楊 琳,盧 斌,杜 云,郭茂娟,張云莎,李虎虎,曾文赟,馬東明,姜希娟
(1.天津中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結合學院,天津 300193;2.天津高等醫(yī)學??茖W校醫(yī)療系,天津 300222)
·實驗研究·
辛伐他汀對不穩(wěn)定斑塊模型家兔血栓形成的影響*
楊 琳1,盧 斌1,杜 云2,郭茂娟1,張云莎1,李虎虎1,曾文赟1,馬東明1,姜希娟1
(1.天津中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結合學院,天津 300193;2.天津高等醫(yī)學??茖W校醫(yī)療系,天津 300222)
[目的]探討辛伐他汀對動脈粥樣硬化(AS)不穩(wěn)定斑塊家兔模型血栓形成的影響。[方法]將雄性新西蘭家兔隨機分兩組,其中一組(假手術組)始終給予正常飲食,另一組給予高脂飼料喂養(yǎng)4周后,行腹主動脈球囊拉傷術,術后繼續(xù)4周高脂飲食后轉為正常飲食,并隨機分為模型組和辛伐他汀組,辛伐他汀組給予辛伐他?。?0 mg/(kg·d)]灌胃4周,假手術組和模型組則給予等體積的生理鹽水灌胃。各組家兔于藥物干預4周后處死,處死前48 h和24 h兩次行腹膜下注射蛇毒(0.15 mg/kg)和耳緣靜脈注射組胺(0.02 mg/kg)藥物觸發(fā)斑塊破裂。處死后取腹主動脈于體視鏡下觀察血栓形成情況,采用酶聯免疫吸附法(ELISA法)檢測血管性血友病因子抗原(vWF:Ag)和D-二聚體,放免法檢測血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)的濃度,并計算TXB2/6-keto-PGF1α的比值。[結果]辛伐他汀干預4周后,體視顯微鏡下觀察斑塊部位血栓形成減少,與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),血漿vWF:Ag和D-二聚體水平均降低,與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),血漿TXB2濃度降低、6-keto-PGF1α濃度升高,與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),TXB2/6-keto-PGF1α降低,與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。[結論]辛伐他汀能夠修復受損血管內皮細胞,改善血液高凝狀態(tài),抑制血小板聚集等,進而發(fā)揮抗血栓形成的作用,為辛伐他汀臨床針對AS不穩(wěn)定斑塊患者,預防其血栓形成提供了實驗依據。
辛伐他?。粍用}粥樣硬化;不穩(wěn)定斑塊;血栓形成
隨著人們物質生活水平的提高,動脈粥樣硬化(AS)的發(fā)病率逐年升高。復雜的AS斑塊往往結構不穩(wěn)定,易發(fā)生破裂或糜爛,后者因動脈內皮缺失啟動凝血系統(tǒng)促進血栓形成,導致心肌梗死等急性心血管事件發(fā)生,乃至危及生命。世界衛(wèi)生組織(WHO)報道[1]AS所致的急性心血管事件2012年病死人數為740萬,占總病死人數的13.2%,病死率較2000年上升23.3%,成為全球首位死因。
高膽固醇血癥是AS發(fā)生的物質基礎。因此,降低血漿膽固醇水平是抗AS重要治療手段。3-羥-3-甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶是膽固醇合成的限速酶,直接影響膽固醇的合成速率和血漿膽固醇的水平。目前,辛伐他汀作為HMG-CoA的抑制劑,被臨床廣泛用于降低血漿膽固醇,防治AS。但近年來發(fā)現辛伐他汀作用機制復雜,除降低膽固醇外,可通過抗炎、抗凋亡等抑制AS的發(fā)生發(fā)展[2]。AS斑塊破裂或糜爛繼發(fā)血栓形成是AS的常見并發(fā)癥和致死原因。辛伐他汀抗AS所致血栓形成療效和機制尚待進一步證實。因此,本實驗復制AS不穩(wěn)定斑塊家兔模型,觀察辛伐他汀對該模型血栓形成的影響,為拓展辛伐他汀的臨床應用范圍提供實驗支持。
1.1 實驗材料
1.1.1 實驗動物 26只SPF級雄性新西蘭家兔,體質量2.4~2.9 kg(購自北京龍安實驗動物繁育中心)。
1.1.2 實驗試劑和儀器 辛伐他汀片(舒降之,杭州默沙東制藥有限公司),高脂飼料(1%膽固醇+5%豬油+5%蛋黃粉+89%基礎飼料,其中膽固醇購自天津市大茂化學試劑廠),魯塞爾蝰蛇毒(RVV,Sigma Chemical Co,美國),組胺(Sigma Chemical Co,美國),血管性血友病因子抗原(vWF:Ag,上海索萊寶生物技術有限公司),D-二聚體(D-Dimer,上海易生物技術研究所),血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α (6-keto-PGF1α)放免試劑盒(解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)公司),球囊導管及附件(Cordis公司,美國),微機多探頭γ計數儀(FT-630G型,北京),體視顯微鏡(Olympus,SZXY7,日本),多功能微孔讀板機(Endpine,美國Perkin Elmer公司)。
1.2 實驗方法
1.2.1 實驗模型的制備 將26只家兔稱重后,按體質量從輕到重依次1~26號排列,依照安全隨機法,利用Excel文件中的“隨機數發(fā)生器”進行隨機分組,其中,一組作為假手術組(n=8),始終給予正常飲食,其余18只家兔給予高脂飼料飼養(yǎng)4周,行腹主動脈球囊拉傷術。模型制作過程簡述如下:3%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)耳緣靜脈麻醉,同時靜脈給予肝素(200 U/kg,以防止插管過程中發(fā)生凝血),切開右股動脈,結扎遠心端。沿0.014的導絲從股動脈切口逆行插入球囊(內徑3.5 mm,長15 mm)約20 cm,回抽3 cm,連接手推式壓力泵,注入肝素生理鹽水,膨至8個大氣壓,向著髂總動脈輕柔回拉,重復3次,行腹主動脈壁氣囊拉傷術。假手術組:家兔僅行腹主動脈切口,并不進行球囊拉傷。術后常規(guī)注射抗生素3 d以預防感染。
1.2.2 給藥劑量和給藥方法 模型制作過程中,因麻醉意外和失血過多死亡2只。模型制作成功的16只家兔繼續(xù)給予4周高脂飲食后轉為正常飲食,并按上述隨機分組法再次隨機分為模型組(n=8)和辛伐他汀組(n=8)。辛伐他汀組給予10 mg/(kg·d)的辛伐他汀混懸液灌胃干預4周,相同干預時間內假手術組和模型組給予等體積的生理鹽水灌胃。
1.2.3 藥物觸發(fā) 藥物干預結束后,參照Constantinides等[3]方法將所有家兔行藥物觸發(fā):腹膜下注射蛇毒(RVV,0.15 mg/kg),30 min后,經耳緣靜脈注射組胺(0.02 mg/kg),于處死動物前24 h和48 h分別給予2次觸發(fā)。
1.3 指標檢測
1.3.1 標本采集和血栓的體視顯微鏡觀察 于處死動物前,禁食12 h,不禁水。經耳緣靜脈取血,2% EDTA Na2抗凝,離心(3 000 r/min)30 min獲得血漿;取腹主動脈,生理鹽水沖洗后,縱行剖開腹主動脈,平鋪于濾紙上,體視顯微鏡下觀察可視血栓形成情況。
1.3.2 酶聯免疫吸附測定(ELISA)法 取各組家兔血漿,采用ELISA法測定血漿中vWF:Ag和D-二聚體,嚴格按照試劑盒說明書操作。
1.3.3 放射免疫分析法 以125I-TXB2和125I-6-keto-PGF1α為示蹤標記物,采用放射免疫分析法測定血漿TXB2和6-keto-PGF1α的濃度,嚴格按照試劑盒說明書操作,并計算TXB2/6-keto-PGF1α的比值。
1.4 統(tǒng)計分析 采用SPSS 18.0統(tǒng)計軟件分析,計量資料實驗數據以均數±標準差(±s)表示,計量資料組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較,若方差齊采用LSD法,若方差不齊采用Dunnett'T3法,組間率的比較采用卡方檢驗,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 動脈斑塊血栓形成情況 球囊拉傷后合并高脂飲食8周后,變換為正常飲食并給予藥物干預4周后,以蝰蛇毒和組胺誘導斑塊破裂和血栓形成。體視顯微鏡下,可見假手術組無斑塊和血栓形成(0%),模型組和辛伐他汀組斑塊血栓受損繼發(fā)血栓形成率分別為6/8(75%)和2/8(25%),見表1。模型組與假手術組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);辛伐他汀組與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表1 不同組別斑塊受損激發(fā)血栓形成的比較
2.2 辛伐他汀對血漿vWF:Ag和D-二聚體的影響 結果顯示,模型組動物高膽固醇飲食合并球囊損傷,可提高血漿vWF:Ag和D-二聚體水平,與假手術組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。辛伐他汀干預4周后,血漿vWF:Ag和D-二聚體水平均降低,與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),提示辛伐他汀對血漿vWF:Ag和D-二聚體有明顯的抑制作用,見表2。
表2 不同組別血漿vWF:Ag和D-二聚體濃度的比較(±s)
表2 不同組別血漿vWF:Ag和D-二聚體濃度的比較(±s)
注:與模型組比較,**P<0.01。
組別 n vWF:Ag(%) D-二聚體(mg/L)假手術組 8 120.121±23.298** 0.266±0.061**模型組 8 168.954±23.586 1.640±0.392辛伐他汀組 8 132.993±23.160** 1.056±0.376**
2.3 辛伐他汀對血漿TXB2和6-keto-PGF1α濃度及TXB2/6-keto-PGF1α的影響 結果顯示,模型組動物高膽固醇飲食合并球囊損傷后,血漿TXB2濃度升高、6-keto-PGF1α濃度降低、TXB2/6-keto-PGF1α升高,與假手術組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。辛伐他汀干預4周后,血漿TXB2濃度、TXB2/6-keto-PGF1α降低、而6-keto-PGF1α濃度升高,其中,TXB2和6-keto-PGF1α與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);TXB2/6-keto-PGF1α與模型組相比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01),提示辛伐他汀可降低血漿TXB2濃度、升高6-keto-PGF1α濃度,進而降低TXB2/6-keto-PGF1α,見表3。
表3 不同組別血漿TXB2和6-keto-PGF1α濃度及TXB2/6-keto-PGF1α的比較(±s)
表3 不同組別血漿TXB2和6-keto-PGF1α濃度及TXB2/6-keto-PGF1α的比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
組別 n TXB2 (ng/L)6-keto-PGF1α (ng/L)
動脈粥樣硬化發(fā)生臨床急性事件最基本的深層原因,是復雜動脈粥樣斑塊易損,在此基礎上斑塊破裂或者糜爛合并血栓形成。高膽固醇飼料喂養(yǎng)易于形成腹主動脈易于形成斑塊,然而,持續(xù)高膽固醇飲食形成的斑塊往往以泡沫細胞為主,難以形成與人體類似的復雜斑塊。實驗研究顯示[4-5],AS本身與血管內皮細胞功能紊亂關系密切相關,內皮細胞受損或功能障礙是AS的始動因素。因此,筆者采用高膽固醇飲食的基礎上,行球囊拉傷術損傷腹主動脈內皮細胞,促進斑塊形成的數量和嚴重程度;高膽固醇飲食8周后,改為普通飲食,研究顯示降低膽固醇水平,促進斑塊不穩(wěn)定。在此基礎上,采用蝰蛇毒和組胺使血管交替強烈收縮和舒張,促進不穩(wěn)定斑塊破裂或糜爛。本研究結果顯示,上述模型動物腹主動脈處發(fā)生明顯的斑塊糜爛、破裂和繼發(fā)血栓形成,與Gang等[6]人的研究類似,提示不穩(wěn)定斑塊繼發(fā)血栓形成的動物模型制作成功。辛伐他汀可降低上述模型血栓形成,提示辛伐他汀具有抗血栓功效。AS的不穩(wěn)定斑塊易形成血栓,是多種因素共同作用的結果。為闡述辛伐他汀抗血栓形成的機制,本研究利用此模型進一步觀察與血栓形成的相關指標的改變。
內皮細胞功能障礙或受損不但是AS始動因素,而且功能障礙和受損的內皮細胞又釋放大量的vWF,其具有使血小板與膠原或其他表面黏附的橋梁作用,進而導致AS病變處易形成血栓。本研究顯示球囊損傷內皮細胞的動物模型中血漿vWF濃度升高,提示球囊損傷是AS本身和誘導斑塊破裂的因素,均導致內皮細胞功能障礙。辛伐他汀有效降低上述動物模型的vWF水平,提示該藥抑制血栓形成的機制與保護內皮細胞受損傷有關。
D-二聚體是凝血酶及因子Ⅻ作用下的交聯纖維蛋白經纖溶酶降解作用后一種特異性降解產物??煞从衬屠w溶系統(tǒng)的激活,是目前公認的體內活動性血栓形成的特異性分子的標志物[7]。大量臨床研究[8]顯示在AS病變中,D-二聚體能沉積于血管壁,直接損傷血管內膜;同時還能促進血小板黏附和聚集,使血液處于高凝狀態(tài),進而加速血栓形成。本研究中模型組的D-二聚體檢測明顯高于假手術組,說明該模型制備后血液處于高凝狀態(tài),易于在不穩(wěn)定斑塊中發(fā)生血栓形成。而辛伐他汀有效降低了模型動物的D-二聚體濃度,提示該藥物可逆轉高凝狀態(tài),發(fā)揮抗血栓功能。
TXB2和6-keto-PGF1α是TXA2和PGI2的穩(wěn)定代謝產物,以兩者含量間接反映半衰期極短的TXA2和PGI2濃度。TXA2和PGI2是一組由血液中血小板和血管內皮細胞釋放的血管活性物質,TXA2促進血管收縮和血小板聚集,PGI2舒張血管和抑制血小板聚集,兩者相互拮抗。正常情況下在血液中兩者含量及比值保持相對平衡狀態(tài),使血管舒張有度,既不形成血栓也不發(fā)生出血[9]。臨床研究[10]發(fā)現AS患者血管損傷處有大量血小板黏附,易形成血栓,TXA2增高,而PGI2降低,導致兩者平衡失調。一旦兩者失衡,則促進血小板聚集,加速血栓形成。本研究實驗結果顯示,模型組中TXB2增高,6-keto-PGF1α減低,兩者比值明顯升高,提示該模型血管內皮細胞受損,循環(huán)血液中的血小板黏附在損傷部位、被激活、釋放TXA2,進一步促進血小板聚集,加速血栓形成。辛伐他汀能有效提高6-keto-PGF1α濃度、降低TXB2濃度,促進兩者比例平衡,進一步提示辛伐他汀具有保護內皮細胞、抑制血小板激活進而發(fā)揮抗凝作用。
綜上所述,本實驗通過球囊拉傷術后藥物觸發(fā)制備不穩(wěn)定斑塊血栓形成的模型,進而研究辛伐他汀抗AS的血栓形成的機制,實驗結果顯示辛伐他汀可能通過修復損傷的血管內皮細胞,改善血液高凝狀態(tài),抑制血小板聚集等,發(fā)揮抗血栓形成的作用,本研究為辛伐他汀臨床針對AS不穩(wěn)定斑塊患者,預防其血栓形成提供了實驗依據。
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Effect of simvastatin on thrombosis in unstable plaque thrombosis rabbits model
YANG Lin1,LU Bin1,DU Yun2,GUO Mao-juan1,ZHANG Yun-sha1,LI Hu-hu1,ZENG Wen-yun1,MA Dong-ming1,JIANG Xi-juan1
(1.School of Combination of TCM and WM,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.Medical Department,Tianjin Medical College,Tianjin 300222,China)
R541.4
A
1673-9043(2016)01-0019-04
10.11656/j.issn.1673-9043.2016.01.06
國家自然科學基金資助項目(81102699);天津市自然科學基金資助項目(08JCYBJC10800)。
楊 琳(1978-),女,博士研究生,主要從事中醫(yī)藥防治心腦血管疾病的研究。
姜希娟,E-mail:xijuanjiang@foxmail.com.
(2015-10-30)