普罗布考通过诱导血红素加氧酶1发挥抗动脉粥样硬化作用
分类号:R541.4
密级:单位代码:10422学号:L0860087
⑧∥菇办写
硕士学位论文
(专业学位)
论文题目:普罗布考通过诱导血红素加氧酶1发挥
抗动脉粥样硬化作用
Probucolprotectsagainstatherosclerosisthrough
inductionofhemeoxygenase一1
合作导师2012年4月21日
原创性声明
本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明
、
的法律责任由本人承担。
论文作者签名j药啦日期:2堕坠哗
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(保密论文在解密后应遵守此规定)
雠撇埤新躲挚日期:型三曼塑
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目录
中文摘要………………………………………………………………………1英文摘要………………………………………………………………………4符号说明………………………………………………………………………6前言……………………………………………………………………………1/日U吾……………………………………………………………………………
材料与方法……………………………………………………………………9结果……………………………………………………………………………18讨论……………………………………………………………………………20结论……………………………………………………………………………30附表……………………………………………………………………………31参考文献………………………………………………………………………33致谢……………………………………………………………………………40攻读学位期间发表的主要学术论文…………………………………………41
CATALoGUE
ChineseAbstract………………………………………………………………1EnglishAbstract……………………………………………………………….4SymbolicDescription………………………………………………………….6Preface………………………………………………………………………..7MaterialsandMethods………………………………………………………..9Result………………………………………………………………….………18Discussion……………………………………………………………………..20Conclusion……………………………………………………………………..30Tables…………………………………………………………………………..31References……………………………………………………………………..33Acknowledgements……………………………………………………………40PapersPublished………………………………………………………………41
普罗布考通过诱导血红素加氧酶1发挥抗动脉粥样硬化作用
作者姓名:张建宁
专业:内科学(心血管)
指导教师姓名郭媛教授
中文摘要
研究背景
随着对氧化型低密度脂蛋白(oxidizedlowdensitylipoprotein,OX.LDL)参与动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)形成和发展的学说认识的加深,国内外学者已经将抗氧化剂用于抗AS的研究。其中普罗布考是FDA唯一认证的抗氧化药物,最初以降脂药应用于临床,近几年发现其具有抗氧化、降脂外的其他作用,如改善血管内皮功能、抑制平滑肌细胞增殖等。动物实验及临床研究显示普罗布考具有抗AS作用,但其具体作用机制尚未完全阐明。
血红素加氧酶(HemeOxygenase,HO)系统是血红素氧化的起始酶和限速酶,其主要功能是分解血红素生成胆绿素、一氧化碳和游离铁,胆绿素随后被进一步还原成胆红素,游离铁与转铁蛋白结合。HO在体内有HO.1、HO.2、HO.3三种同工酶。HO.1为诱导型,广泛分布于脾脏、肝脏、网状内皮系统和骨髓等组织,能在血管内皮细胞和平滑肌细胞中低水平地表达。现已证实,HO.1是一种应激蛋白,在应激状态下适量表达可以减轻细胞损伤、蛋白质氧化及脂质过氧化。近来的动物实验表明,增JJHHO.1表达可明显减轻AS病变程度;临床研究亦发现,人类HO.1表达水平与冠心病发病和冠脉支架术后再狭窄相关,更体现HO.1在AS中的重要作用。最近有国外文献报道,普罗布考可在动物体内外上调HO.1mRNA的表达,因此我们推测,普罗布考有可能通过诱导HO.1的产生进而发挥其抗AS作用。本研究通过建立兔腹主动脉粥样硬化模型,应用锡原卟啉.9抑制体内HO.1的活性,观察斑块形态、组成及血清氧化、炎性因子的水平,进一步研究普罗布考对斑块进展及稳定性的影响,探讨HO.1在普罗布考抗动脉粥样硬化作用机制中的地位。
山东大学硕十学位论文
研究目的
(1)建立兔腹主动脉As模型;
《2)研究在As发生发展中,口服普罗布考对主动脉壁内Ho.1表达及活性的影响;(3)通过检测血清中氧化因子、炎症因子的水平,观测斑块的病理形态及组成,探讨普罗布考抗As的作用;
(4)探讨HO.1在普罗布考抗动脉粥样硬化作用中的地位,为AS的临床防治提供理论和实验依据。
研究对象及方法
高脂饮食加腹主动脉内膜剥脱术建立兔动脉粥样硬化模型后,60只成模雄性新西兰兔随机分为高脂对照组、锡原卟啉.9(SnPP.IX,HO.1抑制剂)组、普罗布考组、普罗布考+SnPP.IX组,每组15只,持续药物干预12周,24周木检测各组血脂,血清中氧化低密度脂蛋白、白介素.18、基质金属蛋白酶.9和超敏感C反应蛋白的水平;观测斑块的病理形态及组成;通过免疫组织化学法观察腹动脉组织中HO.1的表达,实时定量RT.PCR检测HO.1mRNA的表达,酶法检测HO活性的变化。
结果
与对照组相比,普罗布考组斑块内HO.1的表达及活性显著增加,主动脉斑块面积、内一中膜厚度显著减小,斑块纤维帽厚度增加,斑块内巨噬细胞浸润减少,血清中氧化低密度脂蛋白及炎症因子的水平降低(P均<0.01)。使用锡原卟啉.9抑制HO.1的产生及活性,促进了斑块的进展,增加了血浆中氧化及炎症因子的水平(P均<0.01)。普罗布考干预的同时抑制HO.1的活性,显著减弱了普罗布考的抗动脉粥硬化作用(各项检测指标普罗布考组VS.普罗布考+SnPP.IX组.,P均<0.01)。
结论
普罗布考通过诱导HO.1产生发挥其抗炎、抗氧化作用,从而抑制动脉粥样硬化进展,增加斑块的稳定性。HO.1可能是普罗布考抗动脉粥样硬化的作用2
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靶点。
关键词普罗布考;血红素加氧酶;动脉粥样硬化
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Probucolprotectsagainstatherosclerosisthrough
inductionofhemeoxygenase一1
ABSTRACT
objective
(1)Tosetupananimalmodelofabdominalatheroscleroticplaques;(2)TodeterminetheeffectofprobucolonASprogressionandplaquestabilization;(3)Toobservetheeffectofprobucolonplaquepathologicconditionandplasmlevelsofinflammationalandoxidationfactors;
(4)To
asexplorethepossiblemechanismunderlyingprobucol’Sbeneficialproperties,SOtoprovidetheoreticalbasesforpreventingACS.
Researchobjeetsandmethods
Atheroscleroticplaqueswereinducedinaortasof60maleNewZealandrabbitsbyatherogenicdietfor12weeksafterendothelialWhiteinjury.Rabbitswerethenrandomizedinto4groupswhichreceived,respectively,notreatment,probucol,SnprotoporphyrinIX(SnPPIx),orprobucolplusSnPPIXfor12weeks.Serological,
wereperformed.pathological,immunohistochemicalandgeneexpressionstudies
Theresults
ProbucolsignificantlyinducedHO一1mRNA,protein,andenzymeactivityin
correlatedwithaatheroscleroticplaques.Thisinductionwasreductioninthe
ofplaqueprogressionofplaquesize.Furthermore,thisinductionresultedinfeatures
stabilitysuchasincreasedfibrouscapthicknessandlessmacrophageinfiltration.4
Moreover,theSeTBmlevelsofoxidizedlowdensitylipoproteinandproinflammatoryfactors,includingmatrixmetalloproteinase一9,interleukin一18andhighsensitiveC.reactiveproteinwereremarkablyreducedbyprobuc01.Incontrast,inhibitionofHO.1bySnPPIXaugmentedplaqueprogressionandvulnerabilityandsignificantlyreducedtheeffectsofprobuc01.
Conelusion
OurresultsdemonstratethatprobucoltreatmentmayinhibitatherosclerosisprogressionandpromoteplaquestabilitybyinductionofriO一1.Kevwords√
Probucol;Hemeoxygenase;Atherosclerosis5
符号说明
缩略语英文名称中文名称OX.LDLoxidizedlowdensitylipoprotein氧化型低密度脂蛋白AS
HO
IL.18
MMP-9
Hs.CRP
IMT
TC
TG
HDL.C
LDL.CatherosclerosisHemeOxygenaseInterleukinmatrixmetalloproteinaseshigh.sensitivityC.reactiveproteinintima-to.mediathicknesstotalcholester01triglyceridehigh.densitylipoproteincholesterollowdensitylipoproteincholesterol动脉粥样硬化血红素加氧酶白介素.18基质金属蛋白酶.9高敏C反应蛋白内中膜厚度总胆固醇甘油三酯高密度脂蛋白低密度脂蛋白6
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刖吾
近年来心脑血管疾病发病率呈逐渐上升趋势,这与社会经济水平的提高和社会的老龄化同益明显有一定关系。部分专家预测10年后全球范围内死亡总人数中将有36%死于心脑血管疾病,心血管疾病将第一次成为首要的致死原因[11。多种心脑血管疾病的主要病理基础和共同病理过程是动脉粥样硬化(atherosclerosis,As)。既往研究多强调As病变所造成管腔的狭窄程度,把治疗重点放在As斑块的消退。近年的研究发现,As是一个稳定期和不稳定期交替的非线性过程,这一过程取决于斑块的稳定性。稳定斑块可不产生临床症状或仅表现为劳力型心绞痛,而不稳定斑块即易损斑块(vulnerableplaques)可导致急性冠脉综合征(acutecoronarysyndromes,ACS)的发生。ACS,包括不稳定型心绞痛(unstable
myocardialangina,UA)、急性心肌梗死(acuteinfarction,AMI)和心性猝死,主要是由于AS
易损斑块的破裂、血栓形成造成冠脉急性闭塞所致【2】。研究表明易损斑块具有较薄的纤维帽、较大的脂质核、较多的炎性细胞浸润、较少的胶原和平滑肌细胞含量及新生微血管增加等特点【31,而斑块足否破裂取决于斑块的内在组织特性和斑块处的机械应力,其中内因起着主导作用。因此,探讨As斑块易损性和破裂的分子生物学机制,寻找稳定斑块,预防斑块破裂的措施对于减少急性心脑血管事件的发生具有十分重要的意义。
随着对氧化型低密度脂蛋白(oxidizedlowdensitylipoprotein,OX—LDL)参与AS形成和发展的学说认识的加深,国内外学者已经将抗氧化剂用于抗AS的研究。其中普罗布考是FDA唯一认证的抗氧化药物,最初以降脂药应用于临床,近几年发现其具有抗氧化、降脂外的其他作用,如改善血管内皮功能、抑制平滑肌细胞增殖等。动物实验及临床研究显示普罗布考具有抗AS作用【4‘6】,但其具体作用机制尚未完全阐明。
血红素加氧酶(HemeOxygenase,HO)系统是血红素氧化的起始酶和限速酶,其主要功能是分解血红素生成胆绿素、一氧化碳和游离铁,胆绿素随后被进一步还原成胆红素,游离铁与转铁蛋白结合。HO在体内有HO.1、HO.2、HO一3三种同工酶。HO.1为诱导型,广泛分布于脾脏、肝脏、网状内皮系统和骨髓等组织,能在血管内皮细胞和平滑肌细胞中低水平地表达【71。现己证实,HO.1是一种应激
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蛋白,在应激状态下适量表达可以减轻细胞损伤、蛋白质氧化及脂质过氧化。近来的动物实验表明,增iJ[IHO.1表达可明显减轻AS病变程度[8-10];临床研究亦发现,人类HO.1表达水平与冠心病发病和冠脉支架术后再狭窄相判1卜121,更体现HO.1在AS中的重要作用。最近有国外文献报道,普罗布考可在动物体内外上调HO.1mRNA的表达【13。141,因此我们推测,普罗布考有可能通过诱导HO.1的产生进而发挥其抗AS作用。本研究通过建立兔腹主动脉粥样硬化模型,应用锡原卟啉.9抑制体内HO.1的活性,观察斑块形态、组成及血清氧化、炎性因子的水平,进一步研究普罗布考对斑块进展及稳定性的影响,探讨HO.1在普罗布考抗动脉粥样硬化作用机制中的地位。
材料与方法
1材料
1.1实验动物:新西兰大白兔60只,体重1.6~2.0kg,由山东省农业科学院提供。单笼、自由饮水,适应性饲养2周后进入实验。
1.2实验仪器
(1)彩色多普勒超声显像仪:HPSonos7500型,荷兰飞利浦公司生产,该机具有M型超声、二型超声、脉冲多普勒、连续多普勒、彩色多普勒血流显像及声学密度定量分析等功能,高频血管探头频率为4一--i0MHz。该机器备有多种应用软件,可以自动计算流速、压差、面积和容量等多种指标。同时,该机器具有声学密度定量分析系统,其分析能力为每一像素点256灰阶,可以定量分析心动周期中血管壁回声强度的变化。
(2)自动脱水机:LEICATPl020型,德国Leica公司生产。
(3)石蜡切片机:LeicaRM2245型,德[]Leica公司产品。
(4)快速冰冻切片机:LeicaCM1900型,德国Leica公司产品。
(5)自动染色机:LeicaST50lOXL型,德国Leica公司产品。
(6)高速离心机:TGL.16B型,上海科学仪器厂产品。
(7)低温高速离心机:BiofugeStratos型,德匪I-Kendro公司产品。
(8)烤片机:LEICAHIl220型,德国Leiea公司生产。
(9)滩片机:LEICAHIl210型,德国Leiea公司生产。
(10)冰台:LEICAEGIl50型,德国Leica公司生产。
(11)数字凝胶成像系统:Fluroehem.9900.50型,美国AIphaInnoteeh公司产品。(12)电热恒温水浴箱:HS一4型,太仓市科教器材厂。
(13)转移电泳槽:DYZ.40B型,北京市六一仪器厂产品。
(14)电泳槽:DYCz.24D型,北京市六一仪器厂产品。
(15)转移电泳仪:DYY.7B型,北京市六一仪器厂产品。
(16)恒温循环器:WD.9412A型,北京市六一仪器厂产品。
(17)实时定量PCR仪:LightCyeler2.0,德国RocheDiagnostics公司产品。(18)PCR自动扩增仪:Eppedorf5332型,德国Eppedorf公司产品。
(19)光学显微镜:OlympusBX-51型,日本Olympus公司产品,
(20)超净工作台:HFl200型,上海力申科学仪器有限公司。
(21)电热压力蒸汽消毒器:山东新华医疗器械股份有限公司出品。
(22)YXQG02型电热式蒸汽消毒器:山东新华医疗器械厂产。
(23)自动双重纯水蒸馏器:SZ93型,上海亚荣生化仪器厂产。
(24)超低温冰箱:MDF.USOV型,同本SANYO公司产品。
(25)冰箱:KGl9V21型,德国Siemens公司产品。
(26)超声波清洗器:TCQ250型,北京医疗设备二厂产。
(27)病理图像分析系统:JDS01系列形态学分析软件,江苏省捷达科技发展有限公司产品。
(28)电子天平:MP200A型,上海精科仪器厂产品。
以上仪器和设备由教育部和卫生部心血管病重构与功能研究重点实验室提供。(29)全自动生化分析仪:7170型,日本日立公司产品,山东大学齐鲁医院中心实验室提供。
1.3主要试剂、液体及配制
(1)胆固醇:熔点147’150℃,河南省平顶山市东珠生物制品有限公司产品。(2)Hemin:购于美I雪Sigma公司,配制:称取一定量,用0.2mol/LNaOH溶解,用1mol/L的HCl凋pH值至7.4。
(3)SnPP:购于美国Sigma公司,配制:称取一定量,用0.2mol/LNaOH避光溶解,加3倍体积的生理盐水,用Imol/LHCl调pH值至7.4—8.0,用生理盐水稀释使终浓度为10
mmol/La
(4)羊抗鼠HO.1多克隆抗体:美国,SantaCruz公司。
(5)RAMII单克隆抗体:美国,LabVision公司。
(6)辣根过氧化物酶标记的山羊抗小
司。IgG:购白北京中杉盒桥生物技术有限公
(7)辣裉过氧化物酶标记的兔抗山羊IgG:购自北京中杉金桥生物技术有限公司。(8)浓缩型DAB试剂盒:购自北京中杉会桥生物技术有限公司。
(9)OX.LDL、IL-18、MMP一9、hs—CRPELISA试剂盒:购自BPBBiomedicals公司。(10)RNA提取液:美国,Invitrogen公司。
(11)M—MLV逆转录酶体系:美国,Promega公司。
(12)实时定量PCR试剂盒:内含DNA聚合酶、反应用Buffer、dNTP、SYBR等试剂,大连宝生物有限公司。GREENI
2方法
2.1兔动脉粥样硬化模型的建立及药物干预
60只新西兰兔饲养观察2周后,给喂高脂饲料(1%胆固醇,5%猪油,
120"---140∥d),2周后行腹主动脉内膜球囊损伤术。戊巴比妥钠(3%,30megkg)麻醉动物后,穿刺右股动脉,沿O.014导丝将内径3.5mill、长15rnnl的球囊导管送入腹主动脉约20cnl,8个大气压充盈球囊并缓慢回拉球囊平切口处,反复回拉3次,以造成腹主动脉内膜损伤。术后继续高脂饲料喂养,12周后进行分组给药,即将动物随机分为4组,每组15只:高脂对照组、卟啉锡(SnPP.IX,HO.1抑制剂)组、普罗布考组、普罗布考+SnPP.IX组。继续喂养高脂饲料,SnPP.IX组及普罗布考+SnPP.IX组分别经腹腔注射SnPP.IX7.5m眺昏隔日1次,高脂对照组和普罗布考组腹腔注射等体积生理盐水。普罗布考组、普罗布考+SnPP—IX组给予普罗布考500mg/kg-1・d。1口服,高脂对照组、SnPP—IX组经饮水给予淀粉500rag/kg-1・d~。持续药物干预12周。
2.2血液生化检查
第26周木空腹抽取实验兔耳中动脉血液测量血清总胆固醇(Tc)与甘油三酯《TG),测定采用酶动力学法j高密度脂蛋白胆固醇(HDL—C)测定采用免疫比浊法;低密度脂蛋白胆固醇(LDL—c)测定按Friedwald公式计算:LDL—C=(TC.HDL,C.TG/2.
2).酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清中氧化低密度脂蛋白(OX.LDL)、白介素.18(IL.18)、基质金属蛋白酶.9(MMP.9)和超敏感C反应蛋白(hs.CRP)的水平。抽取兔耳缘静脉血2mL,将血清分装-于Eppendo艚中,于-80。C冰箱中冻存,按ELISA试剂盒说明进行测定。取样品血浆50pl,按1:100稀释待测。将标准血清稀释为50、25、12.5、6.2599/dl。然后将待测样品和系列标准1001aL加入酶标板,37"C保温1小时,取出反应板,弃去孔内反应液。除空白孔外,每孔加入酶结合物lOOpL,37*(2保温l小时,洗板5次拍干。每孔加底物1009L,37℃孵育15min显色,每孔加终止液终止反应。用酶标仪在450nm处测定。
2.3组织病理学检测
分离动物腹主动脉,取基因转染段血管置于4%多聚甲醛固定24小时后,分别制成4¨m厚的石蜡切片及6¨m厚的冰冻切片,给予苏木素一伊红(HE)、油红O和天狼猩红染色及免疫组织化学检测。
2.3.1动脉组织HE染色
(1)常规脱蜡至水:
二甲苯l20min;
ra‘m;二甲苯¨20
无水乙醇10ra’m;
无水乙醇lOmin;
95%乙醇10
75%乙醇10
50%乙醇10ra‘m;rain;m‘m;
(2)蒸馏水冲洗5min×2次;
(3)苏木素染色10
(4)水洗30sec;
(5)1%盐酸酒精分化15.-.一30s;
(6)流水冲洗5min;
sec;min;(7)I%氨水返蓝30
(8)自来水冲洗5
(9)伊红染色2min;min;
(10)流水冲洗30sec;
(11)75%酒精、85%酒精、90%酒精、95%酒精脱水数秒j
(12)无水乙醇I、II脱水各5min;
(13)二甲苯I、Il透明各2min;
(14)中性树胶封片。
2.3.2油红0染色
(1)冰冻切片室温干燥20min;
(2)油红0染液中10min;
(3)温水冲洗至背景透明为止;
(4)Harris苏木素3rain,水洗30sec;
(5)l%盐酸酒精分化10sec;
(6)流水沈5min;
(7)甘油明胶封片。
2.3.3苦昧酸天狼星红染色
(1)常规脱蜡至水:
二甲苯I20min;
二甲苯JI20m。ln;
无水乙醇10m‘ln;
无水乙醇lOmin;
95%乙醇10m。ln;
75%乙醇10m’ln;
50%乙醇10m‘ln;
(2)蒸馏水冲洗5minX2次;
(3)O.1%天狼星红饱和苦味酸染液染90rain;
(4)1%盐酸酒精分化15.---一30s;
《5)75%酒精、85%酒精、90%酒精、95%酒精脱水数秒;
(6)二甲苯透明:
二甲苯II5min:
二甲苯I5min;
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(7)中性树胶封片。
(8)结果分析:
普通光镜下观察,胶原纤维呈红色,其他部分呈黄色。偏振光显微镜下观察,I型胶原纤维呈红色或橙色,排列紧密,具强双折光性,川型胶原纤维为黄色或绿色的细纤维,具弱双折光性。
2.3.4免疫组织化学检测
(1)石蜡切片常规脱蜡至水化;
(2)微波抗原修复处理:修复液是PH6.0的0.01mmol/L枸橼酸盐缓冲液,92--一98℃,10--一15min:
(3)冷却至室温后,PBS冲洗5minx3次;
(4)3%H202室温孵育10min,以消除内源性过氧化物酶的活性;
(5)PB5冲洗5minx3次;
(6)滴加封闭用正常山羊血清工作液,室温孵育20min,倾去,勿洗;
(7)滴加适当比例稀释的一抗工作液(HO一1抗体1:100,RAMll抗体1:400),4oC过夜;
(8)PBS冲洗5minx3次;
(9)辣根过氧化物酶标记的二抗室温30rain;
(10)DAB显色,阳性表达呈棕黄色。
2.3.5分析
采用Image.ProPlus5.0图像分析软件分别测量腹主动脉内中膜厚度(intima.to—mediathickness,IMT)、斑块纤维帽厚度、斑块内阳性染色面积及阳性染色面积占内膜面积的比例。每个样本取4~5张切片的平均值。
2.4主动脉HO活性测定
取腹主动脉组织,置于预冷中性磷酸盐缓冲液中,冰浴中匀浆,15000×g离心20min,以沉淀线粒体,然后取上清液,100000×g离一1二,60min以分离微粒体组分。取o.5mg微粒体,加入o.4ml的反应混合液(含2mg大鼠肝细胞,0.8mmol/LNADP,2mmol/L6一磷酸葡萄糖和0.2u6.磷酸葡萄糖脱氢酶,20mmol/L血红素),在37℃富含氧的水浴箱中避光孵育1小时后,NA50ul10%HgCl2终止反应。在464--。530nm用双波长紫外分光光度计测定所生成的胆红素量H肖光系数为40
mmol/(L.cm)】,并以此代表H0的活性。
2.s斑块内HO.1的表达,采用实时定量PCR检测
2.5.1组织,营,RNA的提取
(1)冰上称取50mg血管组织,加入I
浆,用枪头吹打均匀;
(2)将组织匀浆转移到无Rnase的1.5mImlTrizol,用玻璃匀浆器在冰上将组织制成匀EP管中,室温放置5
min:min;(3)力HA200pl氯仿,充分振荡30sec,室温放置2~3
(4)4℃,12000rpm,离心15rain。
(5)吸取上清液(约0.5mO转移到另一无RNase的1.5mlEP管中,加入等体积的异丙醇,室温放置10min;
(6)4℃,12000rpm,离心10min;
(7)倒掉上清液,用无水乙醇冲洗:
(8)4℃,12000rpm,离心15mini
pl(9)弃上清,室温下干燥10min使酒精挥发,加入20
(10)RNA样品鉴定:
a.RNA的浓度测定:取IplDEPC・H20溶解RNA;RNA溶液在紫外分光光度计测出A260及A280的值,计算所提。营,RNA的含量,重复测定3次,所有试验样品要求A260与A280的比值在1.7~2.0,以保证提取的RNA的纯度。
b.RNA质量鉴定:配置1%凝胶,取IplRNA溶液进行电泳观察,电泳后显现条带,分别为28S,18S,5S亚基,以前两者为主,说明提取的RNA质量稳定。
2.5.2目的基因的引物
所有引物均参照Genebank提供的序列,用Primer5.0合成,由上海生物工程公司合成,HO.1的引物序列:上游57.TGGAGCTGGACATGGCCTTC.37,下游5’.TCTGGGCGATcTTcTTAAGG.3
GGAAACTCAC.37;GAPDH的引物序列:上游57.GAGCTGAAcG7。7,下游57.GGTCTGGGATGGAAACTGTG.3
2.5.3逆转录(RT)反应:
反应体系:
AgentVolume
1¨I
1plOligo(dT)dNTP
DEPC—H20
M—MLV10ill1¨I
3gl
4Ial
20UI样本RNA5xRTBufferTotalVolume
2.5.4实时PCR反应体系
AgentVolume
10“I
5.6UISybrddH20
上游引物
下游引物
cDNA1.2uI1.2ul2111
20lJlTotalVolume
2.5.5定量分析
实时PCR的结果以阈循环数(ct值)的形式给出,其定义为扩增曲线与荧光本底基线的交叉点(Crosspoint,Cp)处相应的反应循环数。本实验采用标准曲线相对定量的方法。根据标准曲线和被测标本的ct值,计算出每一标本中靶基因及内参照基因GAPDH的拷贝数(NT/reaction)。目的基因的NT值与内参基因的NT值比较即得至lJratio,ratio且,[J代表目的基因mRNA的数量.
2.6统计学处理
采用SPSS11.5统计软件包进行数据分析。计量资料数据以x±s表示,组间两两比较采用t检验,多组间比较用onewayANOVA方差分析,方差齐性者两两比较采用LSD法,方差不齐者采用Dunnet’ST3检验。P<O.05为差异有统计学意义。
结
1动物的意外死亡情况果
整个实验过程中家兔意外死亡3只,其中除对照组外,其他三组各死亡1只,
分别死于麻醉意外、,Ii,肌梗死和尿潴留,对照组15只全部存活。最终完成实验的共57只。
2血脂水平的变化
第26周末,普罗布考组和普罗布考+SnPP.IX组血清总胆固醇(total
cholesterol,TC),高密度脂蛋白胆固醇(high—density
HDL.C)及低密度脂蛋白胆固醇(10wlipoproteincholesterol,densitylipoproteincholesterol,LDL.C)水平较对照组明显降低(P均<O.01);普罗布考组和普罗向考+SnPP—IX组间无显著差异;普罗布考对TG无明显影响。各组兔的体重在实验过程中差异无显著性。(表1)
3各组兔OX.LDL与血清炎性因子检测结果比较,见表2
与对照组相比,普罗布考组血清中OX.LDL、IL.18、MMP.9弄ilhs—CRP的水平显著降低(尸均<O.01)。而卟啉锡组血清中上述四种指标的水平显著高于对照组(P均<O.01)。普罗布考+SnPP—IX组血清中上述四种指标的水平显著高于普罗布考组(P均<O.01),而与卟啉锡组间无显著差异。
4HO.1在兔腹主动脉粥样斑块中的表达及活性,见表3,图1
与对照组相比,普罗布考组兔斑块内HO.1mRNA及蛋白的表达量明显增高,HO.1的活性增强(P均<0.01)。相反,锡原卟啉显著降低了斑块内HO.1mRNA(尸<0.05)、蛋白(P<0.01)的表达量及活性(P<O.01)。石蜡切片免疫组化染色显示HO.1蛋白主要表达于腹主动脉斑块内的巨噬细胞,并少量表达于内皮细胞及中膜平滑肌细胞。
5各组兔主动脉斑块病理形态学变化,见图2。
对照组、普罗布考组、卟啉锡组、普罗布考+SnPP.IX组斑块面积占整个内膜面积的百分比分别为52.97士10.24%,29.62士8.48%,73.94士11.48%,78.00-J:13.91%,三个干预组与对照组相比差异均具有显著性(尸均<O.01),普
山东人学硕十学位论文
罗布考+SnPP.IX组斑块面积显著高于普罗布考组(P<0.01),卟啉锡组与普罗布考+SnPP.IX组间差异无显著性。
与对照组相比,普罗布考组腹主动脉内.中膜厚度显著减小[(503+82)岬比(826士104)1.tm,P<0.01)】,纤维帽厚度显著增力H[(208士32)1.tmL匕(135士18)1.tm,P<0.01)】,而锡原卟啉干预显著降低了纤维帽的厚度,增加了IMT测值[分别为(102+15)1.tm比(135士18)gm,(989ill7)lambL(826+104)1.tm,P均<O.01]。普罗布考-t-SnPP.IX组腹主动脉内.中膜厚度及纤维帽的厚度与卟啉锡组相比,差异无显著性[分别为(96士17)lamLt(102士15)1.tm,(963a:102)1.tmkL(989士117)I.tm,P均>O.05]。
6各组兔腹主动脉斑块中巨噬细胞含量的比较,见图3。
与对照组相比,普罗布考组兔斑块内巨噬细胞的含量显著降低[(10.71士3.32)%比(20.9215.05)%,P<0.01)】,而卟啉锡组斑块含有较多的巨噬细胞[(31.42士5.72)%比(20.92士5.05)%,P<O.01)】。普罗布考+SnPP.Ix组的巨噬细胞含量与卟啉锡组相比无显著差异[(33.90士4.85)%kL(31.42士5.72)%,尸>0.05)]
讨论
1易损斑块的特征
动脉粥样硬化是一种慢性、进行性的内皮损伤和炎症反应引起的血管内膜病变,是成年人致死致残的主要原因之一。斑块通常由脂质核心和纤维帽组成,脂质池包括富含脂质的泡沫细胞、退化的血液成分、坏死组织碎片和胆固醇结晶等。纤维帽覆盖在脂质核的表面,主要由胶原细胞和细胞外基质组成。传统观点认为,As是一个进行性的线性发展过程,血管平滑肌细胞大量增殖及脂质的沉积,导致管腔狭窄甚至闭塞,最终导致急性心脑血管事件的发生,因此人们多关注能够引起血流动力学障碍的病变,即大于75%狭窄程度的斑块,治疗的目标也集中在斑块的消退上。但近年来的研究发现,ACS多发生于冠脉轻~中度狭窄的患者,急性心肌梗死前近期冠脉造影的研究表明,65%的患者冠脉内径狭窄<50%,85%的患者冠脉内径狭窄<70%,提示管腔狭窄的严重程度并非引起急性心血管事件的最主要因素。】7
1912年,Herriek等首次提出急性心肌梗死(AMI)是血栓形成引起冠脉狭窄闭塞和心肌缺血坏死所致【15】。1966年,Constatinides等研究发现冠脉血栓是在斑块破裂的基础上形成的【16】。随后,Davies对AMI、不稳定型心绞痛和猝死的大样本人群的研究,进一步证实TACS是由于斑块破裂、血栓形成造成冠脉闭塞所致[17】。1995年,美国心脏病协会(AHA)根据AS病变的严重性将其组织形态学变化分为6种类型,其中Ⅳ型为斑块出现了脂质核心,但没有厚的纤维帽;V型是在有较大脂质核心上出现了纤维帽;当Ⅳ型和V型出现继发性病理改变时为Ⅵ型。Ⅵ为复合病变,分为三个亚型:Via为斑块表面破裂或溃疡,Ⅵb为斑块内血肿或出血,VIc为血栓形成。从Ⅳ型起病变不可逆转,从V型开始动脉管腔出现明显狭窄,斑块容易破裂、出血和形成血栓等。Ⅵ型可以很快出现管腔闭塞,也可以纤维化至V型使斑块厚度及硬度增加,因此有重要临床意义,称为“易损斑块”。2003年发表的一份由全球50余位专家参与的国际共识性文件【18】将易损斑块定义为所有具有破裂倾向、易于发生血栓形成,可能快速进展成为罪犯病变的粥样病变,并提出了易损斑块的组织病理学标准,即主要标准:(1)活动性炎症(单核细胞/巨噬细胞/T淋巴细胞浸润);(2)大的脂质核、纤维帽薄;(3)内皮剥脱,表面血小板聚集;(4)斑块裂隙;(5)狭窄程度>90%。次要标准:(1)表浅钙化小结节;(2)斑块呈浅黄色;(3)斑块内出血;(4)内皮功能障碍;(5)血管正性重构。
大量研究表明【19,20】易损斑块有以下特征:(1)较大的脂核;(2)较薄的纤维帽;(3)细胞外基质胶原含量少;(4)局部炎性细胞浸润明显;(5)巨噬细胞、T淋巴细胞、肥大细胞数量及活性增强;(6)平滑肌细胞数量减少;(7)新生微血管增加;(8)炎症标志物表达增加;(10)基质金属蛋白酶表达;(ii)严重的内皮功能不全;(12)较强的凝血功能等。
I.I脂质核心的增大
粥样硬化斑块中的脂核是由游离胆固醇、胆固醇结晶和脂化胆固醇组成,这些脂质是由循环中的脂质浸润动脉壁和来自死亡泡沫细胞的脂质《主要来自巨噬细胞,少量来自平滑肌细胞),通过细胞凋亡和坏死产生。GertzandRoberts[211证明较大的脂质核心的斑块容易发生破裂。Davies等【22’已经证明,如果脂核占据斑块容量的30~40%或以上,由于圆周径应力作用于斑块肩部,使斑块更易破裂,而且由于脂质核心内部有大量的组织因子表达所以此类斑块极容易诱发血栓形成。
1.2斑块炎症
在动脉粥样硬化病变发生发展过程中,从脂质条纹到纤维斑块和粥样斑块,始终都有各种炎症细胞和大量的炎症介质参与。炎症反应在不稳定斑块的发生和血栓形成过程中也起着至关重要的作用。通过对ACS病人的尸检中发现,冠脉斑块中存在泡沫细胞、巨噬细胞、淋巴细胞和肥大细胞,其中巨噬细胞和淋巴细胞是破裂斑块中细胞的主要成分。斑块的纤维帽中侵入的巨噬细胞越多,斑块就越脆弱。在斑块破裂过程中,炎症细胞表达细胞因子:白细胞介素-l、白细胞介素.6、白细胞介素一S(IL.1、IL一6、IL.8)、肿瘤坏死因子a(TNF.a)及细胞黏附分子如细胞问黏附分子.1(ICAM.1)、血管细胞黏附分子一1(VCAM一1)、P选择素、E选择素、单核细胞趋化蛋白一1(MCP一1)等。炎症细胞通过炎症因子的作用,最终激活血小板,诱导单核细胞和内皮细胞及激活的CD40L—CD40系统表达组织因子,激活凝血反应,影响一氧化氮的产生而致冠脉痉挛,促使斑块破裂,并使血小板聚集,凝血系统激活,破裂处血栓形成,最后导致ACS的发生。研究发现‘231ACS患者血中T细胞、巨噬细胞大量活化增殖、可溶性CD40L及CRP、IL一6等炎性介质浓度升高,且均与ACS患者猝死或心肌梗死的危险增加有密切关系,同时也是其预后和再发的强烈预测指标。最近的研究f24】发现:全身性感染能够使As患者冠脉的局部炎症反应加强,诱导ACS急性炎症反应。
1.3LDL与oxLDL的作用
血管壁内膜层中过多胆固醇沉积是形成不稳定斑块过程的关键因素。在ACS病人中可观察到细胞外脂质在血管壁上沉积。但体外研究发现,天然LDL本身不能起诱发动脉粥样硬化的角色。“氧化假说"认为:在粥样斑块处血管细胞产生过量活性氧簇(ROS),包括超氧负离子(02。)、过氧化氢(H202)、过亚硝酸盐(ON00-)等。高胆固醇血症的过量LDL在血管壁被氧化修饰成氧化型低密度脂蛋白(OX—LDL)。OX.LDL致动脉粥样硬化的机制:
①泡沫细胞形成的关键泡沫细胞的形成是动脉粥样硬化进程中最重要的病理学标志。OX.LDL可以通过sR.AI被巨噬细胞无限制的摄取,导致巨噬细胞内大量的胆固醇脂质颗粒蓄积,最后形成泡沫细胞。
②促进细胞黏附并向内皮下趋化单核细胞对动脉内皮黏附的增多是动脉粥样硬化早期表现之一。OX.LDL可以通过剌激多种黏附分子的表达,使单核细胞、中性
粒细胞和淋巴细胞黏附于内皮细胞。同时,在OX.LDL的作用下,内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞可以分泌特定趋化因子,促进单核细胞向内皮下趋化。
③加剧动脉粥样硬化的炎症反应OX.LDL可以刺激巨噬细胞分泌产生一种特定的巨噬细胞集落刺激因子并介导巨噬细胞的激活、分泌、增殖、聚集、退化。OX.LDL可以刺激TNF.Q、IL.1、IL.8、NF.KB等炎性因子表达,加剧动脉粥样硬化的炎症反应。
④损伤内皮细胞LDL氧化过程中产生的脂质过氧化物可以直接损伤内皮细胞,使内皮细胞对LDL的通透性增高,胞浆发生空泡变性,浆膜皱缩,甚至可使细胞最终坏死。
⑤诱导平滑肌细胞增生、移行OX.LDL诱导巨噬细胞和平滑肌细胞产生血小板源生长因子(PDGF),促进平滑肌细胞移行。通过诱导内皮细胞产生碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、表皮生长因子(EGF)、内皮素一1《ET.1),促进平滑肌细胞从内膜基底部移行入内膜层,最终导致内膜增厚。
⑥促进血小板黏附、聚集、血栓形成OX.LDL可刺激组织因子(TF)、PDGF、促凝因子.1(PAI.1)等因子的表达,抑制前列腺素12(PGl2)合成酶,使PGl2合成减少;激活血小板环氧化酶,使血栓素A2(TXA2)产生增加,促进血小板黏附、聚集、血栓形成。
1.4细胞外基质合成减少及降解增强
易损斑块的破裂是由于基质降解增加或基质合成减少二者失衡引起。基质分解增加是由于金属蛋白酶(meta¨oproteinases,MMPs)及其抑制因子金属蛋白酶组织抑制因子(tissueinhibitorofmetalloproteinases,TIMPs)水平失衡导致MMPs增加了对基质的降解。MMPs通过炎性细胞(巨噬细胞、泡沫细胞、少量平滑肌细胞、内皮细胞)在粥样硬化斑块中表达,其活性在基因复制水平上调节,同时和TIMP共分泌。所以增加基因复制或提高MMPs的活性或减I'L毛TIMPs的活性能增加基质的分解。生理状态下平滑肌细胞表达TIMPs及MMP2,两者以无活性的复合物形式存在。动脉粥样硬化时,炎细胞因子、血流动力学、氧化应激、凝血酶、衣原体热休克蛋白等诱发T细胞币1]CD24相互作用,促进巨细胞脱颗粒产生MMPs。
细胞外基质主要由血小板生长因子(PDGF)以及转移生长因子(TGF).B等刺激20
平滑肌细胞产型25|,减低平滑肌细胞合成功能或减少平滑肌细胞的数量,都影响纤维帽的厚度和强度,削弱斑块抗破裂的能力。斑块内细胞因子和生长因子对细胞外基质合成起调控作用。TGF.D刺激胶原合成,而干扰素y抑制细胞外基质生成;活化的T淋巴细胞可通过增加IL-IB转移酶使干扰素y增多,抑制平滑肌细胞增殖,促使其凋亡并抑制平滑肌细胞合成胶原。
2.普罗布考抗动脉粥样硬化的作用及机制研究进展
2.1普罗布考抗动脉粥样硬化的作用
普罗布考(probuco,丙丁酚)化学名4,4’.[(1一甲基亚乙基)二双】2,6一--(1,1.二甲基乙基)苯酚,于1977年首先在美国上市,最初以降脂药物应用于临床,主要降低血清胆固醇。近几年对其药理作用的认识不断深入,发现其有抗氧化、抗动脉硬化的作用,能够降低氧化低密度脂蛋白水平,预防和延缓动脉硬化的发生和发展,同时还具有抗经皮冠状动脉介入术后再狭窄、预防心血管事件等作用。其中抗动脉粥样硬化的作用己在许多实验中得到证实:研究者…】将16只家兔喂养高胆固醇饮食,8N后,随机平均分为两组:1)高胆固醇组:维持高胆固醇饮食;2)普罗布考组,同样饮食加普罗布考6周。对照组喂养普通饲料14周。结果显示高胆固醇组,主动脉有动脉粥样硬化病变,内膜厚度明显增加,与高胆固醇组相比,普罗布考组显著降低了病变面积及内膜厚度。贾伟华等[26】将75例确诊颈动脉粥样硬化斑块的患者双盲随机分为实验组(n=38)和对照组(n=37),对照组行常规治疗,实验组在常规治疗的基础上加用普罗布考,治疗4个月后实验组低回声斑块声学密度的背向散射积分值(IBS)比较治疗前显著升高(P<0.05),也显著高于对照组(P<O.05)。本研究发现普罗布考干预减少了斑块面积,降低了斑块内.中膜厚度,增加了斑块纤维帽厚度,减少了斑块内巨噬细胞含量,表明普罗布考不仅能抑制斑块进展,并能增加斑块稳定性。为普罗布考的临床应用提供了有利的实验依据。
2.2普罗布考抗动脉粥样硬化的作用机制研究进展
2.2.1抗氧化应激作用
大量动物实验及临床研究表明,氧化应激是导致心血管结构和功能异常的重要原因之一,是AS发生发展的中心环节。普罗布考通过强大的抗氧化作用对抗氧化应激对脂质成分的过氧化作用,抑制各种氧化脂质,尤其是OX.LDL的产生,
从而抑制巨噬细胞摄取OX.LDL,显著对抗OX.LDL对血管平滑肌细胞表达小凹蛋白l的抑制作用,使细胞内胆固醇流出显著增加,维持细胞胆固醇平衡,逆转OX—LDL对亲环素A表达的下调作用,改善细胞内的胆固醇蓄积,延缓了OX—LDL介导的细胞核脂化过程,抑制泡沫细胞的形成,同时普罗布考可抑制各种氧化脂质对循坏的单核细胞的趋化作用,对血管内皮组织、平滑肌细胞等较强的细胞毒性作用。本实验中普罗布考干预组血清中OX.LDL水平较对照组明显降低,进一步证明普罗布考具有抗氧化特性。[27-30】
2.2.2抗炎症作用
AS是一个慢性的炎症过程,其典型的标志物高敏C反应蛋白能独立预测冠状动脉性心脏病患者心脏事件的发生。普罗布考可抑制TNF.0【、白细胞介素1等炎性因子的表达,阻断了CRP形成的部分途径,抑制动脉粥样硬化的发展,稳定粥样斑块【3l】。本研究中,与对照组相比,普罗布考组血清中IL.18、MMP.9币0hs—CRP的水平显著降低,提示普罗布考可通过其抗炎作用来抑制AS的进展。
2.2.3改善内皮的功能
内皮功能受损不但是AS发生的始动环节,也是临床AS疾病的标志和AS发生、发展和预后密切相关。以往研究表明,普罗布考能显著改善内皮功能,其机制除了抗氧化损伤、抗炎作用外,还有抑制黏附分子表达,减少细胞间的黏附。普罗布考可减少高胆固醇血症者血浆中血管细胞黏附分子、细胞间黏附分子、P选择素等黏附分子的表达,抑制内皮细胞增生、移行。另外,普罗布考可逆转维生素K依赖的凝血因子和纤维蛋白原水平的升高,能完全抑制纤溶酶原激活物抑制剂的分泌,并使组织性纤溶酶原激活物的分泌增加,调节血小板功能,增强血管舒张功能。[32,33】
2.2.4诱导Ho.1的表达及活性
本实验证实普罗布考可诱导斑块内HO.1的表达及活性,与此结果一致的是,赵水平等【34】发现普罗布考能够诱导动脉粥样硬化斑块内HO.1的表达,Deng等[13】在兔颈动脉球囊损伤模型中也发现普罗布考能够上调HO.1。本实验通过腹腔注射锡原卟啉抑NRo.1的表达及活性,促进了斑块的进展。为明确普罗布考抗氧化、抗炎症特性是否部分通过诱导HO.1产生及在抗AS方面的意义,设置普罗布考+SnPP.Ⅸ组,即在普罗布考干预的同时,利用SnPP.IX抑制体内HO.1,结果证
明普罗布考的抗氧化、抗炎症及抗AS作用被抵消,表明普罗布考可通过升高HO.1水平来抑制脂质过氧化及炎症因子产生而发挥其抗AS作用。
3.HO-1抗动脉粥样硬化作用及机制
3.1HO-1抗动脉粥样硬化作用
HO.1是一种存在于人体多种组织和器官、具有细胞保护作用、并与As等疾病的发生和发展密切相关的抗氧化酶和应激蛋白。活性氧族(reactiveoxygenspecies,ROS)引起的内皮细胞功能紊乱是动脉粥样硬化病变形成的起始环节。Taille等【35】发现在巨噬细胞HO一1可以降低产生ROS的关键酶一NADPH的活性。Abraham等【361研究发现增:JJ]]HO.1的表达可以;J婀ROS介导的内皮细胞凋亡。单核细胞迁移至血管壁是动脉粥样硬化发生的标志之一。Ishikawa等【371证明诱导HO.1的过表达或直接给予胆红素或胆绿素明显抑制o×一LDL介导的单核细胞迁移,抑审lJHO.1的表达则有相反的作用。Pei—ChungLee等【38】研究发现用亚砷酸盐处理鼠和人的平滑肌细胞,可以诱导血管平滑肌细胞激活HO一1基因的转录,减少单核细胞趋化因子1(MCP.1)和IL_6的产生,从而减轻平滑肌细胞的增殖和单核细胞的聚集。研究发现,HO.1先天缺乏者‘391及HO一1基因敲除小鼠【401的血管内皮细胞破坏严重,并有大量炎症细胞浸润。临床研究表明HO.1基因启动子区双核苷酸重复序列的长度多态性对于冠状动脉介入术后的再狭窄及严重心血管病事件的发生是一个独立的预后预测因子[41,42],提示HO.1可能具有保护内皮细胞及抗血管损伤后内膜增殖的作用。Togane掣431研究发现,在大鼠颈动脉球囊损伤处HO.1上调,用金属卟啉抑¥1JHO一1的活性促进内皮增生,而用诱导剂上调HO-1表达可以抑制新内膜的增生。给予LDL受体敲除小鼠高胆固醇饮食建立动脉粥样硬化模型,HO.1在动脉粥样硬化斑块内大量表达,诱导HO.1的过表达表现出减少粥样硬化病变的作用,而用锡原卟啉Ⅸ抑带IJHO.1的活性则促进病变的发展M41。Juan等将含人Ho一1基因的腺病毒载体注入14周龄及20周龄的载脂蛋白E缺I辂(apoE'/')d、鼠左心室内,发现HO.1对As早期病变的和晚期病变的进展具有明显的抑制作用。本研究通过球囊损伤兔腹主动脉内皮后高脂喂养12周,诱发粥样斑块的形成,然后给喂普罗布考以诱导HO一1,腹腔注射锡原卟啉抑¥1]HO.1。干预12周后,病理实验结果显示,卟啉锡组斑块lMT最大,对照组次之,普罗布考组最
小,表明HO.1可抑制As晚期病变的进展。本研究结果显示,与对照组相比,普罗布考组斑块具有较厚的纤维帽,较少的巨噬细胞,较低的血清氧化及炎症因子的表达,表明HO一1过表达可使兔腹主动脉易损斑块向稳定方向转化。本实验正在进行的时候,Cheng等报道,在apoE敲除小鼠上诱导HO一1过表达对斑块的面积及斑块内巨噬细胞的含量无显著影响。与此研究结果相比,本研究结果显示了HO.1对斑块进展及构成的更为显著的影响,其原因可能与以下两点有关:1.两研究所用实验动物模型不同;2.药物干预的时间有差异,Cheng等用HO.1的抑制剂及诱导剂干预了三周,而本研究干预了12周。
3.2HO.1抗动脉粥样硬化可能的作用机制
3.2.1抗炎症作用
As是血管壁内细胞、脂质、单核一巨噬细胞、血管平滑肌细胞及血小板相互作用而导致的慢性炎性反应。炎症贯穿于As发生和发展的全过程,是稳定斑块向不稳定斑块转化的重要病理生理基础。HO一1及其产物具有较强的抗炎作用。与野生型小鼠相比,HO.1基因敲除小鼠血IgM水平明显增高。在用脂多糖刺激后,HO.1基因敲除小鼠反常释放高水平炎性因子如|L-1、lL-6、干扰素Y和TNF一0【等,并逐渐产生慢性炎症反应,表现为脾脏和淋巴结增大,肝脏炎症浸润及外周血白细胞增多‘451。目前唯一确诊的HO.1先天缺乏者被证实死于与内皮细胞氧化应激损伤有关的炎症综合征。体外研列461表明,HO.1过表达可减少与内皮细胞激活有关的粘附分子,如E.选择素及血管细胞粘附分子.1的表达。
最近,Cheng掣研究发现在人颈动脉粥样硬化斑块内,HO.1蛋白的表达与炎症因子女I:IMMP一9,IL.8和IL-6等的表达呈正相关,提示HO.1可能为斑块内炎症反应的调节因子。本研究发现,给予HO.1诱导剂高铁血红素刺激体内HO.1的表达显著减少了斑块内巨噬细胞的含量,给予HO.1特异性抑制剂snPP(I×)则有相反的效果。最近的一项研究也表明,HO.1基因敲除小鼠的动脉粥样硬化斑块内巨噬细胞的含量显著高于野生型小鼠,HO.1基因敲除小鼠的外周血巨噬细胞吞噬脂质及形成泡沫细泡显著增多。HO.1减少斑块内巨噬细胞浸润的机制尚不完全明确,可能与其减少粘附因子表达及抑制单核细胞迁移有关。另外,HO.1基囚敲除小鼠的外周血巨噬细胞表达单核细胞趋化因子.1、IL.6等炎症因子增多。本研究发现,诱导体内HO.1过表达显著减少了血清MMP一9、IL一18¥Nhs.CRP的水平,抑制H0—124
的活性则产生相反的结果。IL一18是促进肝细胞产生CRP的主要因子,在不稳定性心绞痛病人中的水平较稳定性心绞痛高,是ACS患者死亡的独立预测因子。hs.CRP是经典的炎症介质,对动脉粥样硬化炎症反应的激发及维持起了重要作用,与AMI复发率和首次AMI后心血管死亡率的升高有关。MMP.9H…e。,够促进中膜平滑肌迁移、增殖,促成As形成,并通过降解细胞外基质蛋白,引起VSMC失巢凋亡,使斑块不稳定而易于破裂。因此,本研究结果为HO.1作为斑块内炎症反应的调节因子提供了实验依据,提示HO.1可能通过拮抗斑块内炎症因子的表达而发挥其稳定斑块抑制斑块破裂的作用。以往研究表明,HO.1的抗炎作用很大程度上是由c0介导的。例如,cO在生理浓度范围内(100至500ppm)可抑制巨噬细胞产生炎症因子TNF.0【、MIF及IL-1[9l,也可抑制活化的T细胞产生IL-2.另外,cO可刺激抗炎因子IL-10的产生。CO的抗炎作用部分由诱导过氧化物酶增殖物激活受体.Y及抑铝lJEgr一1表达,选择性激活P38丝裂原活化蛋白激酶信号途径介导的。HO.1及CO的其他作用,包括抑制血小板活化及血栓形成,抑制纤溶酶原激活物抑制剂.1的表达及保护内皮细胞等也可能介导了其在血管损伤时的抗炎作用。
【47—55】
3.2.2抗氧化作用
本研究通过测定血清OX—LDL水平反映组织的氧化应激水平。与对照组相比,普罗补考组血清OX—LDL显著降低,而卟啉锡组OX—LDL水平显著升高,提示HO.1能够降低体内的氧化应激水平。HO一1被普遍认为能够增强细胞的抗氧化能力并且能够对抗体内的氧化应激损伤。例如,有研究表明,与J下常细胞相比,来源于HO-1基因敲除小鼠的细胞对氧化应激的抵抗能力降低。相反,转染HO.1基因的细胞能够对抗过氧化物产生的细胞毒性。Turkseven等研究发现,在糖尿病小鼠模型中,诱导HO.1表达可上调小鼠超氧化物歧化酶、内皮型一氧化氮合酶及过氧化氢酶的表达,减少超氧阴离子产生。此外,HO.1基因敲除小鼠更易受内毒素产生的氧化损伤而发生肝坏死。
HO.1的抗氧化作用可能与其氧化分解体内血红素以及其具有抗氧化作用的产物胆红素等的作用有关。胆红素和胆绿色是最强的内源性抗氧化剂,可以清除炎症时巨噬细胞产生的氧自由基,具有强效抗脂类和脂蛋白氧化的作用,尤其是能防止低密度脂蛋白被氧化成氧化型低密度脂蛋白其抗氧化能力甚至超过了维25
生素E和维生素C。流行病学调查显示,血清胆红素水平与冠心病的发生成负相关。HO一1催化血红素降解过程中生成大量的亚铁离子(Fe2+),可通过Fenton反应参与活性氧如超氧阴离子和过氧化氢的生成,有学者提出Fe2+是可能是体内氧化低密度脂蛋白产生的主要媒介,动脉粥样硬化的发生与体内Fe2+的累积密切相关。并认为女性绝经期后冠状动脉粥样硬化发生增加可能与体内在体内Fe2+的增加有关。Fe2+作为一种氧化剂它能刺激铁蛋白合成,铁蛋白是细胞内的铁库,能螯合血红素降解生成的Fe2+,有助于预防铁介导的细胞毒性,从此意义上讲铁蛋白具有抗氧化作用。许多体外实验证实在HO一1被诱导而活性增高的同时,铁蛋白也同时升高,与HO.1相关的铁蛋白表达量与细胞抗损伤能力成平行关系。[56-611
普罗布考原是二线降脂药物,由于其具有降YL乇HDL.C、延长QT问期的副作用,使其在临床应用一度受到限制。近年来因发现其能延缓AS的发展而又引起广泛的研究兴趣。本研究成功建立兔动脉粥样硬化模型后,发现普罗布考组兔的AS斑块面积及程度均较对照组明显下降,同时血清LDL.C矛NHDL.C显著下降,证明其的确具有抗AS作用,与以前的研究结果相符【4叫。本研究还发现,与对照组相比,普罗御考组腹主动脉斑块纤维帽厚度显著增加,巨噬细胞含量显著降低,表明普罗布考可增强斑块的稳定性。
普罗布考具有降脂、抗氧化、抑制平滑肌细胞增殖、改善血管内皮功能等作用,但其抗AS的具体作用机制仍需要进一步研究。本研究发现普罗布考干预组血清中OX.LDL水平较对照组明显降低,进一步证明普罗布考具有抗氧化特性。另外,与对照组相比,普罗布考组血清中IL.18、MMP.9和hs.CRP的水平显著降低,提示普罗布考可通过其抗炎作用来抑制AS的进展。本研究还发现普罗布考可诱导斑块内HO.1的表达及活性,与赵水平、Deng等结果一致。HO.1及其产物具有明确抗氧化效果及较强的抗炎作用。近年研究表明,HO.I与心血管疾病有着密切的联系,在AS的发生和发展中起调节作用。敲除HO.1基因或者用金属卟啉类抑,,JHo活性可促进AS的发生,而腺病毒转染HO.1基因或者用激动剂诱导HO.1的表达可抑制斑块的进展。本课题组的前期研究也发现HO.1可抑制斑块内炎症反应,进而抑带JJAS进展,增强斑块的稳定性。本研究通过腹腔注射锡原卟啉抑NHo一1的表达及活性,促进了斑块的进展。为明确普罗布考抗氧化、抗炎症特性是否部分通过诱导HO.1产生及在抗AS方面的意义,我们设立了普罗布考26
+SnPP.IX组,在普罗布考干预的同时,利用SnPP.IX抑制体内HO.1,结果发现普罗布考的抗氧化、抗炎症及抗AS作用被抵消,表明普罗布考可通过升高HO.1水平来抑制脂质过氧化及炎症因子产生而发挥其抗AS作用。
3.49IJ新点和限制性
3.4.1创新点
(1)在兔腹主动脉粥样硬化模型中,通过口服普罗布考,发现其可诱导斑块内HO.1的表达及活性。
(2)通过检测血清炎症反应、氧化应激情况及斑块形态构成,发现普罗布考不仅能抑制斑块进展,并能增强斑块稳定性。
(3)在普罗布考干预的同时,注射HO一1抑制剂锡原卟啉,发现普罗布考通过诱导HO.1发挥抗AS作用。
3.4.2局限性
(1)限于条件,未能利用体内或斑块局部转染HO.1小干扰RNA的方法进一步验证HO.1在普罗布考抗AS中的作用地位。
(2)由于动物模型和人类As的差异,本研究所得出的结论在没有进行大规模的临床试验证实之前,不能应用于临床。
结论
普罗布考具有抗AS进展及稳定斑块的作用,其效应不仅通过降脂作用,而且与其诱导HO.1产生,进而发挥抗氧化、抗炎症作用有关。与他汀类调脂药不同,普罗布考副作用较少且轻微,不会引起肌病和肝酶升高,随着研究的深入,普罗布考在防治AS方面会有一个更广阔的应用前景。此外,HO.1的心血管保护作用日益引起重视,本研究提示HO一1是AS治疗的一个重要作用靶点,深入探索HO.1基因表达的调节机制,寻找新的HO.1诱导剂及丌发转HO.1基因技术,极有可能为临床防治冠心病开辟一个崭新的局面。
山东人学硕十学何论文
附表
表126周术,各组兔血脂水平和体重的比较(x4-S,/7=15)
‘≯<o.01VS.对照组。≯<0.01VS.对照组。
表2各组血清指标检测结果(xis.F/=15)
”P<O.01VS.对照组;撑肇<O.01VS.普罗布考组
山东人学硕十学位论文
表3各组兔腹主动脉斑块内HO.1mRNA、蛋白的相对表达量及HO活性的比较(x±s.胛=15)
+≯<0.0101。户<0.VS对照组。对照组。
AC匝
零熬髯
图1HO一1在兔腹主动脉粥样硬化斑块内的表达(免疫组化,×200)
A:对照组;B:普罗布考组;C:卟啉锡组;D:普罗布考+SnPP.IX组
Fig.1TheexpressionofHO一1inrabbitabdominalatheroscleroticplaques(DABstaining,×2001
A:Controlgroup;B:Probucolgroup;C:Snppgroup;D:Probucol+Snppgroup.
山东入学硕士学位论文
图2各组兔腹主动脉斑块形态(HE,×100)
A:对照组;B:普罗布考组;C:卟啉锡组;D:普罗布考+SnPP.IX组Fig・2Themorphologyofabdominalatheroscleroticplaques(HE,×100)
A:Controlgroup;B:Probucolgroup;C:Snppgroup;D:Probucol+Snppgroup.
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图3各组兔腹主动脉斑块内巨噬细胞的鉴定结果(免疫组化,×400)
A:对照组;B:普罗布考组;C:卟啉锡组;D:普罗布考+SnPP.IX组Fig・3Macrophagesinfiltratedinlesions(DABstaining,×400)
A:Controlgroup;B:Probucolgroup;C:Snppgroup;D:Probucol+Snppgroup.
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致谢
在职研究生的学习生活在这个季节即将划上一个句号,而于我的人生却只是一个逗号,我将面对又一次征程的丌始。大学毕业走出校园,到再次进入到山医开始求学生涯,在师长、亲友的大力支持下,走得辛苦却也收获满囊,在论文即将付梓之际,思绪万千,心情久久不能平静。我要把我的敬意和感激献给一位平凡的人,我的导师郭媛教授。我不是您最出色的学生,而您却是我最尊敬的老师。您治学严谨,学识渊博,思想深邃,视野雄阔,为我营造了一种良好的精神氛围。授人以鱼不如授人以渔,置身其问,耳濡目染,潜移默化,使我接受了全新的思想观念,树立了宏伟的学术目标,领会了基本的思考方式,从论文题目的选定到论文写作的指导,经由您悉心的点拨,再经思考后的领悟,常常让我“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”。您将是我工作和学习中的一座灯塔,指引我人生的航向。
感谢我的家人,焉得谖草,言树之背,养育之恩,无以回报,你们永远健康快乐是我最大的心愿。
山东大学齐鲁医院是我成长为一名医生的课堂。在ICU团队中有着太多的品格值得我在今后的工作、生活中去学习——崇高的敬业精神,精湛的医学造诣,充满活力的生活热情,正气凛然的处事态度,这些使我深深地爱上了医生这一神圣的职业。我将ICU的每一位老师深深地记在心中,你们教给了我一生用之不尽的财富。
感谢在这指导过我、帮助过我的各位老师,以及我的师妹李婷婷、彭洁、蒋婷婷,在我写论文的过程中给予我很多的帮助和建议。感谢各位参与我的论文评阅和答辩工作的专家教授!
攻读学位期间发表的主要学术论文
1.《普罗布考通过诱导血红素加氧酶1发挥抗动脉粥样硬化作用》山东大学学报(医学版)已录用未发表第一作者
2.《人工气道致命性并发症及其预防》山东医药2011年5l卷30期第一作者3.《侵袭性曲霉菌4例报道》中国感染与化疗杂志2010年10卷01期第二作者
4.《血红素加氧酶.1抑制兔动脉粥样硬化进展与稳定斑块的作用》山东大学学报(医学版)2011年49卷06期第四作者
5.《机械通气救治一例重症肺炎患儿的经验总结》中国呼吸与危重监护杂志2009年8卷04期第五作者
6、《7E岱:ctofprobucolonvascularremodelingduetoatherosclerosisinrabbits:anintravascularultrasoundstudy》ChineseMedicalJournal,2011,V01.124No.12,June20第五作者
7((Heineoxygenase一1inhibitsprogressionanddestabilizationofvulnerableplaquesinarabbitmodelofatherosclerosis》EuropeanJournalofPharmacology(2011)Volume:672,Issue:1—3,Publisher:ElsevierB.V.,Pages:143—52第六作者39
学位论文评阅及答辩情况表
姓名专业技术是否博导
(硕导)所在单位总体评价
※
论
、坼纽
王秀
否嘭投、糍职务又评襁j码石石墨l懒面甲影1域匹劲涯,今AA阅
人彩咯碥导糨溉澎
所在单位姓
主席名专业技术职
答
辩
委
员
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成
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员
答辩委员会对论
文的总体评价※
备注A答辩秘书嘲答辩日期≯p文冲
※优秀为“A”;良好为“B”;合格为“C”;不合格为“D”。
普罗布考通过诱导血红素加氧酶1发挥抗动脉粥样硬化作用作者:
学位授予单位:张建宁山东大学
引用本文格式:张建宁 普罗布考通过诱导血红素加氧酶1发挥抗动脉粥样硬化作用[学位论文]硕士 2012