黄芩苷对大鼠动脉粥样硬化及血管紧张素转换酶2表达水平的影响

论文摘要

背景：随着我国社会老龄人口的增加,动脉粥样硬化（atherosclerosis, AS）导致的心脑血管疾病的发病率和死亡率呈逐年上升的趋势。AS是一种由多因素综合作用导致的疾病,是缺血性心脑血管疾病的重要病理生理基础,发病机制复杂。近年来大量的基础和临床研究认为,AS是一种慢性炎症性疾病,炎症是导致AS斑块发生、发展及进一步演变的重要因素。新近发现的血管紧张素转换酶2（Angiotensin-converting enzyme 2, ACE2）是血管紧张素转换酶（Angiotensin-converting enzyme, ACE）的同系物,研究认为是血管舒张物质和心血管系统保护因子,可水解血管紧张素Ⅱ（angiotensinⅡ, AngⅡ）生成血管紧张素（1-7）（angiotensin1-7, Ang1-7）,而AngⅡ不仅是肾素血管紧张素系统最重要的效应因子,而且可通过介导炎症反应在动脉粥样硬化的发生发展病理生理过程中起到关键作用。黄芩是（Scutellaria baicalensis Georgi）临床常用药,黄芩苷（baicalin）是从其干燥根中提取的一种黄酮类单体化合物,是黄芩及其制剂的主要质量控制成分。据国内外一系列研究报道,具有抗炎、抑制血管平滑肌的增殖及抗氧化、调节免疫等多种药理作用,本课题组前期研究发现,黄芩苷具有调节血脂、恢复凝血-纤溶系统精细平衡的作用。从理论上来讲,抗炎、抗氧化、调节血脂,抑制血管平滑肌的增殖都使黄芩苷可作为预防AS发生发展的有效天然药物应用。但是黄芩苷对AS发生发展的干预作用及具体机制如何,动脉粥样硬化疾病的慢性炎症状态对血管紧张素转换酶2（ACE2）的表达有何影响,黄芩苷抗炎治疗后对其表达水平有无影响,国内外鲜有报道。本研究拟通过建造大鼠动脉粥样硬化模型,明确黄芩苷的抗炎机制对AS发生发展的干预作用及其对ACE2表达水平的影响并进一步探讨ACE2在AS发生发展中的作用,为天然药物单体在动脉粥样硬化疾病的防治提供新的理论依据。目的：通过建立大鼠AS模型,给予高低剂量黄芩苷干预后,测定各组动物血脂、炎症因子（hs-CRP、IL-6）、T细胞亚群（CD4+、CD8、CD4+/CD8+）和主动脉壁细胞内核因子кB （NF-кB）、ACE2及基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）的阳性表达水平,分析AS发生发展过程中以及黄芩苷干预后上述指标的变化；探讨ACE2在AS发生发展中作用及黄芩苷对AS的干预作用的可能机制。方法：健康雄性Wistar大鼠40只,先用普通饲料适应性喂养1周,然后随机分配到假手术组、模型组、黄芩苷高剂量治疗组和黄芩苷低剂量治疗组,每组10只。假手术组大鼠在实验开始第7天行假主动脉球囊损伤术；模型组、黄芩苷高低剂量组大鼠在实验开始7天后给予主动脉球囊损伤术。假手术组继续给予普通饲料喂养；其余3组在高脂饲料喂养（20-25g/d）基础上添加猪油2ml/d/只灌胃,喂养4个月,与此同时,在大鼠右下肢肌肉注射维生素D3针剂（30万u/kg）,每隔30天重复1次,以建立大鼠动脉粥样硬化模型。模型建造成功后,假手术组和模型组给予每天1次生理盐水2ml灌胃,黄芩苷治疗组给予黄芩苷150mg/kg/d灌胃,每天1次；黄芩苷低剂量治疗组给予黄芩苷100mg/kg/d灌胃,每天1次；共持续8周。实验结束后处死动物,用全自动生化仪检测血脂指标,用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清炎症指标,流式细胞术检测T细胞亚群,主动脉行病理检测,免疫组化方法检测主动脉壁细胞内NF-кB、ACE2及基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）阳性表达水平。结果：（1）行主动脉球囊损伤术,然后在高脂饲料喂养的基础上猪油强化灌胃喂养4个月可成功建造Wistar大鼠动脉粥样硬化模型。（2）模型建造成功后,3个模型组大鼠的血浆甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平及炎症因子、CD4+、CD4+/CD8+水平与假手术组对比明显升高,高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、CD8+水平明显降低,差别有统计学意义（P<0.01）。（3）黄芩苷治疗后,高剂量治疗组与低剂量治疗组的TC、TG、LDL-C、炎症因子水平及CD4+、CD4+/CD8+明显低于模型组,HDL-C、CD8+水平明显高于模型组（P<0.01或P<0.05,）,差异有统计学意义；与低剂量药物治疗组相比较,高剂量组血脂水平及炎症指标明显优于低剂量组,差异有统计学意义（P<0.01或P<0.05）,免疫指标则无明显统计学差异（P>0.05）。（4）实验治疗后,大鼠主动脉壁细胞NF-кB、ACE2阳性表达及基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）表达水平与假手术组相比差异有统计学意义（P<0.01）；高低剂量治疗组与模型组相比差异明显,具有统计学意义（P<0.01或P<0.05）；高低剂量治疗组之间比较,NF-кB、ACE2阳性表达水平具有统计学差异（P<0.01或P<0.05）,基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）表达水平则无明显统计学差异（P>0.05）。结论：（1）模型组大鼠动脉壁平滑肌细胞ACE2表达水平明显降低,而NF-кB、基质金属蛋白酶的阳性表达明显升高,提示动脉粥样硬化过程中的慢性炎症以及免疫损伤状态抑制ACE2表达,ACE2表达与动脉粥样硬化斑块的稳定性有关。（2）黄芩苷可以通过调节血脂、抗炎、调节免疫等机制,进一步增强ACE2表达来抑制动脉粥样硬化病变的形成和进展,维持斑块的稳定性。

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• 结论
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