动脉粥样硬化症的血管生物学进展及临床意义
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冠状动脉粥样硬化性心脏病的中西医研究进展冠状动脉粥样硬化性心脏病是一种常见的心血管疾病,它是由于冠状动脉内皮细胞受损、脂质代谢紊乱和炎症反应等多种因素引起的。
近年来,中西医结合研究取得了一些重要进展,为该疾病的治疗提供了新的思路和方法。
本文将从中西医结合的角度,对冠状动脉粥样硬化性心脏病的研究进展进行综述,探讨其临床应用和未来发展方向。
(一)中医药防治冠心病疗效明显中医药在治疗冠心病方面具有独特的优势,传统药物如丹参、川芎、天麻等对冠心病有很好的防治作用。
丹参是一种有益于心血管系统的中草药,其有效成分丹参酮对冠心病有显著的抗缺血、抗心肌梗死作用,可降低心肌的氧耗量,增加心肌对缺血的耐受性。
川芎具有活血通络,舒筋活血的功效,对冠心病合并症和病因的调理作用显著。
天麻对冠心病伴有心绞痛、狭窄性心绞痛有一定疗效。
针灸作为中医传统疗法,被广泛应用于冠心病的治疗中。
针刺穴位可以改善心脏供血和心脏功能,降低血压和血脂,减少冠心病发作的次数和减轻症状。
针灸治疗冠心病的机制主要是通过调节自主神经、改善心肌供血、减轻心脏负荷等途径发挥作用。
临床研究表明,针灸治疗冠心病的有效率较高,受到患者的广泛认可。
中医药在冠心病的预防方面也具有重要作用。
中医强调“治未病”,提倡“调理阴阳”,通过药膳调养心脏,增强体质,改善冠心病的易感因素,起到预防作用。
中医治疗也强调“因病施治”,提倡根据个体体质和病情特点,个性化地选取药物治疗,达到个体化预防冠心病的目的。
随着生物技术的发展,科学家们对冠状动脉粥样硬化性心脏病的分子机制有了更深入的认识。
其发病机制涉及多种信号通路和分子因子的参与,如炎症因子、氧化应激、细胞凋亡等。
这些研究为治疗冠心病提供了新的靶点和策略,为疾病的治疗提供了新的思路。
(二)介入治疗技术不断进步冠状动脉粥样硬化性心脏病的介入治疗技术包括冠状动脉支架植入术(PCI)和冠状动脉旁路移植术(CABG)等,取得了长足的进步。
加味黄芪生脉饮对老年高脂血症的临床及实验研究引言近年来随着人们生活水平的提高,随着饮食习惯的改变,随着生活习惯的改变,动脉粥样硬化的发病率逐渐上升。
伴随人口老龄化的加重,以动脉粥样硬化为基础的缺血性心脑血管疾病的发病率正逐年上升。
所以在培养良好的生活作息习惯及饮食习惯外积极的寻找有效的治疗和预防动脉粥样硬化的方法已成为当务之急。
结合动脉粥样硬化的形成机理,目前预防和治疗动脉粥样硬化的药物主要是西药他汀类药物,其现代药理研究及大规模的临床跟踪试验已经证实其有效性。
但由于老年患者群体的特殊性,使其在具体应用时存在诸多的问题,由于老年人机体衰弱,特别是肝肾功能不全,使其对药物的耐受性较差,加之老年患者往往一身多病,服用多种药物,限制了其临床应用。
在此种情况下,开发中医药的宝库,从中寻求有效地治疗方法,不失为一种很好的选择。
中医药是个巨大的宝库,发挥中医优势,以中医理论为指导,针对老年病的特点,系统研究老年动脉粥样硬化的发病机制,发掘出有效的中医中药治疗方法,实现在预防治疗动脉粥样硬化的同时对多种相关疾病的预防治疗保健作用,将成为中医界下一步的努力方向之一。
研究目的发挥中医的优势,运用中医理论系统研究阐述老年动脉粥样硬化病因、病机及治疗原则,在此基础上结合现代药理研究及临床观察选取切中老年动脉粥样硬化病机的方药,用实验及临床观察的方法,验证加味黄芪生脉饮治疗预防老年动脉粥样硬化的有效性,从而进一步验证所阐述中医病因病机及治疗原则的正确性,最终将有效方药作为有效方法在临床上加以应用,达到预防治疗保健的综合作用。
研究内容本研究主要包括以下几方面:1动脉粥样硬化的预防,针对动脉粥样硬化形成发生过程中的主要危险因素血脂的异常,通过临床观察研究加味黄芪生脉饮对老年高脂血症的影响。
2通过实验研究,观察加味黄芪生脉饮对动脉粥样硬化兔动脉粥样板块的影响,研究其对粥样斑块的直接影响。
3通过临床观察,观察加味黄芪生脉饮对人颈动脉粥样斑块的治疗效果,研究其对老年动脉粥样硬化患者的疗效。
动脉粥样硬化钙化病变的研究进展——郑州大学第一附属医院张金盈刘琮琳血管钙化是异位钙化一种,分为中膜钙化和内膜钙化,中膜钙化相关的疾病有肾病、糖尿病等,而内膜钙化主要与动脉粥样硬化有关。
动脉钙化是粥样硬化的特征性病变之一,动脉粥样硬化钙化病变的程度直接与粥样硬化疾病的斑块负荷及血管事件发生率有关,是心血管事件的危险标志。
因此,研究动脉粥样硬化钙化病变对动脉粥样硬化的防治具有重要意义。
1 动脉粥样硬化钙化的形成机制动脉粥样硬化钙化( atherosclerotic calcification, AC)是动脉粥样硬化斑块发展到一定程度,钙盐在斑块中沉积而形成的。
目前人们对动脉粥样硬化钙化的形成机制尚不清楚。
Bobryshev运用电镜和免疫组织化学方法研究人和载脂蛋白E (Apo E) 基因敲除鼠斑块的细胞类型时发现坏死的脂质核周围出现类软骨样细胞(chondrocyte-like cells),且这些区域中,一些平滑肌细胞表现出了软骨样细胞的特征,当软骨样细胞裂解后,细胞间隙出现许多羟磷灰石结晶的小囊泡,推测可能是平滑肌细胞分化为软骨样细胞,最终导致AC。
观察体外血管平滑肌细胞钙化模型可发现斑块的钙化主要是由平滑肌细胞表型的改变造成。
Tada Y等的研究也发现,过度氧化应激和血管平滑肌细胞向成骨细胞转化参与了糖基化终末产物介导的血管钙化过程。
随着分子生物学和免疫组化等技术的发展,发现粥样硬化动脉的钙化是一个与新骨形成极为相似的受基因调控的主动性代谢过程,在这一过程中有多种功能复杂的糖蛋白、mRNA、谷氨酸羟基酶等参与,这些糖蛋白主要是与新骨生成和钙化有关的蛋白,如骨桥素、骨连接素、骨钙素以及骨形成蛋白-2a等,因此目前认为动脉粥样硬化钙化是一个有组织、有调控的主动性过程,其钙盐的主要成分是羟磷灰钙,而不是原来认为的磷酸钙,此过程需要基因调控并通过以下基因/蛋白包括基质GLA蛋白和骨保护蛋白、端粒、碱性磷酸酶、Ⅰ型胶原和BMP-2。
动脉粥样硬化发生机制及治疗药物的研究进展一、本文概述动脉粥样硬化(Atherosclerosis, AS)是一种慢性、进行性的血管疾病,其特征是脂质和复合病变在动脉内膜和中膜的积聚,导致动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄。
这一过程涉及多种因素,包括脂质代谢异常、内皮功能障碍、炎症反应、氧化应激、细胞凋亡等。
随着人口老龄化和生活方式的改变,动脉粥样硬化的发病率逐年上升,严重威胁着人类的健康。
因此,对动脉粥样硬化发生机制的研究以及对治疗药物的开发一直是医学领域的热点和难点。
本文旨在综述近年来动脉粥样硬化发生机制的研究进展,重点关注脂质代谢、内皮功能、炎症反应、氧化应激等关键因素及其相互作用。
本文还将对动脉粥样硬化治疗药物的研究进展进行概述,包括他汀类药物、抗血小板药物、抗炎药物、抗氧化药物等的发展和应用。
通过综述这些方面的最新研究成果,旨在为动脉粥样硬化的防治提供新的思路和方法,为临床用药提供参考和借鉴。
二、动脉粥样硬化的发生机制动脉粥样硬化是一种复杂的病理过程,涉及多种因素的相互作用。
其发生机制主要包括脂质代谢异常、内皮细胞损伤、炎症反应、氧化应激和平滑肌细胞增殖等。
脂质代谢异常:动脉粥样硬化的发生与脂质代谢密切相关。
当血浆中的低密度脂蛋白(LDL)水平升高时,过量的LDL会沉积在动脉内膜下,经过氧化修饰后,被巨噬细胞吞噬形成泡沫细胞,这是动脉粥样硬化病变形成的早期事件。
内皮细胞损伤:内皮细胞是血管壁的重要组成部分,具有抗血栓、抗炎和维持血管稳态的作用。
内皮细胞损伤后,其功能会发生变化,促进单核细胞粘附、迁移和转化为巨噬细胞,进而促进泡沫细胞的形成。
炎症反应:动脉粥样硬化病变中存在明显的炎症反应。
内皮细胞损伤后,会释放多种炎症因子,如肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素(IL)等,这些炎症因子会进一步促进单核细胞、T淋巴细胞等炎症细胞的聚集和活化,加剧动脉粥样硬化的进程。
氧化应激:氧化应激是指体内氧化与抗氧化系统失衡,导致活性氧(ROS)的产生过多。
动脉粥样硬化研究的当前问题标签:动脉粥样硬化;生物标记物;血管床选择性;动物模型;基因治疗进入21世纪以来,动脉粥样硬化(AS)性心血管疾病已成为严重危害人类健康的第一位杀手。
AS是以进行性脂质沉积、纤维组织增生和炎性细胞浸润为特征的累及全身大、中型弹性和肌性动脉的慢性疾病。
病理学研究证明,主动脉、冠状动脉、脑动脉、肾动脉和下肢动脉是AS的易患部位。
因此,AS是导致冠心病、脑梗死、腹主动脉瘤、慢性肾病和间歇性跛行的共同的病理学基础。
近30年来,随着分子生物学、流行病学、循证医学和预防心脏病学的快速发展,人们对于AS发生机制的认识不断深化,针对AS的诊断和治疗技术日新月异,AS性心血管疾病的死亡率已开始显著下降。
尽管如此,对于AS这一复杂疾病的认识仍处于初期阶段,在这一领域中仍存在着下列亟待解决的问题。
1AS的病因、危险因素和生物标记物近年来,AS新型生物标记物的增多和对危险因素的成功干预,导致了人们对于病因、危险因素和生物标记物这三个基本概念的混淆。
病因(etiology)是指导致疾病的原因,消除病因可治愈疾病,但AS的病因至今不明,一般认为AS是一个遗传和环境因素相互作用的多因素疾病。
危险因素(risk factor)是指可增加发病危险的因素,与疾病有因果关系,且应满足下列条件:(1)在不同人群中该因素与疾病均呈独立、分级和连续相关,随着该因素水平的上升,疾病发生率增加;(2)该因素发生在前、疾病发生在后;(3)降低该因素水平能降低疾病的发生率[1]。
吸烟、高脂血症、高血压、年龄、糖尿病是AS的传统危险因素,但不是AS的病因,因为相当一部分AS患者可无上述危险因素,反之,具有上述危险因素的人群中相当一部分人并无AS。
近年来,由于强效他汀类药物的出现,人群中LDL-C水平降低的幅度与心血管病死亡率呈直线负相关,这萌生了“LDL-C是AS的病因”“LDL-C 水平越低越好”等错误观点,这些观点忽略了LDL-C仅是AS主要危险因素之一的事实。
NAMPT与动脉粥样硬化性相关疾病的研究进展内脂素(visfatin)/前B细胞集落增强因子(PBEF)/烟酰胺核糖基转移酶(NAMPT)作为一个新的脂肪因子具有多种生物学活性,并广泛表达于各种组织和细胞。
其在炎症疾病、糖尿病、肥胖、高血压、冠心病等疾病中的发生和发展中发挥着重要作用。
NAMPT与动脉粥样硬化相关疾病的关系现已成为研究热点,且可能为动脉粥样硬化性相关疾病的防治提供了新的思路和靶点。
标签:烟酰胺核糖基转移酶,动脉粥样硬化,心血管动脉粥样硬化是危害人类健康的常见病。
研究认为它是由脂质代谢异常、血液凝固失调及与遗传、环境等基础因素有关的血管慢性炎症共同造成的疾病。
1 NAMPTNAMPT的发现和结构特点:Sama[1]等从有活性的外周血淋巴细胞中分离出一个与B淋巴细胞成熟有关的因子,故命为前B细胞克隆增强因子(pre-B cell colony enhancing factor,PBEF)。
之后,该蛋白又被鉴定为细胞内的蛋白,在细胞内是NAD+生物合成中的限速酶,故命为尼克酰胺磷酸核糖转移酶(nicotinamide phosphoribosyltransferase,NAMPT)。
随后Fukuhara[2]等用PCR 技术发现了一个内脏脂肪特异性高表达的mRNA,因此将其命名为内脏脂泌(NAMPT),序列鉴定表明PBEF、NAMPT及NAMPT是同一种蛋白。
人类NAMPT基因位于7号染色体的q22.17和q31.33之间,全长34.7kb,由473个氨基酸的蛋白组成,相对分子量为52KD。
NAMPT基因的5′端包含2个片段,近端富含GC,长1.4kb,含有几个转录起始位点,缺乏TATA盒和CAAT盒;远端富含AT,长约1.6kb,含有TATA、CAAT盒及起始密码子,Ognjanovic等推测其可以作为远端启动子[3],3′末端转录区域的腺嘌呤/胸腺嘧啶占69%,富含TATT序列,该序列是细胞因子的独特特征[4]。
动脉粥样硬化的研究进展动脉粥样硬化(atherosclerosis)是一种慢性炎症性疾病,是最常见的动脉疾病之一,也是心脑血管疾病的主要病因之一、它是由于血管内皮受损,脂质在血管壁中逐渐积聚形成斑块,导致血管壁增厚和僵硬,最终导致血管狭窄或闭塞,引发心脑血管事件,如心绞痛、心肌梗死、脑卒中等。
近年来,关于动脉粥样硬化的研究得到了广泛的关注。
以下是一些具有重要意义和突破性的研究进展。
1.造血干细胞与动脉粥样硬化的关系:多项研究表明,造血干细胞在动脉粥样硬化的发生和发展中起到重要作用。
研究发现,外周血中的造血干细胞增加与动脉粥样硬化的严重程度呈正相关。
此外,通过干细胞移植或抑制造血干细胞增殖的实验,证明了造血干细胞参与了斑块形成和炎症反应的调控。
2.炎症与动脉粥样硬化的关系:动脉粥样硬化一直被认为是一种炎症性疾病,并且炎症反应在斑块形成和破裂中发挥着关键作用。
最近的研究表明,特定代谢物质在动脉粥样硬化中引发炎症反应,并参与破裂的发生。
抑制炎症因子的研究也取得了一定的突破,为动脉粥样硬化的治疗提供了新的思路。
3.生物信息学与动脉粥样硬化的研究:随着高通量测序技术的不断发展,生物信息学在动脉粥样硬化的研究中发挥了重要作用。
通过对动脉粥样硬化患者和正常人基因表达谱的比较,研究人员发现了一些重要的基因和途径,如转录因子NF-κB、IL-6信号通路等,这些发现为动脉粥样硬化的发病机制以及治疗提供了新的线索。
4.免疫治疗与动脉粥样硬化的研究:免疫治疗作为一种新兴的治疗手段,近年来也引起了对动脉粥样硬化的关注。
通过调节免疫系统,抑制斑块形成和破裂相关的炎症反应,免疫治疗可能成为未来动脉粥样硬化的治疗方向之一、免疫检查点抑制剂、抗炎细胞因子和特定抗体的研究显示出潜在的治疗效果。
5.纳米技术在动脉粥样硬化治疗中的应用:纳米技术在药物传递、疾病早期检测和斑块稳定性改善等方面显示出巨大的潜力。
纳米颗粒可以通过被动或主动靶向斑块,将药物递送到斑块区域,减少副作用并提高疗效。
动脉硬化、血栓和血管生物学文献汇报动脉硬化、血栓和血管生物学是与心血管系统健康密切相关的重要研究领域。
以下是一些相关文献的汇报:1. Weber, C., & Noels, H. (2011). Atherosclerosis: current pathogenesis and therapeutic options. Nature medicine, 17(11), 1410-1422. 这篇综述文章回顾了动脉硬化的发病机制和目前的治疗选择。
2. Libby, P., Ridker, P. M., & Hansson, G. K. (2011). Inflammation in atherosclerosis: from pathophysiology to practice. Journal of the American College of Cardiology, 54(23), 2129-2138. 这篇文章讨论了炎症在动脉硬化中的重要作用,并探讨了它在临床实践中的应用。
3. Ross, R. (1999). Atherosclerosis--an inflammatory disease. New England Journal of Medicine, 340(2), 115-126. 这篇综述性文章阐明了动脉硬化是一种炎症性疾病的概念,并详细描述了炎症反应在动脉硬化进展中的作用。
4. Virchow, R. (1856). Cellular pathology. As based upon physiological and pathological histology. Lecture XVI. Atheromatous affection of arteries. Diseases characterized by deposits. From the library of the library of Rush University Medical Center. 这篇经典的论文由Rudolf Virchow于1856年发表,首次提出了动脉硬化的细胞病理学概念,并强调了动脉血凝块形成的重要性。
•综述"冠状动脉周围脂肪组织与动脉粥样硬化的关系:生物学到影像学进展韩婷婷,穆癑,洪叶,黄明刚【摘要$近年来,冠状动脉周围脂肪组织(PCAT)已经成为心血管疾病中具有独特生物学意义的诊断指标之一。
在生理解剖中PCAT是最接近血管壁的脂肪组织,它通过旁分泌途径及滋养血管分泌机制形成的促炎信号,调节血管周围炎症及血管重构,从而影响冠状动脉粥样硬化发展的进程。
动脉粥样硬化形成是心脑血管疾病发生的病理学基础。
因此,PCAT无论数量还是质量都是决定心脏代谢风险的关键因素,在心血管诊断与治疗方面具有重要的临床意义。
本文就PCAT在冠状动脉粥样硬化斑块形成及演变过程中所发生的生物学行为及影像学研究现状与进展进行综述。
【关键词$冠状动脉周围脂肪组织;病理生理;动脉粥样硬化;易损斑块;体层摄影术,X线计算机:PET【中图分类号$R543.3;R814.42【文献标志码】DOI:10.13609/ki.10000313.2021.05.022据相关统计显示&1',随着国民经济水平的提高,人们生活质量的改善,心血管疾病已成为我国城乡居民死亡的首要原因,且死亡呈年轻化趋势。
动脉粥样硬化斑块是导致心血管疾病的病理学基础,其中易损斑块的破裂、血栓形成是引发心血管疾病甚至主要不良心血管事件(major adverse cardiovascular events, MACE)的重要因素,因此早期检测出易损斑块并给予及时有效的临床干预,可大大降低MACE的发生。
冠状动脉周围脂肪组织(pericoronary adipose tissue,PCAT)是指冠状动脉三大主要分支血管外膜周围的脂肪组织,属于心外膜脂肪(epicardial adipose tissue,EAT)的组成部分。
PCAT由多种细胞类型组成,被认为是一种代谢活跃的内分泌器官,通过旁分泌及滋养血管分泌机制形成的促炎信号影响冠状动脉粥样硬化发展的进程,在心血管疾病的发病机制中起着至关重要的影响作用。
动脉粥样硬化发病机制动脉粥样硬化的发生发展机制目前仍不能全面解释,但经过多年的研究和探索主要形成了以下几种学说,脂代谢紊乱学说、内皮损伤学说、炎症反应学说、壁面切应力以及肠道微生物菌群失调等,这些学说从不同角度阐述了动脉粥样硬化的发生过程。
1、脂质代谢紊乱学说高血脂作为AS的始动因素一直是相关研究的热点。
流行病学资料提示,血清胆固醇水平的升高与AS的发生呈正相关。
在高血脂状态下血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)浓度升高,携带大量胆固醇的LDL-C 在血管内膜沉积,并通过巨噬细胞膜上的低密度脂蛋白受体(LDL-R)携带胆固醇进入细胞内。
同时血液中及血管内膜下低密度脂蛋白(LDL)经过氧化修饰后形成氧化型低密度脂蛋白(Ox-LDL),其对单核巨噬细胞表面的清道夫受体(如: CD36,SR-A,LOX1)具有极强的亲和力,导致Ox-LDL 被迅速捕捉并被吞噬。
然而Ox-LDL 对巨噬细胞具有极强的毒害作用,可以刺激单核巨噬细胞的快速激活增殖聚集退化,然后凋亡为泡沫细胞,这些泡沫细胞的大量聚集便形成了As 的脂质斑块。
此外,Ox-LDL 通过与血管内皮细胞LOX1 结合导致细胞内信号紊乱并引起内皮细胞功能障碍。
Ox-LDL还能促进血管平滑肌细胞不断增殖并向外迁移在血管内壁形成斑块。
从脂代谢紊乱学说的病变过程中可以看出,血管内皮功能受损和氧化应激是动脉粥样硬化发生的重要环节。
同时对于AS 动物模型的诱导当前国内外使用最多的方法是饲喂高脂高胆固醇饲料促使脂代谢紊乱。
2、内皮损伤学说在正常情况下动脉血管内膜是调节组织与血液进行物质交换的重要屏障。
由于多种因素(如: 机械性,免疫性,LDL,病毒等)刺激内皮细胞使其受到严重损伤导致其发生功能紊乱与剥落,进而改变内膜的完整性与通透性。
血液中的脂质会大量沉积于受损内膜处,促使平滑肌细胞和单核细胞进入内膜并大量吞噬脂质形成泡沫细胞,泡沫细胞的不断累积便形成脂肪斑块。
第一节动脉粥样硬化动脉粥样硬化(atherosderosis)是一组称为动脉硬化的血管病中最常见、最重要的一种。
各种动脉硬化的共同特点是动脉管壁增厚变硬、失去弹性和管腔缩小。
动脉粥样硬化的特点是受累动脉的病变从内膜开始.先后有多种病变合并存在.包括局部有脂质和复合糖类积聚、纤维组织增生和钙质沉着形成斑块.并有动脉中层的逐渐退变.继发性病变尚有斑块内出血、斑块破裂及局部血栓形成(称为粥样硬化-血栓形成.atherosclerosis-thrombosis)。
现代细胞和分子生物学技术显示动脉粥样硬化病变具有巨噬细胞游移、平滑肌细胞增生;大量胶原纤维、弹力纤维和蛋白多糖等结缔组织基质形成;以及细胞内、外脂质积聚的特点。
由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样.因此称为动脉粥样硬化。
其他常见的动脉硬化类型还有小动脉硬化(arteriolosderosis)和动脉中层硬化(Monckeberg arteriosclerosis)。
前者是小型动脉弥漫性增生性病变.主要发生在高血压患者。
后者多累及中型动脉.常见于四肢动脉.尤其是下肢动脉.在管壁中层有广泛钙沉积.除非合并粥样硬化.多不产生明显症状.其临床意义不大。
鉴于动脉粥样硬化虽仅是动脉硬化的一种类型.但因临床上多见且意义重大.因此习惯上简称之“动脉硬化”多指动脉粥样硬化。
[病因和发病情况]本病病因尚未完全确定.研究表明.本病是多病因的疾病.即多种因素作用于不同环节所致.这些因素称为危险因素(risk factor)。
主要的危险因素如下。
(一)年龄、性别本病临床上多见于40岁以上的中、老年人.49岁以后进展较快.但在一些青壮年人甚至儿童的尸检中.也曾发现他们的动脉有早期的粥样硬化病变。
近年来.临床发病年龄有年轻化趋势。
男性与女性相比.女性发病率较低.因为雌激素有抗动脉粥样硬化作用.故女性绝经期后发病率迅速增加。
年龄和性别属于不可改变的危险因素。
(二)血脂异常脂质代谢异常是动脉粥样硬化最重要的危险因素。
血管内皮细胞在动脉粥样硬化中的作用及机制研究血管内皮细胞(endothelial cells)是构成内皮层的主要细胞,其将血管间隙与周围组织隔开,同时还参与了许多的生物化学反应,并具有调节血管张力、保护血管壁等功能。
在正常生理状态下,血管内皮细胞可以分泌多种生物活性物质如NO、PGI2 等,维持血管的正常功能。
但是,当人体进入到一些病理状态时,例如动脉粥样硬化(atherosclerosis)时,血管内皮细胞陷入到了异常的状态,同时这也被认为是引起动脉粥样硬化的关键机制之一。
血管内皮细胞在动脉粥样硬化中的作用动脉粥样硬化是一种与高脂血症、高血压、糖尿病等有关系的慢性疾病,其特征为动脉内膜的炎症、血小板和单核细胞在内膜下的聚集,形成黄色瘤(atheromatous plaques),导致血管的狭窄、硬化,最终导致心脑血管疾病的发生。
血管内皮细胞在动脉粥样硬化中的作用至关重要。
从理论上讲,由于内皮层对血液的粘度和动力学有很大的影响,因此,内皮细胞的损害和功能异常会直接影响到皮下组织的营养以及皮肤毛细血管的扩张等等。
同时,也会加速动脉硬化的进程。
具体而言,科学家们在研究血管内皮细胞的生物学功能时,发现几种主要的内皮细胞健康状况下所产生的生物化学反应,能够抑制细胞音波中的某些过程,例如炎症、一氧化氮(NOxa2)的释放、血凝、血管通透性,以及反应性氮种的传递等等。
另一方面,当动脉粥样硬化出现时,这些生物化学反应会被加剧,导致血管内皮细胞的构成的膜被破坏,接受这些反应的细胞则受到了细胞凋亡和炎症等的影响,最终导致了皮肤的超氧化物和酸含量的增加,从而进一步诱发动脉粥样硬化。
血管内皮细胞在动脉粥样硬化中的机制科学家们同时也注意到,虽然动脉粥样硬化的发病机制非常复杂,但是内皮细胞的机制被认为是最重要的其中之一。
近年来,众多研究表明,血管内皮细胞的损伤和功能异常与许多生理过程、生理学疾病有关。
为了继续深入探索血管内皮细胞在动脉粥样硬化中所发挥的作用,下面会针对其中的三个主要机制做一个简单的讲解:炎症反应:血管内皮细胞是一个非常重要的炎症反应细胞,当局部受到感染、损伤和其他一些刺激作用时,内皮细胞会产生大量的炎性介质,包括白细胞介素(IL-1)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等,这些会导致炎症反应的进一步加剧,刺激动脉粥样硬化的形成。
动脉粥样硬化症的血管生物学进展及临床意义动脉粥样硬化症的血管生物学进展及临床意义青岛大学医学院附属医院作者:陈清启文章号:W040204关键词:心血管疾病动脉粥样硬化血栓脂蛋白心血管疾病是当今引起人类死亡的头号疾病杀手,动脉粥样硬化(atherosclerosis, AS) 是其中最常见的一种血管病变,是基础和临床研究的焦点。
动脉粥样硬化是弥散的、多系统全身慢性炎症,不仅累及血管,还影响免疫、代谢系统。
人类对它的研究由最初的血脂变化逐步发展到管壁细胞学、免疫反应、代谢综合征等多个方面。
临床上,具有相同特点的斑块可能有不同的预后,这可能源于血液特性或者心肌在缺血或应激情况下是否易于发生致命性心律失常的个体差异。
因此,临床评价易损病人的易损负荷时,应全面评估动脉粥样硬化负荷、冠脉斑块易损性以及各种血液和心肌易损因子的综合风险,这有利于全面评估心血管病患者不良事件风险和制定个体化治疗方案。
相应的AS治疗靶点的研究也从脂质代谢过程发展到内皮保护、血栓形成、炎症、免疫、代谢等多领域的受体、生物大分子及关键酶等,这也是未来临床研究的重点方向。
本文就动脉粥样硬化症血管生物学进展及其临床意义进行介绍。
1 易损血液与动脉粥样硬化症1.1 致动脉粥样硬化脂蛋白与动脉粥样硬化症高脂血症是动脉粥样硬化的主要危险因素。
脂蛋白是人体血浆中脂类的主要存在方式,其中低密度脂蛋白(LDL)被视为AS的主要危险因素。
LDL是参与动脉粥样硬化的细胞(如血管平滑肌细胞)的有效生长因子。
另外,LDL还调节参与动脉粥样硬化的各种生长因子和生长因子受体。
LDL通过血管内皮进入血管壁内,内皮下的LDL被修饰成氧化型LDL(oxidized low density lipoprotein ox-LDL),氧化低密度脂蛋白是导致血管内皮损伤的主要原因,一方面可直接损伤内皮细胞表面,导致内皮细胞黏附能力增强,血液中的单核细胞易于黏附于内皮细胞表面,诱导血管内皮细胞及单核巨噬细胞表达黏附分子、趋化因子、促炎因子等,介导白细胞的滚动作用,将其定于内皮细胞表面。
另一方面,氧化低密度脂蛋白可与植物血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体-1结合,后者在高血压、糖尿病及脂代谢紊乱时高度表达于血管壁。
植物血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体-1摄取氧化低密度脂蛋白后,可以产生多种效应:趋化单核细胞进入血管壁内促使其转化为巨噬细胞,后者在吞噬氧化低密度脂蛋白后,可以进一步转化为泡沫细胞;氧化型低密度脂蛋白也能直接损伤内皮细胞及泡沫细胞,引发溶酶体释放多种酶,进一步加速局部粥样斑块的形成。
临床上常见冠心病患者(尤其是中国人群) LDL-C 水平正常,而TG水平升高,研究发现LDL 亚组的颗粒大小同血浆TG水平呈显著负相关,体外模拟实验成功将大颗粒疏松的LDL在高TG条件下,经胆固醇转运蛋白( CTP) 、胆蛋白脂酶(LPL)的作用,转化成为小颗粒致密LDL,故认为体内高TG可引起体内大颗粒LDL 向小颗粒LDL转化。
大颗粒LDL又称为 A 型LDL,小颗粒致密型LDL 又称为B型LDL。
A、B 型LDL 的氧化易感性不同,B型抗氧化性低,较A型易氧化。
LDL氧化程度(氧化型LDL/LDL )比值同LDL脂质组成(甘油三酯/胆固醇比值)相关,血浆氧化型LDL 同小颗致密LDL氧化易感性相关,同小颗粒致密LDL蛋白浓度亦有相关趋势。
因此,认为冠心病患者体内存在的高水平氧化型ox-LDL主要来源于氧化的B型LDL。
LDL升高及氧化的B型LDL形成被认为是动脉粥样硬化发生发展的关键步骤,有研究进一步证实循环中的ox-LDL独立于其它因素与无症状的动脉粥样硬化进展相关。
另外,极低密度脂蛋白(VLDL)及乳糜微粒(CM)也与动脉粥样硬化关系密切。
二者的残体可转化为LDL而能被巨噬细胞摄取,沉积于粥样斑块内。
最近成人血脂防治指南指出:TG升高是冠心病的独立危险因素,一些富含TG的脂蛋白(常称为脂蛋白残粒),有促动脉粥样硬化形成的作用。
大量研究证实在2型糖尿病患者中,发生冠心病(CAD)的严重程度与血浆中富含TG的颗粒数呈正相关。
循环中含APO-B的脂蛋白升高,如LDL和VLDL,已经被认为是引起动脉粥样硬化发生展的重要物质。
流行病学资料提示LDL-C水平每增加1%,冠状动脉事件的危险性增加2~3%。
药物干预试验证实,降低LDL-C的水平可以显著减少胆固醇血症患者心血管疾病的危险,甚至也能使LDL-C水平正常的患者获益。
有研究表明冠心病患者将LDL-C降得越低越好。
HMG-CoA还原酶是细胞内胆固醇合成早期过程的限速酶。
目前临床上普遍使用的他汀类药物就是通过抑制HMG-CoA还原酶活性,继而上调细胞表面LDL受体,加速血浆LDL的分解代谢,此外还可抑制极低密度脂蛋白(VLDL)合成,显著降低总胆固醇(TC)、LDL-C、载脂蛋白B,同时也降低TG水平和轻度升高HDL-C。
近二十年来临床研究证实他汀类是当前防治高胆固醇血症和AS的重要药物。
此外他汀类还可能具有抗炎、保护血管内皮功能等作用,这些可能与降低冠脉事件有关。
与此相似,AMP激活的蛋白激酶(AMPK)可以通过磷酸化修饰来降低HMG-CoA还原酶的活性,减少脂蛋白生成,降低LDL水平,显示出较好的抗动脉硬化作用。
AMPK还可以调节其他多种酶的活性、抑制细胞的异常增殖等,有望成为AS新的治疗靶点。
另外,关于酰基辅酶A:胆固醇酰基转移酶(ACAT)与AS 的研究也逐渐增多。
在ACAT中ACAT1功能复杂,它能将胞内过多的胆固醇转化为胆固醇酯,对细胞生存产生重要的意义,还可维持必要的游离胆固醇水平,以保证胞膜的正常功能。
而ACAT2只在肝细胞和肠上皮细胞中表达,作用相对单一,即酯化胆固醇。
进入肝细胞和肠上皮细胞的胆固醇被ACAT2酯化,装配入乳糜微粒,最终形成脂蛋白。
由于体内胆固醇代谢有多种旁路,抑制ACAT2则可以有效降低细胞内胆固醇酯的含量,而又不会影响动物的正常生理功能。
因此,选择性抑制ACAT2同时保留ACAT1以维持胞膜功能不失为降脂治疗的良好选择。
近年来,日益增加的研究已专注于低密度脂蛋白颗粒的不同成分,包括Ox-LDL、A型LDL、B型LDL,以及其它致动脉粥样硬化脂蛋白和载脂蛋白,如脂蛋白(a)、载脂蛋白B和所有含载脂蛋白B的脂蛋白如低密度脂蛋白、极低密度脂蛋白和中间密度脂蛋白,它们均趋向于促进动脉粥样硬化。
对预后评估和临床干预的意义有待进一步明确。
1.2 高密度脂蛋白与动脉粥样硬化症高密度脂蛋白胆固醇低水平是心血管疾病的一个重要危险因子,而高密度脂蛋白胆固醇的抗AS作用机制包括:①将泡沫细胞中的胆固醇带出来,转运给肝脏进行分解代谢,促进胆固醇的逆转运减少胆固醇在外周组织和血管沉积;②抑制LDL的氧化,参与氧化型LDL的逆向转运,降低氧化型LDL引起的损伤,从而减少泡沫细胞的形成;③降低黏附分子和巨噬细胞趋化蛋白的活性,抑制单核细胞粘附和迁移到血管内膜,从而抑制慢性炎症; ④刺激内皮细胞修复和增殖抑制生长因子诱导的血管平滑肌细胞的增生;⑤减少脂蛋白的停留;⑥抗炎、抗氧化和保护血管内皮功能。
流行病学资料发现HDL水平每升高15 mg/dl ,冠脉疾病的危险降低2~3%,低HDL水平与心血管疾病的相关性在老人和女性群体中表现更为显著。
虽然一些临床试验表明,提高高密度脂蛋白水平可降低心血管的危险,但在美国国家胆固醇教育计划指南中,并没有半高密度脂蛋白胆固醇作为治疗的主要目标,HDL还不能单独作为治疗靶点,因此仍需要进一步对其研究,然而在决定治疗策略时,高密度脂蛋白胆固醇仍应为确定患者危险因子的一部分。
1.3 血栓形成与动脉粥样硬化症AS与血栓形成之间存在复杂的相互关系。
血流动力学异常、内皮损伤、高血脂、炎症等因素激活血小板和凝血系统,诱导血栓,而血栓形成过程中血小板的活化、介质释放、血小板与血液和血管壁的作用又会促进AS的发展。
在动脉粥样斑块早期泡沫细胞和SMC中可以发现PPARs;PPARs拮抗剂可通过抑制多种促进斑块发展和生长的促炎因子的激活来减小斑块的炎症反应,也可抑制黏附分子和细胞因子表达,还可通过降低纤维酶原活化因子抑制剂1和纤维蛋白素原的浓度,从而促进纤维蛋白溶解减小血栓形成能力。
这些体外研究表明PPARs拮抗剂具有诱导斑块复原和稳定所必需的潜在的多种效应。
最近研究表明抑郁也与AS 的不稳定性有关,抑郁患者与多种促进斑块不稳定性的物质的释放有关,如IL-6、5-羟色胺和血小板球蛋白等。
三分之一的急性冠状动脉疾病患者,尤其是突发性冠状动脉疾病的死亡患者,并未发现富含脂质斑块的破裂,而仅有明显狭窄和纤维性斑块的表面溃烂。
这种病例的血栓形成可能依赖于一种全身性因素触发的高血栓形成状态,这种血液可以称作是“易损伤性血液”。
全身性因素包括增高的低密度脂蛋白胆固醇、吸烟、高脂血症、糖尿病等因素均与血液的血栓形成能力增加有关。
在临床领域,抗凝和溶栓疗法在AS的治疗方面有着广泛的使用。
动物实验发现,在apoE和LDLR小鼠体内,由食物引起的血栓形成能促进AS的进展。
也有报道关于纳米技术的抗血栓疗效以及对AS病理进程的抑制作用。
组织因子(TF)又称为促凝血酶原激酶,是凝血级联反应的关键起始因子,它与动脉硬化及多种心血管疾病的关系也倍受关注。
目前,以此为靶点的TF抑制剂—rTFPI已经出现, TF作为动脉硬化以及心血管系统疾病治疗的切入点也有相当诱人的前景。
1.4 高血糖、高血压、代谢综合征与动脉粥样硬化症高血糖也是AS的风险因子之一。
临床资料显示,糖尿病患者中3/4病例都有较高程度AS。
高血糖、脂代谢障碍、氧化应激和血管功能障碍共同出现并相互推动,构成了代谢异常患者的重要病理特征。
Saely等提供的一份最新的影像学研究也显示,糖耐量异常和糖尿病患者的AS发生率显著高于正常人群。
糖尿病患者由于高血糖促使生物大分子糖基化,形成糖基化终末产物(AGEs)。
AGEs可在细胞外发生交联,改变细胞外基质的结构,增加血管硬化的程度。
AGEs 与其主要作用受体RAGEs结合后,激活多种信号转导过程,如NADPH氧化酶系统、P21RAS系统和丝裂原激活蛋白酶系统(MAPKs)等,促使核转录因子κB( NF-κB)表达,进而增加VCAM-1、细胞间黏附分子(ICAM-1)、E-选择素、组织因子、血栓调节素以及致炎症因子如IL-1α、IL-6、TNF-α等的基因表达。
此外,AGEs可使内皮型一氧化氮合酶(eNOS)转录RNA活性降低,缩减eNOS半衰期,交联的AGEs还使得eNOS丝氨酸残基磷酸化,从而降低eNOS活性,减少NO合成,加速动脉粥样硬化进展。
过氧化物酶体增殖物激活受体( PPAR )因其与代谢异常及AS,的密切关联而成为近年来研究的热点。