王青龍,姜希娟,范英昌,龐曉麗
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,天津 300193;2.天津中醫(yī)藥大學(xué)中西醫(yī)結(jié)合學(xué)院,天津 300193;3.天津中醫(yī)藥大學(xué)護(hù)理學(xué)院,天津 300193)
動(dòng)脈粥樣硬化(AS)是冠心病、腦梗死、外周血管疾病的主要原因。研究顯示炎癥反應(yīng)可以促進(jìn)粥樣斑塊進(jìn)行性發(fā)展,繼而破裂出血引發(fā)急性心腦血管事件[1]。因此,控制炎癥反應(yīng)可抑制斑塊的發(fā)生發(fā)展。近年來(lái),很多學(xué)者認(rèn)為AS屬于慢性免疫-炎癥反應(yīng)[2-3],從免疫角度探討AS發(fā)生發(fā)展中的炎癥反應(yīng)機(jī)制成為目前研究的熱點(diǎn)之一。雷帕霉素作為一種免疫抑制劑,在抗AS方面的研究已經(jīng)取得了一些進(jìn)展[4-5]。然而,其具體作用機(jī)制尚未完全闡明。故實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立小鼠動(dòng)脈粥樣硬化模型,探討雷帕霉素對(duì)粥樣斑塊面積的影響及機(jī)制,以期為臨床研究提供借鑒。
1.1 藥物準(zhǔn)備 根據(jù)說(shuō)明書(shū),基于體表面積換算人鼠等劑量,并將藥物溶入適量生理鹽水中。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 選取健康A(chǔ)poE基因敲除(ApoE-/-)雄性小鼠 30 只,體質(zhì)量 25~30 g,6~8 周齡(國(guó)家衛(wèi)生研究院提供)。動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)2周后,采用隨機(jī)數(shù)字表法將小鼠分為3組:模型組10只、雷帕霉素組(RAPA)10只,陽(yáng)性藥物(瑞伐他?。┙M10只,另飼養(yǎng)C57小鼠10只作為空白對(duì)照組??瞻讓?duì)照組給予正常飲食,其他3組均給予高脂飲食12周。12周后,RAPA組和陽(yáng)性藥物組給予相應(yīng)劑量藥物灌胃4周,模型組與空白對(duì)照組給予等劑量生理鹽水灌胃4周。4周后處死取材。
1.3 觀察方法與指標(biāo) 1)處死小鼠后取主動(dòng)脈竇斑塊,冰凍連續(xù)切片后油紅O染色,觀察各組斑塊內(nèi)脂質(zhì)情況。2)取主動(dòng)脈竇及主動(dòng)脈弓斑塊,石蠟連續(xù)切片后蘇木精-伊紅(HE)染色,利用圖像分析儀評(píng)估斑塊面積。3)取小鼠外周血,離心后取上清,采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法測(cè)定外周血中腫瘤壞死因子 α(TNF-α)、γ 干擾素(INF-γ)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)、轉(zhuǎn)化因子 β(TGF-β)含量。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析,計(jì)量數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD法行配對(duì)t檢驗(yàn),以P<0.05定為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.1 油紅O染色 模型組、雷帕霉素組及陽(yáng)性藥物組均形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,其中模型組形成的粥樣斑塊具有較大脂核,見(jiàn)圖1。
圖1 各組斑塊主動(dòng)脈竇油紅O染色(×40)Fig.1 Aortic sinus imaging of Oil red staining among groups(×40)
圖2 各組斑塊主動(dòng)脈弓HE染色(×40)Fig.2 Aortic arch imaging of Hematoxylin and eosin among groups(×40)
2.2 斑塊面積 基于HE染色利用圖像分析儀計(jì)算各組斑塊面積及占管腔的百分比。結(jié)果顯示,與模型組比較,雷帕霉素組斑塊面積及狹窄程度明顯小于模型組,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);瑞伐他汀組雖然斑塊面積與模型組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),但在狹窄程度方面有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見(jiàn)表1。雷帕霉素組與瑞伐他汀組比較,兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)圖2。
表1 各組斑塊面積及占管腔面積百分比比較(±s)Tab.1 Comparison of the plaque area and lumens area account among groups(±s)
表1 各組斑塊面積及占管腔面積百分比比較(±s)Tab.1 Comparison of the plaque area and lumens area account among groups(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
組別模型組RAPA組瑞發(fā)他汀組動(dòng)物數(shù)10 10 10斑塊面積(mm2) 斑塊面積百分比(%)651.30±145.81 0.384±0.500 502.32±184.75* 0.297±0.600**625.82±170.46 0.339±0.400*
2.3 外周血中 TNF-α、INF-γ、IL-6、IL-10、TGF-β含量 結(jié)果顯示,模型組與空白對(duì)照組比較,促炎因子明顯升高,而抗炎因子明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);雷帕霉素組與模型組比較能有效降低促炎因子含量,增加抗炎因子表達(dá),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);瑞伐他汀組與模型組比較除IL-10外,差異均勻統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表 2。
近年來(lái)很多學(xué)者認(rèn)為AS屬于慢性免疫-炎癥性疾病,斑塊內(nèi)大量巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞(主要為CD4+T細(xì)胞)、炎癥因子聚集引發(fā)免疫炎癥反應(yīng),可導(dǎo)致斑塊進(jìn)行性發(fā)展[6-7]。研究顯示,雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信號(hào)通路激活后可促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖、遷移及CD4+T淋巴細(xì)胞向效應(yīng)性T細(xì)胞分化,進(jìn)而導(dǎo)致AS炎癥反應(yīng)放大[5,8]。因此,調(diào)控mTOR通路可抑制免疫炎癥反應(yīng),進(jìn)而抑制AS斑塊進(jìn)展。
表2 各組外周血中炎癥因子含量測(cè)定比較(x±s)Tab.2 Comparison of inflammatory factors in peripheral blood among groups(±s)pg/mL
注:與對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01。
組別空白對(duì)照組模型組RAPA組瑞伐他汀組動(dòng)物數(shù)10 10 10 10 TNF-α INF-γ IL-6 IL-10 TGF-β 1 237.19±331.84 1 112.14±399.52 1 341.82±336.34 553.23±126.18 976.89±161.77 2 438.26±920.70* 1 778.02±177.12* 1 963.73±387.36* 411.43± 20.98* 484.52±152.52**1 054.38±273.69# 1 055.50±108.16## 1 541.07±107.77# 481.26± 38.21# 1 031.66±193.83##1 065.59±347.33# 1 208.98± 61.40# 1 446.71±268.97# 476.90± 68.11 1 104.39±294.54##
雷帕霉素為免疫抑制劑,可通過(guò)抑制mTOR通路達(dá)到控制免疫反應(yīng)的作用[4]。本研究油紅O及HE染色顯示,雷帕霉素組斑塊脂核明顯小于模型組?;贖E染色圖像分析結(jié)果證明,該藥可有效減小動(dòng)脈粥樣硬化小鼠體內(nèi)斑塊面積,降低血管狹窄程度,與臨床治療AS陽(yáng)性藥物-他汀類效果相同。說(shuō)明一方面,AS進(jìn)展過(guò)程中確實(shí)存在免疫反應(yīng);另一方面,這種免疫反應(yīng)與mTOR通路關(guān)系密切。
在免疫引發(fā)的炎癥反應(yīng)方面,研究表明mTOR通路激活后,一方面可促進(jìn)巨噬細(xì)胞增殖,增殖的巨噬細(xì)胞會(huì)釋放大量炎癥因子如TNF-α、INF-γ、IL-6 等,加劇 AS 炎癥反應(yīng)[6,9]。另一方面,可促進(jìn)CD4+T亞群細(xì)胞向效應(yīng)性T細(xì)胞分化,降低調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)數(shù)量,進(jìn)而導(dǎo)致Treg細(xì)胞分泌的抗炎因子 IL-10、TGF-β 表達(dá)降低,炎癥反應(yīng)放大[10-11]。本研究結(jié)果顯示,雷帕霉素可有效降低動(dòng)脈粥樣硬化小鼠外周血中 TNF-α、INF-γ、IL-6 含量,增加 IL-10、TGF-β含量。因此,推測(cè)這可能與該藥抑制巨噬細(xì)胞增殖、增加Treg細(xì)胞數(shù)量有關(guān)。綜上所述,雷帕霉素可通過(guò)增加抗炎因子含量、降低促炎因子含量來(lái)調(diào)控炎癥反應(yīng),進(jìn)而抑制斑塊發(fā)展,降低血管狹窄程度。
總之,雷帕霉素為抗真菌感染、抗移植免疫反應(yīng)藥物,在治療AS方面的研究尚處于起步階段。本研究從炎癥角度探討該藥對(duì)AS的作用機(jī)制,但在免疫炎癥具體作用靶點(diǎn)方面還需進(jìn)一步研究。