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辛伐他汀对不稳定斑块模型家兔血栓形成的影响*

2016-09-13郭茂娟张云莎李虎虎曾文赟马东明姜希娟

天津中医药大学学报 2016年1期
关键词:家兔辛伐他汀二聚体

杨 琳,卢 斌,杜 云,郭茂娟,张云莎,李虎虎,曾文赟,马东明,姜希娟

(1.天津中医药大学中西医结合学院,天津 300193;2.天津高等医学专科学校医疗系,天津 300222)

·实验研究·

辛伐他汀对不稳定斑块模型家兔血栓形成的影响*

杨 琳1,卢 斌1,杜 云2,郭茂娟1,张云莎1,李虎虎1,曾文赟1,马东明1,姜希娟1

(1.天津中医药大学中西医结合学院,天津 300193;2.天津高等医学专科学校医疗系,天津 300222)

[目的]探讨辛伐他汀对动脉粥样硬化(AS)不稳定斑块家兔模型血栓形成的影响。[方法]将雄性新西兰家兔随机分两组,其中一组(假手术组)始终给予正常饮食,另一组给予高脂饲料喂养4周后,行腹主动脉球囊拉伤术,术后继续4周高脂饮食后转为正常饮食,并随机分为模型组和辛伐他汀组,辛伐他汀组给予辛伐他汀[10 mg/(kg·d)]灌胃4周,假手术组和模型组则给予等体积的生理盐水灌胃。各组家兔于药物干预4周后处死,处死前48 h和24 h两次行腹膜下注射蛇毒(0.15 mg/kg)和耳缘静脉注射组胺(0.02 mg/kg)药物触发斑块破裂。处死后取腹主动脉于体视镜下观察血栓形成情况,采用酶联免疫吸附法(ELISA法)检测血管性血友病因子抗原(vWF:Ag)和D-二聚体,放免法检测血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)的浓度,并计算TXB2/6-keto-PGF1α的比值。[结果]辛伐他汀干预4周后,体视显微镜下观察斑块部位血栓形成减少,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05),血浆vWF:Ag和D-二聚体水平均降低,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01),血浆TXB2浓度降低、6-keto-PGF1α浓度升高,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05),TXB2/6-keto-PGF1α降低,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01)。[结论]辛伐他汀能够修复受损血管内皮细胞,改善血液高凝状态,抑制血小板聚集等,进而发挥抗血栓形成的作用,为辛伐他汀临床针对AS不稳定斑块患者,预防其血栓形成提供了实验依据。

辛伐他汀;动脉粥样硬化;不稳定斑块;血栓形成

随着人们物质生活水平的提高,动脉粥样硬化(AS)的发病率逐年升高。复杂的AS斑块往往结构不稳定,易发生破裂或糜烂,后者因动脉内皮缺失启动凝血系统促进血栓形成,导致心肌梗死等急性心血管事件发生,乃至危及生命。世界卫生组织(WHO)报道[1]AS所致的急性心血管事件2012年病死人数为740万,占总病死人数的13.2%,病死率较2000年上升23.3%,成为全球首位死因。

高胆固醇血症是AS发生的物质基础。因此,降低血浆胆固醇水平是抗AS重要治疗手段。3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶是胆固醇合成的限速酶,直接影响胆固醇的合成速率和血浆胆固醇的水平。目前,辛伐他汀作为HMG-CoA的抑制剂,被临床广泛用于降低血浆胆固醇,防治AS。但近年来发现辛伐他汀作用机制复杂,除降低胆固醇外,可通过抗炎、抗凋亡等抑制AS的发生发展[2]。AS斑块破裂或糜烂继发血栓形成是AS的常见并发症和致死原因。辛伐他汀抗AS所致血栓形成疗效和机制尚待进一步证实。因此,本实验复制AS不稳定斑块家兔模型,观察辛伐他汀对该模型血栓形成的影响,为拓展辛伐他汀的临床应用范围提供实验支持。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 26只SPF级雄性新西兰家兔,体质量2.4~2.9 kg(购自北京龙安实验动物繁育中心)。

1.1.2 实验试剂和仪器 辛伐他汀片(舒降之,杭州默沙东制药有限公司),高脂饲料(1%胆固醇+5%猪油+5%蛋黄粉+89%基础饲料,其中胆固醇购自天津市大茂化学试剂厂),鲁塞尔蝰蛇毒(RVV,Sigma Chemical Co,美国),组胺(Sigma Chemical Co,美国),血管性血友病因子抗原(vWF:Ag,上海索莱宝生物技术有限公司),D-二聚体(D-Dimer,上海易生物技术研究所),血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α (6-keto-PGF1α)放免试剂盒(解放军总医院科技开发公司),球囊导管及附件(Cordis公司,美国),微机多探头γ计数仪(FT-630G型,北京),体视显微镜(Olympus,SZXY7,日本),多功能微孔读板机(Endpine,美国Perkin Elmer公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 实验模型的制备 将26只家兔称重后,按体质量从轻到重依次1~26号排列,依照安全随机法,利用Excel文件中的“随机数发生器”进行随机分组,其中,一组作为假手术组(n=8),始终给予正常饮食,其余18只家兔给予高脂饲料饲养4周,行腹主动脉球囊拉伤术。模型制作过程简述如下:3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)耳缘静脉麻醉,同时静脉给予肝素(200 U/kg,以防止插管过程中发生凝血),切开右股动脉,结扎远心端。沿0.014的导丝从股动脉切口逆行插入球囊(内径3.5 mm,长15 mm)约20 cm,回抽3 cm,连接手推式压力泵,注入肝素生理盐水,膨至8个大气压,向着髂总动脉轻柔回拉,重复3次,行腹主动脉壁气囊拉伤术。假手术组:家兔仅行腹主动脉切口,并不进行球囊拉伤。术后常规注射抗生素3 d以预防感染。

1.2.2 给药剂量和给药方法 模型制作过程中,因麻醉意外和失血过多死亡2只。模型制作成功的16只家兔继续给予4周高脂饮食后转为正常饮食,并按上述随机分组法再次随机分为模型组(n=8)和辛伐他汀组(n=8)。辛伐他汀组给予10 mg/(kg·d)的辛伐他汀混悬液灌胃干预4周,相同干预时间内假手术组和模型组给予等体积的生理盐水灌胃。

1.2.3 药物触发 药物干预结束后,参照Constantinides等[3]方法将所有家兔行药物触发:腹膜下注射蛇毒(RVV,0.15 mg/kg),30 min后,经耳缘静脉注射组胺(0.02 mg/kg),于处死动物前24 h和48 h分别给予2次触发。

1.3 指标检测

1.3.1 标本采集和血栓的体视显微镜观察 于处死动物前,禁食12 h,不禁水。经耳缘静脉取血,2% EDTA Na2抗凝,离心(3 000 r/min)30 min获得血浆;取腹主动脉,生理盐水冲洗后,纵行剖开腹主动脉,平铺于滤纸上,体视显微镜下观察可视血栓形成情况。

1.3.2 酶联免疫吸附测定(ELISA)法 取各组家兔血浆,采用ELISA法测定血浆中vWF:Ag和D-二聚体,严格按照试剂盒说明书操作。

1.3.3 放射免疫分析法 以125I-TXB2和125I-6-keto-PGF1α为示踪标记物,采用放射免疫分析法测定血浆TXB2和6-keto-PGF1α的浓度,严格按照试剂盒说明书操作,并计算TXB2/6-keto-PGF1α的比值。

1.4 统计分析 采用SPSS 18.0统计软件分析,计量资料实验数据以均数±标准差(±s)表示,计量资料组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较,若方差齐采用LSD法,若方差不齐采用Dunnett'T3法,组间率的比较采用卡方检验,以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 动脉斑块血栓形成情况 球囊拉伤后合并高脂饮食8周后,变换为正常饮食并给予药物干预4周后,以蝰蛇毒和组胺诱导斑块破裂和血栓形成。体视显微镜下,可见假手术组无斑块和血栓形成(0%),模型组和辛伐他汀组斑块血栓受损继发血栓形成率分别为6/8(75%)和2/8(25%),见表1。模型组与假手术组相比差异有统计学意义(P<0.01);辛伐他汀组与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 不同组别斑块受损激发血栓形成的比较

2.2 辛伐他汀对血浆vWF:Ag和D-二聚体的影响 结果显示,模型组动物高胆固醇饮食合并球囊损伤,可提高血浆vWF:Ag和D-二聚体水平,与假手术组相比差异有统计学意义(P<0.01)。辛伐他汀干预4周后,血浆vWF:Ag和D-二聚体水平均降低,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01),提示辛伐他汀对血浆vWF:Ag和D-二聚体有明显的抑制作用,见表2。

表2 不同组别血浆vWF:Ag和D-二聚体浓度的比较(±s)

表2 不同组别血浆vWF:Ag和D-二聚体浓度的比较(±s)

注:与模型组比较,**P<0.01。

组别 n vWF:Ag(%) D-二聚体(mg/L)假手术组 8 120.121±23.298** 0.266±0.061**模型组 8 168.954±23.586 1.640±0.392辛伐他汀组 8 132.993±23.160** 1.056±0.376**

2.3 辛伐他汀对血浆TXB2和6-keto-PGF1α浓度及TXB2/6-keto-PGF1α的影响 结果显示,模型组动物高胆固醇饮食合并球囊损伤后,血浆TXB2浓度升高、6-keto-PGF1α浓度降低、TXB2/6-keto-PGF1α升高,与假手术组相比差异有统计学意义(P<0.01)。辛伐他汀干预4周后,血浆TXB2浓度、TXB2/6-keto-PGF1α降低、而6-keto-PGF1α浓度升高,其中,TXB2和6-keto-PGF1α与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05);TXB2/6-keto-PGF1α与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01),提示辛伐他汀可降低血浆TXB2浓度、升高6-keto-PGF1α浓度,进而降低TXB2/6-keto-PGF1α,见表3。

表3 不同组别血浆TXB2和6-keto-PGF1α浓度及TXB2/6-keto-PGF1α的比较(±s)

表3 不同组别血浆TXB2和6-keto-PGF1α浓度及TXB2/6-keto-PGF1α的比较(±s)

注:与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。

组别 n TXB2 (ng/L)6-keto-PGF1α (ng/L)

3 讨论

动脉粥样硬化发生临床急性事件最基本的深层原因,是复杂动脉粥样斑块易损,在此基础上斑块破裂或者糜烂合并血栓形成。高胆固醇饲料喂养易于形成腹主动脉易于形成斑块,然而,持续高胆固醇饮食形成的斑块往往以泡沫细胞为主,难以形成与人体类似的复杂斑块。实验研究显示[4-5],AS本身与血管内皮细胞功能紊乱关系密切相关,内皮细胞受损或功能障碍是AS的始动因素。因此,笔者采用高胆固醇饮食的基础上,行球囊拉伤术损伤腹主动脉内皮细胞,促进斑块形成的数量和严重程度;高胆固醇饮食8周后,改为普通饮食,研究显示降低胆固醇水平,促进斑块不稳定。在此基础上,采用蝰蛇毒和组胺使血管交替强烈收缩和舒张,促进不稳定斑块破裂或糜烂。本研究结果显示,上述模型动物腹主动脉处发生明显的斑块糜烂、破裂和继发血栓形成,与Gang等[6]人的研究类似,提示不稳定斑块继发血栓形成的动物模型制作成功。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的不稳定斑块易形成血栓,是多种因素共同作用的结果。为阐述辛伐他汀抗血栓形成的机制,本研究利用此模型进一步观察与血栓形成的相关指标的改变。

内皮细胞功能障碍或受损不但是AS始动因素,而且功能障碍和受损的内皮细胞又释放大量的vWF,其具有使血小板与胶原或其他表面黏附的桥梁作用,进而导致AS病变处易形成血栓。本研究显示球囊损伤内皮细胞的动物模型中血浆vWF浓度升高,提示球囊损伤是AS本身和诱导斑块破裂的因素,均导致内皮细胞功能障碍。辛伐他汀有效降低上述动物模型的vWF水平,提示该药抑制血栓形成的机制与保护内皮细胞受损伤有关。

D-二聚体是凝血酶及因子Ⅻ作用下的交联纤维蛋白经纤溶酶降解作用后一种特异性降解产物。可反映凝血和纤溶系统的激活,是目前公认的体内活动性血栓形成的特异性分子的标志物[7]。大量临床研究[8]显示在AS病变中,D-二聚体能沉积于血管壁,直接损伤血管内膜;同时还能促进血小板黏附和聚集,使血液处于高凝状态,进而加速血栓形成。本研究中模型组的D-二聚体检测明显高于假手术组,说明该模型制备后血液处于高凝状态,易于在不稳定斑块中发生血栓形成。而辛伐他汀有效降低了模型动物的D-二聚体浓度,提示该药物可逆转高凝状态,发挥抗血栓功能。

TXB2和6-keto-PGF1α是TXA2和PGI2的稳定代谢产物,以两者含量间接反映半衰期极短的TXA2和PGI2浓度。TXA2和PGI2是一组由血液中血小板和血管内皮细胞释放的血管活性物质,TXA2促进血管收缩和血小板聚集,PGI2舒张血管和抑制血小板聚集,两者相互拮抗。正常情况下在血液中两者含量及比值保持相对平衡状态,使血管舒张有度,既不形成血栓也不发生出血[9]。临床研究[10]发现AS患者血管损伤处有大量血小板黏附,易形成血栓,TXA2增高,而PGI2降低,导致两者平衡失调。一旦两者失衡,则促进血小板聚集,加速血栓形成。本研究实验结果显示,模型组中TXB2增高,6-keto-PGF1α减低,两者比值明显升高,提示该模型血管内皮细胞受损,循环血液中的血小板黏附在损伤部位、被激活、释放TXA2,进一步促进血小板聚集,加速血栓形成。辛伐他汀能有效提高6-keto-PGF1α浓度、降低TXB2浓度,促进两者比例平衡,进一步提示辛伐他汀具有保护内皮细胞、抑制血小板激活进而发挥抗凝作用。

综上所述,本实验通过球囊拉伤术后药物触发制备不稳定斑块血栓形成的模型,进而研究辛伐他汀抗AS的血栓形成的机制,实验结果显示辛伐他汀可能通过修复损伤的血管内皮细胞,改善血液高凝状态,抑制血小板聚集等,发挥抗血栓形成的作用,本研究为辛伐他汀临床针对AS不稳定斑块患者,预防其血栓形成提供了实验依据。

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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

国家自然科学基金资助项目(81102699);天津市自然科学基金资助项目(08JCYBJC10800)。

杨 琳(1978-),女,博士研究生,主要从事中医药防治心脑血管疾病的研究。

姜希娟,E-mail:xijuanjiang@foxmail.com.

(2015-10-30)

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