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前言 腹主动脉瘤(Abdominal aortic aneurysm AAA)是以腹主动脉渐进性扩张、迂曲、最后导致破裂为特征,是一种潜在的致死性疾病。在我国65岁以上人群中发病率高达2%-9%。尽管目前国内外学者对其择期手术、腔内治疗方面已达成共识,但本病的始动触发因素仍存在较大争议。经过免疫、遗传、分子生物学及血流动力学等多方面的研究,普遍认为细胞外基质(extracelluar matrix ECM)的降解与重构是其形成和发展的关键环节之一。以往的研究着重于探讨ECM中结构蛋白降解酶(如MMPS等)在腹主动脉瘤发生机制中的作用。硫酸乙酰肝素蛋白多糖(heparin sulfate proteoglycan HSPG)作为ECM中非结构蛋白的一个重要组成部分,近年来,其在腹主动脉瘤发病机制中的作用逐渐得到了国外学者的重视。但是目前,国内对硫酸乙酰肝素蛋白多糖在腹主动脉瘤发病机制中的作用的研究方面才刚刚起步。 目的 本实验利用大鼠腹主动脉瘤模型对硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)mRNA在腹主动脉瘤组织中的表达进行研究并探讨其含量的变化对腹主动脉瘤形成的影响及其机制。 方法 本实验利用wistar大鼠20只。体重250g-400g,随机分为两组,实验组10只,对照组10只,自由摄食进水。实验组开腹,在手术显微镜下分离左肾下腹主动脉至左右髂总动脉,经左侧髂总动脉插管,猪胰弹力蛋白酶加压灌注。测量灌注前,灌注后立即的腹主动脉最大直径,术后第14天取材,测量直径。腹主动脉瘤的诊断标准为直径扩张率在100%以上。实验组和对照组腹主动脉标本采用常规HE染色及VVC特殊染色行组织学观察。行硫酸乙酞蛋白多糖(HSPG)mRNA原位杂交染色。统计学分析:对实验动物腹主动脉瘤直径扩张率以百分之表示,结果以又士s表示,计数资料采用x“检验。结果 1.腹主动脉的大体形态改变:灌注后14天,实验组灌注段腹主动脉直径明显增加,管腔增粗、管壁增厚。共有8例达到诊断标准,并且进人组织学检查和原位杂交,成瘤率为80%。 2.组织学改变:实验组各例均有不同程度的主动脉管腔扩大,动脉内膜增厚,部分区域可见内膜撕裂,中层弹力纤维降解,断裂,弹力纤维层数较正常减少,同时伴有炎性细胞的浸润。动脉瘤组织行V VG染色可见弹力纤维不连续,结构模糊不清,与正常对照组相比层数明显减少。胶原纤维溶解现象严重。 3.原位杂交:原位杂交的阳性信号位于细胞浆内,呈棕黄色颗粒状,阴性对照片无阳性检出。正常的大鼠的弹力中膜HSPG mRNA呈强阳性表达,而实验组动脉瘤组织呈阴性或弱阳性。实验组8例,7例HsPGI mRNA阴性表达,1例HSPGI mRNA阳性表达。正常对照组10例,8例HSPGI呈强阳性表达,2例位阳性表达(P<0.01),差异显著,具有统计学意义。讨论 硫酸已酞肝素蛋白多糖(HSPG)为蛋白聚糖类碳水化合物,是构成基底膜的主要成分。乙酞肝素酶(HPa)是体内唯一可以降解HSPG水解酶,其活性与HSPG降解产物之间呈明显线性关系。 根据实验的结果,硫酸乙酞肝素蛋白多糖(HSPG)含量的明显减少是通过以下几个方面影响腹主动脉瘤的发生和发展。 1.原位杂交发现实验组8例中,7例HSPGmRNA阴性表达,1例HSPGmRNA阳性表达,与正常对照存在显著性差异。HSPG mRNA的含量明显的减少,提示HSPG遭到特异性肝素酶的降解,一方面,影响的非结构蛋白的稳定性,破坏细胞外基质结构的完整性,另一方面降低了血管壁的应力,以上为腹主动脉瘤的发生创造条件。 2.本实验发现实验组HSPG mRNA阳性颗粒在弹力中膜的表达明显减少。并伴有大量弹力纤维及胶原的降解,提示乙酚肝素酶通过降解HSPG,使与之相连的纤溶酶原和MMP的前体得以活化,从而降解弹力纤维和胶原纤维,间接破坏结构蛋白。 3.本实验发现实验组腹主动脉瘤组织存在炎性细胞的浸润。以往的研究表明,慢性炎症是腹主动脉瘤的一个重要病理特征,本实验发现在HSPG丢失明显的部位,有炎性细胞的浸润。提示兔疫细胞是HSPG特异性降解酶一乙酸肝素酶的一个重要来源,炎性细胞浸润并释放乙酷肝素酶(HPaX水解HSPG,造成非结构蛋白的破坏,并使与之连接的各种趋化因子得以释放,进一步趋化炎性细胞的游走。炎性细胞释放的多种细胞因子如细胞因子、穿孔素*as及Fas配体等,可以促进血管平滑肌凋亡,进一步加重了血管应力的降低。 4.HSPG的降解使基底膜遭到破坏,使毛细血管的内皮细胞易于吐芽,也使与之相连的碱性成纤维细胞生长因子什FGF)受体表面暴露,以上促进新生血管的形成从而进一步加重了免疫炎症反应。 结 论 1.细胞外非结构的蛋白硫酸乙酚肝素蛋白多糖(HSPG)的破坏在腹主动脉瘤的形成和发展中起着重要的作用,是降解机制中的一个重要的中间环节。 2.对于抑制动脉瘤的发生和发展,维持细胞外基质中非结构蛋白如硫酸乙酷肝素蛋白多糖(HSPG)的稳定性也许更有意义。 3.保护硫酸乙酷肝素蛋白多糖(HSPG)可以为抑制小直径的腹主动脉瘤的进一步发展提供一个治疗靶点。