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第一部分
第一章ApoE<-/->小鼠血管胆固醇摄取和外排基因表达的动态变化
研究目的:血管脂质沉积是动脉粥样硬化(AS)早期病变的主要特征之一,而血管胆固醇摄取和外排失衡是脂质沉积的重要原因,其分子机制可能与摄取和外排相关基因表达水平发生变化有关。本研究旨在动念观察ApoE基因敲除小鼠(ApoE<-/->)AS形成和发展过程中血管胆固醇摄取和外排相关基因表达的变化。
方法:采用6-40周龄雄性ApoE<-/->小鼠,分别用油红O染色主动脉帮H&E染色心脏主动脉瓣并量化分析AS斑块形成情况;Elisa法测定血清oxLDL含量;RT-PCR法测定血管胆固醇摄取受体CD36和SR-A以及外排相关受体PPAR7,LXRoα和ABCA1基因表达。
结果:随着周龄的增加,ApoE<-/->小鼠As病变越来越严重,表现在主动脉弓斑块面积逐步增加,心脏主动脉瓣内膜逐步增厚;预防性给予维生素E(24周前)能够明显抑制ApoE<-/->小鼠AS早期病变,而治疗性给予维生素E(24周后)对AS晚期病变没有显著影响。另外,随着周龄的增加,ApoE<-/->小鼠血清oxLDL含量先明显增加(6-24周)而后保持基本不变(24周后);预防性给予维生素E能够显著降低血清oxLDL含量,而治疗性给予维生素E则对血清oxLDL含量没有明显影响。还有,随着周龄的增加,ApoE<-/->小鼠血管胆固醇摄取相关基因,即清道夫受体CD36和SR-A表达先明显上调(6-24N)而后保持基本不变(24周后);而血管胆固醇外排相关基因,即PPARγ,LXRα,ABCA1表达呈现出先明显上调(6-24N)而后显著下调(24N后)的结果。与相应周龄的ApoE<-/->小鼠相比,24N前给予维生素E能够明显下调上述所有基因的表达,而24周后则对所有基因表达没有显著影响。
结论:ApoE<-/->小鼠AS形成和发展过程中,在基因水平上,摄取相对增加是早期AS病变形成的主要原因,而外排障碍则是晚期AS病变发展的主要因素。另外,预防性给予维生素E能够抑制ApoE<-/->小鼠AS形成,而治疗性给药则不能抑制AS的进一步发展。
第二章预防性给予丹参酮Ⅱ A抗ApoE<-/->小鼠AS作用及其机制探讨
目的:前期研究发现,清道夫受体CD36和SR-A在ApoE<-/->小鼠早期动脉粥样硬化(AS)形成中具有非常重要的作用;研究还发现,丹参酮Ⅱ A能够明显抑制大鼠和家兔AS形成。本研究旨在观察预防性给予丹参酮Ⅱ A对ApoE<-/->小鼠AS形成的影响并在分子水平上探讨其可能的作用机制。
方法:将6周龄雄性ApoE<-/->小鼠随机分为模型对照组、丹参酮Ⅱ A(10-90kg/kg)组、辛伐他汀组和维生素E组;另将6周龄雄性C57BL/6J小鼠作为正常对照组。分别用油红EO染色主动脉弓和H&E染色心脏主动脉瓣并量化分析AS斑块形成情况;Elisa法测定血清oxLDL含量;RT-PCR法测定血管CD36和SR-A基因表达情况。
结果:C57BL/6J小鼠在整个试验过程中没有形成明显的AS病变,而24周龄ApoE<-/->小鼠在主动脉弓和心脏主动脉瓣均形成明显的AS斑块。与模型对照组相比,丹参酮Ⅱ A(10-90mg/kg)能够剂量依赖性地抑制ApoE<-/->小鼠AS病变,包括减少主动脉弓斑块面积和心脏主动脉瓣内膜厚度,还能够降低主动脉胆固醇含量。降脂药辛伐他汀和抗氧化剂维生素E也能够抑制ApoE<-/->小鼠AS病变。血脂和肝脏脂质测定发现,模型ApoE<-/->小鼠脂质含量比正常C57BL/6J小鼠显著增加;丹参酮ⅡA和维生素E对血清和肝脏TC和TG含量没有明显影响;而辛伐他汀能够轻微降低血清TC和TG含量,对肝脏脂质水平没有显著影响。Elisa法测定血清oxLDL含量发现,丹参酮Ⅱ A、辛伐他汀和维生素E都能够显著降低oxLDL水平。与正常C57BL/6J小鼠相比,模型ApoE<-/->小鼠血管清道夫受体CD36和SR-A基因表达水平显著上调,而丹参酮Ⅱ A能够呈剂量依赖性地下调其表达;辛伐他汀和维生素E也具有相似的作用。
结论:预防性给予丹参酮ⅡA能够明显抑制ApoE<-/->小鼠AS病变,该作用可能与其抑制LDL氧化,下调血管CD36和SR-A基因表达从而减少泡沫细胞形成有关。
第三章治疗性给予丹参酮Ⅱ A抗ApoE<-/->小鼠AS作用及其机制探讨
目的:前期研究发现,预防性给予丹参酮ⅡAS对ApoE<-/->小鼠早期动脉粥样硬化(AS)形成有明显的抑制作用。本研究旨在观察治疗性给予丹参酮Ⅱ A对ApoE<-/->小鼠AS进一步发展的影响并在分子水平上探讨其可能的作用机制。
方法:将22周龄雄性ApoE<-/->小鼠随机分为模型对照组、丹参酮Ⅱ A(10-90kg/kg)组,分别用油红O染色主动脉弓和H&E染色心脏主动脉瓣并量化分析AS斑块形成情况;Elisa法测定血清oxLDL含量;RT-PCR法测定血管CD36,SR-A,PPAR7,LXRa和ABCA1基因表达情况。
结果:与模型对照组相比,丹参酮Ⅱ A(10-90mg/kg)能够剂量依赖性地抑制ApoE<-/->4、鼠AS病变进一步发展,表现为减少主动脉弓斑块面积和心脏主动脉瓣内膜厚度,还能够降低主动脉胆固醇含量。然而,丹参酬ⅡA对血脂和肝脏脂质水平没有明显影响。尽管丹参酮ⅡA(90mg/kg)能显著降低血清oxLDL和MDA含量,提高血清SOD活性,但并不能很好地解释丹参酮Ⅱ A(10-90mg/kg)的抗AS作用。进一步研究发现,丹参酮Ⅱ A对ApoE<-/->小鼠血管清道夫受体CD36和SR-A基因表达水平没有显著影响,但能够明显上调其胆固醇外排基因PPARγ,LXRα和HABCA1的表达水平。
结论:治疗性给予丹参酮ⅡA能够明显抑制ApoE>-/->小鼠AS病变的进一步发展,该作用可能与其上调胆固醇外排基因表达水平从而促进血管胆固醇外排有关。
第二部分
第一章高胆固醇血症对大剂量维生素D诱发的大鼠血管钙化的影响及其机制探讨
目的:研究发现,高胆固醇血症在动脉粥样硬化(AS)的发生和发展中具有非常重要的作用,并与心血管疾病事件的发生呈高度正相关。血管钙化是AS病变的一个基本特征,是心血管功能发生紊乱的重要因素。本研究旨在观察高胆固醇血症对大剂量维生素D诱导的大鼠血管钙化的影响并探讨其可能的作用机制。
方法:用大剂量维生素D单独或合并高胆固醇饲料建立大鼠血管钙化模型;体外培养大鼠血管平滑肌细胞,含有β-甘油磷酸的培养基单独或合并氧化型低密度脂蛋白(oxLDL)建立细胞钙化模型。Von Kossa染色法,生化法和原子吸收法测定血管和细胞钙含量。Elisa法测定血清oxIDL含量。酶法和RT-PCR法分别测定血管和细胞碱性磷酸酶(ALP)活性和基因表达水平。
结果:与单独给予维生索D相比,同时给予高胆固醇饲料的大鼠形成了明显的高胆固醇血症,血管钙含量显著增加,血管ALP活性和基因表达水平明显增加;同时,大鼠血清0xLDL和MDA含量明显增加,血清SOD活性显著下降,而血管超氧阴离子含量明显增加。降脂药辛伐他汀和抗氧化剂维生素E均能够显著逆转上述作用。在细胞水平上,oxLDL能够剂量依赖性地促进血管平滑肌细胞钙沉积,提高细胞ALP活性和基因表达水平。
结论:高胆固醇血症能够促进大剂量维生素D诱发的大鼠血管钙化,该作用可能与其介导的氧化应激,特别是增加oxLDL生成有关。该研究为他汀类药物和抗氧化剂抗AS作用提供了新的实验依据。
第二章丹参酮Ⅱ A对大鼠AS形成的影响及其作用机制探讨
目的:观察丹参酮Ⅱ A对大鼠动脉粥样硬化(AS)形成的影响并探讨其可能的作用机制。
方法:用大剂量维生素D合并高胆固醇饲料建立大鼠AS模型,Elisa法测定血清oxLDL和血管中血管细胞粘附分子-1(VCAM一-1),细胞间粘附分子-1(ICAM-1),单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)含量。激光共聚焦法测定血管超氧阴离子水平。免疫组化和Westem blot法测定血管Cu/Zn SOD和内皮源性NO合酶(eNOS)蛋白表达。
结果:与模型组大鼠相比,丹参酮ⅡA(35,70mg/kg)能够剂量依赖性地抑制大鼠AS病变形成,包括减少血管内膜厚度和中膜平滑肌细胞增生,降低血管脂质和钙沉积。研究还发现,丹参酮Ⅱ A对血脂水平没有明显影响,但能够降低血清oxLDL和MDA含量;还能够减少血管VCAM-1,ICAM-1,MCP-1含量,提高血管Cu/Zn SOD、eNOS活性和蛋白表达水平,从而相应地抑制血管超氧阴离子生成和提高血管NO含量。
结论:丹参酮Ⅱ A能够显著抑制大鼠AS形成,该作用可能与其抑制JLDL氧化、降低血管炎性反应、改善血管内皮功能和提高机体的抗氧化能力有关。