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研究目的:动脉粥样硬化(AS)是严重危害人类健康的疾病,炎症在AS病变发生及发展过程中起主导作用。氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)通过启动AS炎症反应而加重AS病变进展,近年研究发现,血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体1(LOX-1)是ox-LDL特异性受体,介导内皮细胞摄取和代谢ox-LDL,可通过各种信号通路诱导内皮细胞功能紊乱、炎症反应及血栓形成等途径而影响AS病变形成和进展。抑制LOX-1表达可以减轻AS病变程度,并成为AS性疾病治疗的新靶点。研究表明,循环血中可溶性LOX-1(s LOX-1)水平与炎症反应和AS病变程度及斑块稳定性等有密切关系。白细胞分化抗原40(CD40)和CD40配体(CD40L)是LOX-1的下游信号通路,与血管内皮细胞的炎症反应及AS病变进程有密切关系,急性冠状动脉综合征患者循环血中sCD40L和超敏C反应蛋白等炎性因子水平显著升高,给予他汀类药物可以降低s CD40L水平。因此,s CD40L作为调节炎症和血栓反应的重要标志物对于检测体内炎症水平及AS血栓形成具有重要意义。控制炎症反应水平、抑制AS斑块进展和增加斑块稳定性是临床治疗AS并发症的有效措施,也是AS防治研究及临床干预的重要环节。运动锻炼是AS综合防治中的有效手段之一,但运动干预AS的病理进程及作用机制尚缺乏深入研究。近年研究显示,运动训练能增强机体抗炎能力,对慢性炎症性疾病的防治产生有益影响。运动能否通过增强机体的抗炎能力、降低循环血中的炎症水平,进而干预AS病变形成与发展,从而起到抗AS的作用还有待于深入探讨。本研究通过观察耐力运动对已形成AS的实验动物主动脉病变程度及对循环血中sLOX-1和sCD40L水平的影响,以期阐明运动抗AS的相关机理,并与辛伐他汀药物治疗做比较,为临床应用运动手段防治AS提供实验与理论依据。研究方法:选取20周龄已形成AS的载脂蛋白E基因敲除(Apo E-/-)小鼠作为AS模型动物(购自北京大学医学部)共32只,雄性,体重33.2±2.22g。将其随机分成3组:对照组(C组)10只,运动干预组(E组)12只,药物干预组(P组)10只。各组动物均给予普通动物生长饲料喂养,自由饮食饮水,自然光照,定期紫外线消毒。E组小鼠在活动跑台上进行中等强度的耐力性运动(0坡度,跑速12m/min,60min/d,5d/week)。P组给予辛伐他汀干预,按10mg/kg-1·d-1剂量灌胃。对照组不进行任何干预。实验过程中每周测量小鼠体重,并观察实验动物生长状况以及对运动负荷的适应能力等。实验共持续12周。E组和P组小鼠于取材前24小时停止干预。实验周期结束后,取各组小鼠血液和主动脉等组织。采取眼球摘除法取血,离心分离血清,采用双抗夹心ELISA法测定s LOX-1和s CD40L等指标。取心脏及主动脉近心端制作主动脉根部冰冻切片(从主动脉瓣尖出现起作连续横切),切片厚度7μm,在显微镜下观察并选取切片,从主动脉瓣尖出现起每间隔10张选取1张,进行HE染色用于主动脉病理分析等,光镜下观察组织形态学特征及不同阶段的AS病变。实验数据采用SPSS16.0软件进行统计处理。研究结果:(1)20周龄ApoE-/-小鼠主动脉病理变化实验前随机选取5只20周龄ApoE-/-小鼠主动脉冰冻切片,经HE染色观察AS病变程度。结果显示,20周龄ApoE-/-小鼠主动脉内膜明显增厚,且管壁厚薄不均,可见由大量泡沫细胞形成的脂纹期病变和纤维斑块病变,多数已达到纤维斑块期。表明实验动物已自发形成典型的AS病变。(2)耐力训练和辛伐他汀对AS病变进程的影响实验结束后,各组小鼠主动脉切片HE染色光镜显示,AS模型组(C组)主动脉斑块较厚,管腔明显狭窄,主动脉血管内膜出现大量纤维-粥样斑块病变,斑块内可见大量胆固醇结晶和糜烂样物质,多数已发生粥样斑块病变,并出现不稳定斑块特征。提示32周龄ApoE-/-小鼠主动脉病变已发展到较严重阶段。与C组相比,E组和P组主动脉病变程度相对减轻,斑块较少,并且斑块内可见少量胆固醇结晶,多数斑块处于纤维斑块期。结果表明,12周运动干预和药物干预都可减轻或延缓ApoE-/-小鼠AS病变进展,对实验动物已经形成的AS病变起到良好的干预作用。(3)耐力训练对AS小鼠血清s LOX-1和sCD40L水平的影响与C组相比,E组小鼠血清s LOX-1水平显著低于C组(P<0.01),并显著低于P组(P<0.01);E组小鼠血清s CD40L水平显著低于C组(P<0.05)。结果表明,12周耐力性运动干预能够显著降低AS小鼠血清s LOX-1和s CD40L水平进而降低了循环血中炎症反应水平。研究结论:本研究结果表明,耐力训练对已经形成AS的ApoE-/-小鼠具有延缓其病变进展的效果,起到了与药物干预相同的效果,并降低s LOX-1使循环血中炎症因子水平显著降低,可能是耐力运动延缓AS病理进程的有效机制。说明通过耐力训练降低了s LOX-1表达,可下调CD40/CD40L的促炎信号通路,致使动脉壁及循环血中的炎症水平降低,从而起到延缓AS病变进展和治疗AS的作用,可能是耐力训练有效防治AS病变及炎症反应的机制之一。