚未完全明了。目前認(rèn)為主要與以下幾個方面有關(guān):①高Hcy導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷及功能障礙。如內(nèi)皮細(xì)胞合成一氧化氮減少,超氧陰離子產(chǎn)生增多,直接導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的氧化損害。由于代謝反應(yīng),Hcy之間的自身氧化增強(qiáng),導(dǎo)致活性氧、羥自由基和脂質(zhì)過氧化物激活劑增多,損傷血管內(nèi)皮[9-10]。②高Hcy促進(jìn)脂蛋白的氧化。當(dāng)血漿中Hcy水平增高時,Hcy間的自身氧化增強(qiáng),活性氧產(chǎn)生增多,促使脂蛋白發(fā)生過氧化,導(dǎo)致低密度脂蛋白的氧化,生成氧化低密度脂蛋白[11],從而易被巨噬細(xì)胞吞噬,巨噬細(xì)胞隨后轉(zhuǎn)變成泡沫細(xì)胞,導(dǎo)致脂質(zhì)條紋病變的產(chǎn)生和纖維斑塊的形成,促進(jìn)主動脈粥樣斑塊的形成。③高Hcy能引起許多炎癥遞質(zhì)釋放,引起單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞對內(nèi)皮細(xì)胞的黏附,白細(xì)胞在粥樣斑塊中的聚集,導(dǎo)致動脈粥樣硬化的形成[12]。④其他機(jī)制,如刺激血管平滑肌細(xì)胞增殖和激活血栓形成。本研究觀察到給予20周高蛋氨酸飲食后,兔血漿Hcy水平明顯升高,同時主動脈組織形態(tài)明顯改變,血管內(nèi)膜明顯增厚,中膜平滑肌細(xì)胞排列紊亂,可見高Hcy水平可以導(dǎo)致血管病變。
圖2 3組腹主動脈蘇木精-伊紅染色結(jié)果(×200)Fig.2 HE stain of abdom inal aorta in the three groups of rats(×200)
TNF-α主要由單核-巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,血管內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞也能產(chǎn)生TNF-α。TNF-α由單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌后,通過促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的增殖、影響脂類攝取與代謝、使血脂水平增高及增加細(xì)胞間質(zhì)膠原的合成等途徑參與動脈粥樣硬化的形成[13]。研究表明,人動脈粥樣硬化病變處TNF-α表達(dá)增加[14]。血清TNF-α水平升高能加重動脈粥樣硬化病變程度以及增加冠心病發(fā)病風(fēng)險[15-16]。因此,降低血清TNF-α水平可能是防治動脈粥樣硬化有效途徑。
普羅布考除了具有降血脂的作用外,還具有強(qiáng)大的抗氧化作用。普羅布考分子內(nèi)所含的酚羥基很容易被氧化而發(fā)生斷鏈,捕捉氧離子并與之結(jié)合形成穩(wěn)定的酚氧基,有效降低氧自由基濃度,從而預(yù)防或延遲動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展,普羅布考可以通過其較強(qiáng)的抗氧化作用抑制該炎癥的發(fā)展[17-18]。普羅布考的脂溶性使其易于穿過內(nèi)皮細(xì)胞到達(dá)血管壁及脂質(zhì)斑塊之間發(fā)生抗氧化作用,從而抑制了斑塊的形成,改變斑塊的成分而發(fā)揮強(qiáng)大的抗動脈粥樣硬化作用[19]。
本研究顯示,給予普羅布考治療8周后,兔血清TNF-α水平明顯下降,腹主動脈TNF-α的mRNA表達(dá)明顯減少,兔主動脈組織形態(tài)明顯改善,但血漿Hcy水平差異無統(tǒng)計學(xué)意義。綜上所述,普羅布考抗AS的作用可能與其能降低血清TNF-α以及抑制腹主動脈TNF-α的mRNA表達(dá)有關(guān)。
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