血管紧张素转换酶抑制剂对大鼠球囊导管损伤动脉中膜平滑肌细胞基质金属蛋白酶水平的影响

孙娟，凌光烈

（中国医科大学 附属第一医院局解教研室，沈阳 110001）

血管紧张素转换酶抑制剂对大鼠球囊导管损伤动脉中膜平滑肌细胞基质金属蛋白酶水平的影响

Influence of Angiotensin Converting Enzyme Inhibitor on the Matrix Metalloproteinase Level of Medial Smooth Muscle Cell of the Injured Rat Artery

孙娟，凌光烈

（中国医科大学 附属第一医院局解教研室，沈阳 110001）

采用对照的方法研究血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）对大鼠球囊导管损伤动脉中膜平滑肌细胞（SMC）基质金属蛋白酶（MMP）水平的影响。采用免疫组织化学方法测定动脉损伤术后2d和5d中膜SMC的MMP-1和MMP-9阳性细胞率，发现ACEI能够显著降低中膜SMC内MMP水平（P＜0.01）。

血管紧张素转换酶抑制剂；基质金属蛋白酶；再狭窄

研究表明动脉损伤后再狭窄是由中膜平滑肌细胞（smooth muscle cell，SMC）增生并迁移至内膜，产生细胞外基质所致。迁移至内膜的SMC具有高增生性［1］，具体表现为动脉损伤术后2d和5d出现2个增殖期。

血管损伤后中膜SMC的增生与多种生长因子有关，包括血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor，FGF）、转化生长因子（transforming growth factor，TGF）等，中膜 SMC的迁移有可能通过基质降解酶、弹性蛋白酶等将其周围的胶原纤维、弹性蛋白纤维和基底膜降解而实现［4］。血管紧张素转换酶抑制剂（angiotensin converting enzyme inhibitor，ACEI）能够降低动脉损伤后内膜肥厚的发病率［2～4］，但具体机制尚不清楚。本研究旨在通过对照测定大鼠动脉损伤后中膜SMC的基质金属蛋白酶-1（matrix metalloproteinase，MMP-1）和 MMP-9阳性细胞率来探讨ACEI抑制再狭窄的可能机制。

1 材料与方法

1.1 动脉损伤后内膜肥厚动物模型的建立

Wistar大鼠（雄性，12周龄，体质量 220～250g）20只，分为实验组及对照组（n=10）。苯巴比妥钠（45mg/kg，腹膜腔内注射）麻醉下，显露右颈内、外动脉分支部，将2Fr球囊导管从颈外动脉插入右颈总动脉近端，使球囊膨胀至动脉外径2倍，向远侧提拉旋转3次，使内皮剥离，中膜过度扩张［3］。

1.2 给药方法

损伤前2d始每日早晚各1次灌胃给药。实验组给予替莫普利（temocapril）-HCl（三共会社，日本，每 200mg 替莫普利溶于1L含NaHCO3和KHCO3各1g的溶剂A中）10mg·kg-1·d-1；对照组仅给予溶剂 A。

1.3 免疫组织化学染色

损伤后2d和5d每组处死5只大鼠。经心脏穿刺PBS血管灌注（110mmHg），甲醇-Carnoy液灌流固定，摘除动脉，取长2mm中心部，共5段。制成石蜡切片。行HE和Elastica-Masson三染色。用抗人MMP-1抗体和抗人MMP-9抗体（polyclone，1∶50和 1∶100，日本东北大学惠赠），以 ABC法进行组织化学染色。常规DAB发色，亮绿或苏木精染核。细胞核染色呈棕黄至棕褐色的SMC计为阳性细胞。阳性细胞指数=中膜阳性SMC数/SMC总数。

1.4 统计学分析

2 结果

动脉球囊导管扩张术后2d和5d实验组中膜SMC的MMP-1和MMP-9阳性细胞率明显小于对照组（P＜0.01）（表1），实验组中膜SMC的MMP-1和MMP-9免疫组织化学染色明显弱于对照组（图1、图2）。

表1 动脉损伤后中膜SMC的MMP-1和MMP-9阳性细胞率（±s）

表1 动脉损伤后中膜SMC的MMP-1和MMP-9阳性细胞率（±s）

1）与对照组比较P＜0.01。

MMP-1（μmol/L） MMP-9（μmol/L）2d 5d 2d 5d实验组 0.31±0.561） 0.86±0.411） 2.98±5.001） 0.48±0.011）对照组 43.42±4.2054.02±1.8043.25±6.1058.21±1.96分组

3 讨论

再狭窄是一种血管损伤的修复反应，内膜增厚和血管重构是再狭窄的两大主要因素。MMP可以降解细胞外基质（extra cellular matrix，ECM），促进平滑肌细胞迁移和增殖，促进内膜增厚和血管重构而促进再狭窄的发生，因此调整MMP的水平成为防治再狭窄的可能途径。

目前已发现了20余种MMP。其中SMC能够表达的主要有 MMP-1（胶原酶）、MMP-2（明胶酶 A）、MMP-3（基质裂解素1）、MMP-9（明胶酶 B）及 MMP-12（金属弹性蛋白酶）。胶原是ECM的主要成分，占ECM干重的20%～50%，以Ⅰ型和Ⅲ型胶原为主。MMP-1在球囊损伤的家兔动脉及动脉硬化的血管壁均有表达，球囊损伤后其活性上调，可降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原。MMP-9可降解胶原、胶原降解后形成的明胶和弹性蛋白，由受体CD44介导与Ⅰ型胶原结合，通过促进SMC与基质结合来促进SMC迁移。MMP-9水平和活性在损伤后2h即开始升高，6h达高峰，而损伤后14d就已几乎消失。所以MMP-9在损伤后早期参与SMC的迁移，与以胶原降解及合成增加为主的血管重塑有关。

对ACEI降低动脉球囊导管损伤后内膜肥厚的机制的研究已有很多［1，2］。ACEI能够在动物实验中显著降低动脉损伤后再狭窄的发病率［3］。具体机制与其抑制损伤后动脉SMC的PDGF表达，阻断SMC表型由收缩型转换为合成型，从而减少合成型SMC分泌弹性蛋白酶等基质降解酶有关。ACEI降低MMP-1、MMP-9水平可能也通过抑制PDGF和阻断SMC表型转换实现。本研究证明了ACEI能够显著降低大鼠球囊导管损伤动脉中膜SMC的MMP水平，从而推测ACEI对MMP的抑制作用可能是其防治再狭窄的机制之一。

［1］Yoshida Y，Mitsumata M，Ling G，et al.Migration of medial smooth muscle cells to the intima after balloon injury ［J］.Ann NYAcad Sci，1997，811（4）：459-470.

［2］Schwartz SM，Reidy MA，O’Brein ERM.Assessment of factors important in atherosclerotic occlusion and restenosis ［J］.Thromb Haemost，1995，74（1）：541.

［3］Rabinovitch M.EVEand beyond，retro and prospective insights［J］.Am JPhysiol，1997，277（Pt1）：L5-L12.

［4］Hayakawa T，Naruse S，Kitagawa M，et al.Elastase［J］.Nippon Rinsho，1995，53（5）：1192-1221.

［5］Raguki H，Wang DS，Dzau VJ，et al.Potential importance of tissue angiotensin-converting enzyme inhibition in preventing neointima formation［J］.Circulation，1994，90（1）：449-455.

（编辑 王又冬，英文编辑 赵传胜）

孙娟（1976-），女，讲师，硕士.E-mail：sunjuan163163163@163.com

2009-05-14

R453.9

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0258-4646（2010）01-0077-02