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阿托伐他汀对大鼠动脉增龄性变化的影响

2014-09-12彭文杰吴赛珠阮云军钟元林

中国老年学杂志 2014年7期
关键词:月龄阿托内皮

彭文杰 吴赛珠 龚 勋 马 懿 阮云军 汤 敏 钟元林 汤 展

(南方医科大学南方医院,广东 广州 510515)

血管衰老是人体衰老过程中的重要部分,在衰老过程中血管壁增厚、NO减少等形态学和分子学特性的改变使机体逐渐失去血管内的平衡,继而随着衰老的进展更容易出现心血管疾病〔1〕。他汀类药物除了降脂以外,还有多种其他的心血管保护作用。本研究拟观察阿托伐他汀对大鼠动脉增龄变化的影响,探讨阿托伐他汀在血管衰老过程中的作用及其心血管保护作用的可能机制。

1 材料与方法

1.1动物与分组 雄性Wistar大鼠由南方医科大学动物中心提供(实验动物许可证号scxk(粤)2011-0015)。实验动物分3组,每组8只:(1)12月龄组:喂养基础饲料;(2)18月龄组:自12月龄喂养基础饲料至18个月;(3)阿托伐他汀组:自12月龄喂养基础饲料中添加阿托伐他汀5 mg·kg-1·d-1〔2〕,每周按体重调整阿托伐他汀钙剂量,饲养至18个月。

1.2标本的制备 处死大鼠后取胸主动脉约150 mg,在37℃的PBS缓冲液中将脂肪组织剥离干净,加入40 mmol/L、pH7.2的磷酸钾缓冲液1.5 ml,4℃冰水中匀浆,10 000 r/min离心10 min,取上清-80℃保存。采用BCA蛋白定量法测蛋白浓度。

1.3主要试剂 超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)测定试剂盒购自南京建成生物工程研究所;内皮型一氧化氮合成酶(eNOS)一抗购自Cell Signaling 公司。

1.4SOD和MDA的检测 SOD采用Oyanagui的亚硝酸盐形成法检测;MDA采用硫代巴比妥酸法检测。严格按试剂盒说明书操作。

1.5Western印迹法检测eNOS的表达 各取100 μg蛋白煮沸5 min后8%(体积分数)SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE),然后电转移至硝酸纤维素膜(minipore),5%脱脂奶粉的封闭液(pH7.5,Tris-Cl 10 mmol/L,NaCl 50 mmol/L,0.1% Tween-20)封闭2 h,加一抗(1∶1 000)4℃孵化过夜,其后用二抗孵育,洗去二抗后显影。图像分析仪(Image J软件)定量测定杂交信号的吸光度,用面积×密度代表表达量,以18月龄组表达量为100%,其他各组值与18月龄组表达量的均值比较得出相对吸光度值。

2 结 果

2.1各组大鼠主动脉中SOD活性及MDA含量比较 与12月龄组大鼠比较,18月龄组大鼠主动脉中SOD的活性降低,MDA含量升高;与18月龄大鼠比较,阿托伐他汀组大鼠主动脉中SOD的活性升高,MDA含量降低。见表1。

2.2各组大鼠主动脉中eNOS蛋白的表达 与12月龄组大鼠比较,18月龄组大鼠主动脉中eNOS的蛋白表达降低;与18月龄组大鼠比较,阿托伐他汀组大鼠eNOS蛋白表达升高。见表1,图1。

表1 各组大鼠主动脉中SOD活性、MDA含量、eNOS蛋白水平比较

图1 Western印迹检测各组大鼠主动脉中eNOS蛋白表达

3 讨 论

研究表明,增龄是心血管疾病的独立危险因素,尽管增龄是一个不可避免的过程,但随着人们对衰老的机制的认识,发现血管增龄性的衰老过程也并非是一个不可改变的心血管危险因素〔3,4〕。随着血管衰老的进展,血管内皮细胞和平滑肌细胞结构和功能发生了改变,出现血管硬化和舒张功能受损〔5〕。

已有研究表明,随着衰老的进展,大鼠主动脉氧化应激和活性氧簇(ROS)增加〔6,7〕,过量产生的ROS会引起血管内皮细胞功能异常,促进冠状动脉疾病发生〔8〕。SOD是体内一种重要的抗氧化剂,是生物体内防御氧化损伤的一种重要的ROS清除剂保护细胞免受自由基的损伤。MDA是ROS作用于细胞膜中的多不饱和脂肪酸,引起脂质过氧化反应的产物。MDA含量反映了机体受自由基攻击的严重程度,可以作为评价机体氧化应激程度的指标。

本研究结果显示,阿托伐他汀可以改善大鼠增龄过程中血管的抗氧化功能和对氧自由基的清除能力。血管衰老过程中伴随了血管内皮功能的异常及其引起的内皮依赖的血管舒张功能受损〔9,10〕。eNOS主要表达于血管内皮细胞,它有维持血管张力、控制血压、抗动脉粥样硬化和其他多种血管保护作用。eNOS是内皮源性NO生成的关键酶,内皮源性NO对维持内皮细胞功能的正常起着重要的作用;此外,内皮源性NO可以抑制血小板的积聚和在血管壁上的粘附,从而起到防止血栓形成的作用;内皮源性NO还具有抗动脉粥样硬化作用,它可以抑制炎症因子、活性氧簇等引起的细胞凋亡,可以抑制血管平滑肌细胞的过度增殖,这对减缓动脉粥样硬化的进一步进展和纤维粥样斑块形成起了重要作用〔11〕。eNOS信号途径的异常所致的内皮源性NO减少则与人类血管性疾病密切相关,如心肌梗死、脑卒中、原发性高血压及肺动脉高压〔12〕。

已有研究表明,在糖尿病模型大鼠中,阿托伐他汀可以维持正常的内皮功能、减轻氧化应激反应和增加eNOS表达〔13〕。本研究结果显示,随着增龄,大鼠血管内皮细胞功能受损,而阿托伐他汀可以改善大鼠增龄过程中血管的内皮细胞功能。

他汀类药物除了降脂以外,还有多种其他的心血管保护作用,包括改善内皮功能、稳定动脉粥样硬化斑块、减轻氧化应激及炎症反应等作用〔14,15〕。本实验研究表明,阿托伐他汀可以通过改善衰老过程中的血管抗氧化能力和增加eNOS蛋白表达,改善大鼠血管内皮功能,从而延缓大鼠血管衰老的进程,发挥心血管保护作用。

4 参考文献

1Bachschmid MM,Schildknecht S,Matsui R,etal,Vascular aging:chronic oxidative stress and impairment of redox signaling-consequences for vascular homeostasis and disease〔J〕.Ann Med,2013;45(1):p.17-36.

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4Pepe S,Lakatta EG.Aging hearts and vessels:masters of adaptation and survival〔J〕.Cardiovasc Res,2005;66(2):190-3.

5Seals DR,Moreau KL,Gate PE,etal.Modulatory influences on ageing of the vasculature in healthy humans〔J〕.Exp Gerontol,2006;41(5):501-7.

6Ungvari Z,Bailey-Downs L,Sosnowska D,etal.Vascular oxidative stress in aging:a homeostatic failure due to dysregulation of NRF2-mediated antioxidant response〔J〕.Am J Physiol Heart Circ Physiol,2011;301(2):H363-72.

7Marmol F,Sanchez J,Lopez D,etal.Loss of adaptation to oxidative stress as a mechanism for aortic damage in aging rats〔J〕.J Physiol Biochem,2007;63(3):239-47.

8Ungvari Z,Kaley G,de Cabo R,etal.Mechanisms of vascular aging:new perspectives〔J〕.J Gerontol A Biol Sci Med Sci,2010;65(10):1028-41.

9Yavuz BB,Yavuz B,Sener DD,etal.Advanced age is associated with endothelial dysfunction in healthy elderly subjects〔J〕.Gerontology,2008;54(3):153-6.

10Donato AJ,Eskurza I,Silver AE,etal.Direct evidence of endothelial oxidative stress with aging in humans:relation to impaired endothelium-dependent dilation and upregulation of nuclear factor-kappa B〔J〕.Circ Res,2007;100(11):1659-66.

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12Michel T.NO way to relax:the complexities of coupling nitric oxide synthase pathways in the heart〔J〕.Circulation,2010;121(4):484-6.

13Wenzel P,Daiber A,Delze M,etal.Mechanisms underlying recoupling of eNOS by HMG-CoA reductase inhibition in a rat model of streptozotocin-induced diabetes mellitus〔J〕.Atherosclerosis,2008;198(1):65-76.

14Liao JK,Laufs U.Pleiotropic effects of statins〔J〕.Ann Rev Pharmacol Toxicol,2005;45:89-118.

15Liao JK.Beyond lipid lowering:the role of statins in vascular protection〔J〕.Int J Cardiol,2002;86(1):5-18.

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