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基于血管平滑肌細(xì)胞的抗動(dòng)脈粥樣硬化活性成分篩選與機(jī)制研究一、引言1.1研究背景與意義動(dòng)脈粥樣硬化(Atherosclerosis,AS)是一種慢性進(jìn)行性的血管疾病,其主要特征為動(dòng)脈管壁增厚變硬、失去彈性和管腔縮小。作為心腦血管疾病的主要病理學(xué)基礎(chǔ),AS嚴(yán)重威脅著人類的健康。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)統(tǒng)計(jì),心腦血管疾病已成為全球范圍內(nèi)導(dǎo)致死亡和殘疾的首要原因,而AS相關(guān)的心腦血管疾病,如冠心病、腦卒中等,在其中占據(jù)了相當(dāng)高的比例。隨著全球人口老齡化的加劇以及人們生活方式的改變,如高熱量飲食、缺乏運(yùn)動(dòng)、吸煙等不良生活習(xí)慣的普遍存在,動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病率呈逐年上升趨勢(shì)。在中國(guó),心血管疾病的患病人數(shù)持續(xù)增加,給社會(huì)和家庭帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)《中國(guó)心血管病報(bào)告2020》顯示,我國(guó)心血管病現(xiàn)患人數(shù)達(dá)3.3億,其中冠心病患者約1139萬,腦卒中患者約1300萬。這些數(shù)據(jù)充分表明,動(dòng)脈粥樣硬化已成為亟待解決的重大公共衛(wèi)生問題。動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜的病理過程,涉及多種細(xì)胞和分子機(jī)制。其中,血管平滑肌細(xì)胞(VascularSmoothMuscleCells,VSMCs)在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制中扮演著關(guān)鍵角色。正常情況下,VSMCs處于收縮型表型,主要參與維持血管的張力和結(jié)構(gòu)完整性。然而,在動(dòng)脈粥樣硬化等病理狀態(tài)下,VSMCs會(huì)發(fā)生表型轉(zhuǎn)換,從收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?,獲得增殖、遷移和分泌細(xì)胞外基質(zhì)的能力。合成型VSMCs的大量增殖和遷移,會(huì)導(dǎo)致血管壁增厚、管腔狹窄,同時(shí)還會(huì)促進(jìn)炎癥反應(yīng)和血栓形成,進(jìn)一步加重動(dòng)脈粥樣硬化的病變程度。此外,VSMCs的異常增殖和遷移還與其他心血管疾病,如高血壓、血管再狹窄等密切相關(guān)。因此,抑制VSMCs的異常增殖和遷移,成為預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化及相關(guān)心血管疾病的重要策略之一。目前,臨床上用于治療動(dòng)脈粥樣硬化的藥物主要包括他汀類、抗血小板藥物、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑等。這些藥物在一定程度上能夠降低心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),但仍存在一些局限性,如藥物不良反應(yīng)、部分患者治療效果不佳等。因此,尋找新的抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分,開發(fā)更加安全有效的治療方法,具有重要的臨床意義和應(yīng)用價(jià)值。天然產(chǎn)物來源廣泛,結(jié)構(gòu)多樣,具有豐富的生物活性,為抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物的研發(fā)提供了廣闊的資源。許多傳統(tǒng)中藥及天然產(chǎn)物中含有多種活性成分,已被證實(shí)具有潛在的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。例如,丹參中的丹參酮、三七中的三七皂苷、銀杏葉中的黃酮類化合物等,在調(diào)節(jié)血脂、抗氧化、抗炎、抑制VSMCs增殖和遷移等方面表現(xiàn)出顯著的效果。對(duì)這些天然產(chǎn)物活性成分的研究,不僅有助于深入了解其抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)制,還可能為新藥研發(fā)提供新的先導(dǎo)化合物。本研究以血管平滑肌細(xì)胞為靶標(biāo),篩選具有抗動(dòng)脈粥樣硬化活性的功效成分,并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行初步探討。通過本研究,有望發(fā)現(xiàn)新的抗動(dòng)脈粥樣硬化活性成分,為動(dòng)脈粥樣硬化的防治提供新的思路和方法,同時(shí)也為天然產(chǎn)物在心血管疾病治療領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)支持,具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制研究進(jìn)展動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜且尚未完全明確的過程,多年來眾多學(xué)者從不同角度進(jìn)行研究,提出了多種學(xué)說,如“脂質(zhì)浸潤(rùn)學(xué)說”“血栓形成學(xué)說”“損傷-反應(yīng)學(xué)說”“炎癥學(xué)說”等,這些學(xué)說相互補(bǔ)充,共同完善了人們對(duì)AS發(fā)病機(jī)制的認(rèn)識(shí)?!爸|(zhì)浸潤(rùn)學(xué)說”認(rèn)為,血脂異常是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的重要起始因素。血液中升高的膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)等脂質(zhì)成分,尤其是氧化修飾的低密度脂蛋白(ox-LDL),可透過受損的血管內(nèi)皮進(jìn)入內(nèi)皮下,被巨噬細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞攝取,形成泡沫細(xì)胞,這些泡沫細(xì)胞逐漸聚集融合,形成早期的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊?!把ㄐ纬蓪W(xué)說”強(qiáng)調(diào)血小板聚集和血栓形成在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展中的作用。當(dāng)血管內(nèi)皮受損時(shí),內(nèi)皮下的膠原纖維暴露,激活血小板,使其黏附、聚集在受損部位,形成血小板血栓。同時(shí),凝血系統(tǒng)也被激活,進(jìn)一步促進(jìn)血栓形成,血栓機(jī)化后可導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的增大和血管狹窄?!皳p傷-反應(yīng)學(xué)說”則認(rèn)為,各種危險(xiǎn)因素,如高血壓、高血脂、高血糖、吸煙、感染等,均可導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷。受損的內(nèi)皮細(xì)胞分泌多種細(xì)胞因子和趨化因子,吸引血液中的單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞黏附并遷入內(nèi)皮下,單核細(xì)胞分化為巨噬細(xì)胞,巨噬細(xì)胞攝取ox-LDL成為泡沫細(xì)胞。此外,血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)在細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的刺激下,從收縮型表型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚捅硇?,遷移至內(nèi)膜下并增殖,分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),進(jìn)一步促進(jìn)斑塊的形成和發(fā)展?!把装Y學(xué)說”指出,炎癥反應(yīng)貫穿動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展的全過程。在動(dòng)脈粥樣硬化早期,血管內(nèi)皮損傷引發(fā)炎癥反應(yīng),炎性細(xì)胞浸潤(rùn),釋放多種炎癥介質(zhì),如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等,這些炎癥介質(zhì)可進(jìn)一步損傷血管內(nèi)皮,促進(jìn)VSMCs的增殖和遷移,加速泡沫細(xì)胞的形成,導(dǎo)致斑塊不穩(wěn)定,增加心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制中,血管平滑肌細(xì)胞的異常增殖和遷移起著關(guān)鍵作用。正常生理狀態(tài)下,VSMCs主要維持血管的張力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,處于相對(duì)靜止的收縮型表型,具有低增殖、低遷移和高收縮能力的特點(diǎn),同時(shí)表達(dá)高水平的收縮型標(biāo)志物,如α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)、平滑肌22α(SM22α)等。然而,在動(dòng)脈粥樣硬化等病理?xiàng)l件下,VSMCs受到多種刺激因素的影響,如細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、機(jī)械應(yīng)力、氧化應(yīng)激等,發(fā)生表型轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚捅硇?。合成型VSMCs失去正常的收縮功能,獲得高度增殖和遷移能力,同時(shí)分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),包括膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白等,導(dǎo)致血管壁增厚、管腔狹窄。細(xì)胞周期調(diào)控異常是VSMCs異常增殖的重要機(jī)制之一。細(xì)胞周期受到一系列細(xì)胞周期蛋白(Cyclins)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKIs)的精確調(diào)控。在正常細(xì)胞周期中,Cyclins與CDKs結(jié)合形成復(fù)合物,激活CDKs的激酶活性,推動(dòng)細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期,再依次經(jīng)過G2期和M期,完成細(xì)胞增殖。在動(dòng)脈粥樣硬化過程中,多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子,如血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)等,可通過激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,如Ras-Raf-MEK-ERK通路、PI3K-Akt通路等,上調(diào)Cyclins和CDKs的表達(dá),同時(shí)下調(diào)CKIs的表達(dá),使細(xì)胞周期進(jìn)程加速,導(dǎo)致VSMCs異常增殖。VSMCs的遷移涉及細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用以及細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化。細(xì)胞外基質(zhì)中的多種成分,如纖連蛋白、層粘連蛋白、膠原蛋白等,通過與VSMCs表面的整合素受體結(jié)合,為細(xì)胞遷移提供黏附位點(diǎn)和牽引力。當(dāng)VSMCs接收到遷移信號(hào)時(shí),細(xì)胞內(nèi)的肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架發(fā)生重排,形成偽足結(jié)構(gòu),偽足前端與細(xì)胞外基質(zhì)黏附,后端收縮,從而推動(dòng)細(xì)胞向前遷移。此外,多種信號(hào)通路參與調(diào)控VSMCs的遷移過程,如Rho家族小GTP酶(RhoA、Rac1、Cdc42)信號(hào)通路,它們通過調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的組裝和解聚,影響VSMCs的遷移能力。近年來,隨著分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制的研究不斷深入。越來越多的研究表明,非編碼RNA,如微小RNA(miRNA)、長(zhǎng)鏈非編碼RNA(lncRNA)等,在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。miRNA是一類長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸的內(nèi)源性非編碼RNA,通過與靶mRNA的互補(bǔ)配對(duì),抑制mRNA的翻譯過程或促進(jìn)其降解,從而調(diào)控基因表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),多種miRNA在動(dòng)脈粥樣硬化病變中表達(dá)異常,它們可通過調(diào)控VSMCs的增殖、遷移、表型轉(zhuǎn)換以及炎癥反應(yīng)等過程,影響動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。例如,miR-126可通過抑制VEGFA-PI3K-Akt信號(hào)通路,抑制VSMCs的增殖和遷移,從而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化作用;miR-143/145簇是VSMCs特異性表達(dá)的miRNA,對(duì)維持VSMCs的收縮型表型至關(guān)重要,其表達(dá)下調(diào)可導(dǎo)致VSMCs表型轉(zhuǎn)換和異常增殖,促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生。lncRNA是一類長(zhǎng)度大于200個(gè)核苷酸的非編碼RNA,其在基因表達(dá)調(diào)控、細(xì)胞分化、發(fā)育等過程中發(fā)揮重要作用。在動(dòng)脈粥樣硬化領(lǐng)域,一些lncRNA被發(fā)現(xiàn)參與VSMCs的功能調(diào)節(jié)。例如,lncRNAMALAT1可通過與miR-143/145相互作用,調(diào)控VSMCs的表型轉(zhuǎn)換和增殖,促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展;lncRNAH19可通過調(diào)節(jié)miR-675-5p/IGF1R軸,影響VSMCs的增殖和遷移,在動(dòng)脈粥樣硬化中發(fā)揮促炎和促增殖作用。此外,表觀遺傳修飾,如DNA甲基化、組蛋白修飾等,也被證實(shí)與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)。DNA甲基化是在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下,將甲基基團(tuán)添加到DNA特定區(qū)域的胞嘧啶殘基上,通常會(huì)抑制基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)基因的DNA甲基化水平發(fā)生改變,影響其表達(dá),進(jìn)而參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展。例如,對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)基因啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化修飾可調(diào)節(jié)其表達(dá),影響血管緊張素II的生成,從而影響血壓和動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程。組蛋白修飾包括甲基化、乙?;?、磷酸化等多種形式,可通過改變?nèi)旧|(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能,調(diào)控基因的表達(dá)。在動(dòng)脈粥樣硬化中,組蛋白修飾參與調(diào)節(jié)VSMCs的表型轉(zhuǎn)換和炎癥反應(yīng)等過程。例如,組蛋白去乙?;福℉DACs)可通過調(diào)節(jié)組蛋白的乙酰化水平,影響VSMCs中相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)VSMCs的增殖和遷移,參與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展;而組蛋白甲基轉(zhuǎn)移酶可通過對(duì)組蛋白特定賴氨酸殘基的甲基化修飾,調(diào)控炎癥相關(guān)基因的表達(dá),影響動(dòng)脈粥樣硬化病變中的炎癥反應(yīng)。1.2.2抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分研究現(xiàn)狀目前,已發(fā)現(xiàn)多種具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用的功效成分,這些成分來源廣泛,包括天然產(chǎn)物、合成化合物以及生物制劑等,它們通過不同的作用機(jī)制發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化效果。在天然產(chǎn)物領(lǐng)域,許多植物、動(dòng)物和微生物來源的成分展現(xiàn)出顯著的抗動(dòng)脈粥樣硬化活性。植物來源的成分中,黃酮類化合物是研究較為廣泛的一類。黃酮類化合物廣泛存在于水果、蔬菜、茶葉、中藥材等植物中,具有多種生物活性,如抗氧化、抗炎、調(diào)節(jié)血脂、抑制血小板聚集等,這些作用均有助于對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化。例如,槲皮素是一種常見的黃酮類化合物,可通過抑制氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),減少ox-LDL的生成和巨噬細(xì)胞的炎癥因子分泌,同時(shí)抑制VSMCs的增殖和遷移,從而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化作用;蘆丁能夠降低血脂水平,提高抗氧化酶活性,減少脂質(zhì)過氧化,保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞,抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。萜類化合物也是一類重要的天然抗動(dòng)脈粥樣硬化成分。丹參中的丹參酮屬于萜類化合物,具有抗氧化、抗炎、抗血小板聚集、調(diào)節(jié)血脂等多種作用。研究表明,丹參酮可通過抑制NF-κB信號(hào)通路,減少炎癥因子的表達(dá),抑制VSMCs的增殖和遷移,穩(wěn)定動(dòng)脈粥樣硬化斑塊;人參皂苷是人參中的主要活性成分,具有調(diào)節(jié)血脂、抗氧化、抗炎癥、抑制細(xì)胞凋亡等作用,能夠改善血管內(nèi)皮功能,抑制VSMCs的異常增殖,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化具有一定的防治作用。多糖類成分也逐漸受到關(guān)注。黃精多糖可降低高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠血脂水平,提高抗氧化能力,減少動(dòng)脈粥樣硬化斑塊面積,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、增強(qiáng)抗氧化防御系統(tǒng)有關(guān);枸杞多糖能夠調(diào)節(jié)血脂,抑制炎癥反應(yīng),保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞,從而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。在動(dòng)物來源的成分中,一些活性肽和脂肪酸具有抗動(dòng)脈粥樣硬化潛力。例如,海洋生物來源的ω-3多不飽和脂肪酸,如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),可降低血脂,特別是甘油三酯水平,減少炎癥反應(yīng),抑制血小板聚集,改善血管內(nèi)皮功能,對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化具有預(yù)防和治療作用;從牛奶酪蛋白中提取的活性肽,能夠抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)活性,降低血壓,同時(shí)具有抗氧化和抗炎作用,有助于預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化。微生物來源的成分中,一些益生菌及其代謝產(chǎn)物被發(fā)現(xiàn)具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。益生菌可調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,影響脂質(zhì)代謝和炎癥反應(yīng)。例如,雙歧桿菌和乳酸菌等益生菌能夠降低血脂水平,減少腸道內(nèi)膽固醇的吸收,同時(shí)產(chǎn)生短鏈脂肪酸等代謝產(chǎn)物,調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,減輕炎癥反應(yīng),從而對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化起到一定的預(yù)防作用。在合成化合物方面,他汀類藥物是臨床上廣泛應(yīng)用的抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物。他汀類藥物通過抑制羥甲基戊二酰輔酶A(HMG-CoA)還原酶,減少膽固醇的合成,降低血液中LDL-C水平,同時(shí)還具有抗炎、抗氧化、穩(wěn)定斑塊等多效性作用。研究表明,他汀類藥物能夠顯著降低心血管事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),改善患者預(yù)后。然而,他汀類藥物也存在一些不良反應(yīng),如肌肉毒性、肝損傷、血糖升高等,限制了其在部分患者中的應(yīng)用。除他汀類藥物外,其他一些合成化合物也在抗動(dòng)脈粥樣硬化研究中展現(xiàn)出潛力。例如,貝特類藥物主要通過激活過氧化物酶體增殖物激活受體α(PPARα),調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝,降低甘油三酯和升高HDL-C水平,從而發(fā)揮抗動(dòng)脈粥樣硬化作用;依折麥布通過抑制腸道膽固醇的吸收,降低血液中LDL-C水平,與他汀類藥物聯(lián)合使用可增強(qiáng)降脂效果。生物制劑方面,近年來一些針對(duì)特定靶點(diǎn)的抗體和基因治療藥物成為研究熱點(diǎn)。例如,針對(duì)前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9(PCSK9)的單克隆抗體,可通過抑制PCSK9與LDLR的結(jié)合,減少LDLR的降解,增加肝臟對(duì)LDL-C的攝取,從而顯著降低血液中LDL-C水平,為動(dòng)脈粥樣硬化的治療提供了新的手段;基因治療藥物則通過導(dǎo)入或調(diào)控特定基因的表達(dá),干預(yù)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制。例如,通過基因轉(zhuǎn)染技術(shù)將抗氧化酶基因?qū)胙軆?nèi)皮細(xì)胞,可增強(qiáng)細(xì)胞的抗氧化能力,減輕氧化應(yīng)激損傷,抑制動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。盡管目前在抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分研究方面取得了一定進(jìn)展,但仍存在一些不足與空白。一方面,大多數(shù)研究集中在單一成分的作用及機(jī)制探討,對(duì)于多種成分協(xié)同作用的研究相對(duì)較少。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,尤其是天然產(chǎn)物提取物,往往包含多種活性成分,它們之間可能存在協(xié)同增效或相互作用,共同影響抗動(dòng)脈粥樣硬化效果。因此,深入研究多種成分的協(xié)同作用機(jī)制,對(duì)于開發(fā)更有效的抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物具有重要意義。另一方面,現(xiàn)有研究多在細(xì)胞和動(dòng)物模型水平進(jìn)行,臨床研究相對(duì)較少。從基礎(chǔ)研究到臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化過程中,存在許多挑戰(zhàn),如成分的藥代動(dòng)力學(xué)特性、安全性評(píng)價(jià)、劑量?jī)?yōu)化等問題需要進(jìn)一步解決。此外,對(duì)于不同個(gè)體之間的差異,如遺傳背景、生活方式、合并疾病等因素對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分作用效果的影響,研究也相對(duì)不足。在作用機(jī)制研究方面,雖然已經(jīng)明確了許多抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分的主要作用靶點(diǎn)和信號(hào)通路,但仍有一些細(xì)節(jié)尚未完全闡明。例如,一些成分在體內(nèi)的代謝產(chǎn)物及其作用機(jī)制尚不明確,以及它們與體內(nèi)其他生理過程的相互影響還需要深入研究。同時(shí),隨著對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制認(rèn)識(shí)的不斷深入,新的潛在靶點(diǎn)不斷被發(fā)現(xiàn),針對(duì)這些新靶點(diǎn)的功效成分篩選和研究還處于起步階段。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容1.3.1研究目標(biāo)本研究旨在以血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)為靶標(biāo),從天然產(chǎn)物及合成化合物庫(kù)中篩選出具有抗動(dòng)脈粥樣硬化活性的功效成分,并初步探究其作用機(jī)制,為抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物的研發(fā)提供新的先導(dǎo)化合物和理論依據(jù)。具體目標(biāo)如下:建立高效、穩(wěn)定的血管平滑肌細(xì)胞體外模型,用于抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分的篩選。從多種天然產(chǎn)物提取物和合成化合物中篩選出對(duì)血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移具有顯著抑制作用的活性成分。明確篩選得到的活性成分對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)細(xì)胞功能和信號(hào)通路的影響,初步揭示其抗動(dòng)脈粥樣硬化的作用機(jī)制。1.3.2研究?jī)?nèi)容血管平滑肌細(xì)胞體外模型的建立與鑒定:采用組織塊貼壁法或酶消化法分離培養(yǎng)人臍動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞(HUVSMCs)或大鼠胸主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(RASMCs),通過形態(tài)學(xué)觀察、免疫熒光染色等方法鑒定細(xì)胞的純度和表型。利用不同濃度的血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、血清等刺激劑建立VSMCs的異常增殖和遷移模型,通過細(xì)胞計(jì)數(shù)、CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)等方法檢測(cè)細(xì)胞的增殖和遷移能力,確定最佳的模型構(gòu)建條件??箘?dòng)脈粥樣硬化功效成分的篩選:收集多種天然產(chǎn)物提取物,如植物提取物(如丹參、銀杏葉、山楂等)、動(dòng)物提取物(如蛇毒、水蛭提取物等)以及微生物發(fā)酵產(chǎn)物等,同時(shí)從合成化合物庫(kù)中選取具有潛在抗動(dòng)脈粥樣硬化活性的化合物。將這些提取物和化合物作用于建立好的VSMCs模型,采用CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)等方法檢測(cè)其對(duì)VSMCs增殖和遷移的影響,篩選出具有顯著抑制作用的活性成分。對(duì)篩選得到的活性成分進(jìn)行初步的結(jié)構(gòu)鑒定和純度分析,采用質(zhì)譜(MS)、核磁共振(NMR)等技術(shù)確定其化學(xué)結(jié)構(gòu),通過高效液相色譜(HPLC)等方法測(cè)定其純度?;钚猿煞挚箘?dòng)脈粥樣硬化作用機(jī)制的初步研究:采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)、蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)等方法檢測(cè)活性成分對(duì)VSMCs中與增殖、遷移相關(guān)基因和蛋白表達(dá)的影響,如細(xì)胞周期蛋白(Cyclins)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKIs)、基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等。運(yùn)用免疫熒光染色、激光共聚焦顯微鏡等技術(shù)觀察活性成分對(duì)VSMCs細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的影響,分析其與細(xì)胞遷移能力改變的關(guān)系。通過酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)等方法檢測(cè)活性成分對(duì)VSMCs培養(yǎng)上清中炎癥因子和細(xì)胞因子水平的影響,探討其在炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)中的作用。利用信號(hào)通路抑制劑和激動(dòng)劑,結(jié)合qRT-PCR、Westernblot等實(shí)驗(yàn),研究活性成分對(duì)VSMCs中相關(guān)信號(hào)通路的影響,如Ras-Raf-MEK-ERK通路、PI3K-Akt通路、NF-κB通路等,初步明確其作用靶點(diǎn)和信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制。1.4研究方法與技術(shù)路線1.4.1研究方法細(xì)胞培養(yǎng)與模型建立:采用組織塊貼壁法或酶消化法進(jìn)行血管平滑肌細(xì)胞的原代培養(yǎng)。具體操作如下,在無菌條件下獲取人臍動(dòng)脈或大鼠胸主動(dòng)脈組織,將其剪切成約1mm3大小的組織塊,均勻貼附于培養(yǎng)瓶底部,加入含10%-20%胎牛血清的DMEM或RPMI1640培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞從組織塊周圍爬出并融合至80%-90%時(shí),進(jìn)行傳代培養(yǎng)。通過形態(tài)學(xué)觀察,在倒置相差顯微鏡下,正常的血管平滑肌細(xì)胞呈長(zhǎng)梭形,束狀排列,呈現(xiàn)典型的“峰-谷”樣生長(zhǎng)形態(tài);利用免疫熒光染色檢測(cè)細(xì)胞標(biāo)志物α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)和結(jié)蛋白(Desmin),若細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)陽性染色,則可鑒定為血管平滑肌細(xì)胞,以確保細(xì)胞的純度和表型。為建立血管平滑肌細(xì)胞的異常增殖和遷移模型,用不同濃度的血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF),一般設(shè)置5-50ng/mL的濃度梯度,或10%-20%的血清進(jìn)行刺激。采用細(xì)胞計(jì)數(shù)法,在不同時(shí)間點(diǎn)(如24h、48h、72h)用胰酶消化細(xì)胞,使用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板在顯微鏡下計(jì)數(shù)細(xì)胞數(shù)量;CCK-8法,在96孔板中接種細(xì)胞,加入不同濃度的CCK-8試劑,在酶標(biāo)儀上檢測(cè)450nm處的吸光度值;EdU摻入實(shí)驗(yàn),按照試劑盒說明書操作,利用熒光顯微鏡觀察EdU陽性細(xì)胞數(shù)量,以此檢測(cè)細(xì)胞的增殖能力。通過Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞遷移能力,在上室加入細(xì)胞懸液,下室加入含PDGF或血清的培養(yǎng)基,培養(yǎng)一定時(shí)間后,固定、染色遷移到下室的細(xì)胞,在顯微鏡下計(jì)數(shù)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定最佳的模型構(gòu)建條件。2.抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分篩選:從多種天然產(chǎn)物中提取成分,植物提取物可采用乙醇回流提取、超聲輔助提取等方法。例如,對(duì)于丹參,取適量干燥丹參藥材,粉碎后加入8-10倍量的70%乙醇,回流提取2-3次,每次1-2h,合并提取液,減壓濃縮得到丹參提取物。動(dòng)物提取物可根據(jù)其特性選擇合適的提取方法,如蛇毒可采用生理鹽水提取。微生物發(fā)酵產(chǎn)物則收集發(fā)酵液,通過離心、過濾等方法進(jìn)行初步處理。從合成化合物庫(kù)中選取具有潛在抗動(dòng)脈粥樣硬化活性的化合物,如結(jié)構(gòu)類似已知抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物或根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道具有相關(guān)活性的化合物。將這些提取物和化合物作用于建立好的血管平滑肌細(xì)胞模型,采用CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)等方法檢測(cè)其對(duì)細(xì)胞增殖和遷移的影響。設(shè)置不同的藥物濃度梯度,如1-100μM,以確定其半抑制濃度(IC??)。篩選出對(duì)細(xì)胞增殖和遷移具有顯著抑制作用(抑制率≥50%)的活性成分。對(duì)篩選得到的活性成分進(jìn)行初步的結(jié)構(gòu)鑒定和純度分析,采用質(zhì)譜(MS)技術(shù),通過分析分子離子峰、碎片離子峰等信息確定其分子量和可能的結(jié)構(gòu);核磁共振(NMR)技術(shù),通過1H-NMR、13C-NMR等譜圖分析確定分子結(jié)構(gòu)中的氫原子和碳原子的化學(xué)環(huán)境和連接方式。利用高效液相色譜(HPLC)測(cè)定其純度,一般要求純度≥95%。3.活性成分抗動(dòng)脈粥樣硬化作用機(jī)制研究:采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù),提取細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,以GAPDH為內(nèi)參基因,設(shè)計(jì)特異性引物擴(kuò)增與增殖、遷移相關(guān)的基因,如細(xì)胞周期蛋白CyclinD1、CyclinE,細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶CDK4、CDK2,細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑p21、p27,基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2、MMP-9等,通過比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的Ct值,計(jì)算基因的相對(duì)表達(dá)量。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)實(shí)驗(yàn),提取細(xì)胞總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離蛋白質(zhì),轉(zhuǎn)膜后用特異性抗體檢測(cè)上述基因?qū)?yīng)的蛋白表達(dá)水平,根據(jù)條帶的灰度值進(jìn)行定量分析。運(yùn)用免疫熒光染色,用熒光標(biāo)記的鬼筆環(huán)肽標(biāo)記F-肌動(dòng)蛋白,DAPI標(biāo)記細(xì)胞核,通過激光共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)的變化,分析其與細(xì)胞遷移能力改變的關(guān)系。通過酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)等方法檢測(cè)細(xì)胞培養(yǎng)上清中炎癥因子和細(xì)胞因子水平,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等,按照試劑盒說明書操作,在酶標(biāo)儀上檢測(cè)相應(yīng)波長(zhǎng)下的吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算因子的濃度。利用信號(hào)通路抑制劑和激動(dòng)劑,如U0126抑制Ras-Raf-MEK-ERK通路,LY294002抑制PI3K-Akt通路,BAY11-7082抑制NF-κB通路。在加入活性成分的同時(shí),分別加入相應(yīng)的抑制劑或激動(dòng)劑,結(jié)合qRT-PCR、Westernblot等實(shí)驗(yàn),研究活性成分對(duì)相關(guān)信號(hào)通路的影響,初步明確其作用靶點(diǎn)和信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制。1.4.2技術(shù)路線本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示:細(xì)胞培養(yǎng)與模型建立階段:獲取人臍動(dòng)脈或大鼠胸主動(dòng)脈組織,通過組織塊貼壁法或酶消化法進(jìn)行血管平滑肌細(xì)胞原代培養(yǎng),傳代培養(yǎng)后進(jìn)行細(xì)胞鑒定。采用PDGF或血清刺激細(xì)胞,建立異常增殖和遷移模型,通過細(xì)胞計(jì)數(shù)、CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)等方法驗(yàn)證模型的有效性??箘?dòng)脈粥樣硬化功效成分篩選階段:提取天然產(chǎn)物成分并收集合成化合物,作用于建立好的細(xì)胞模型,通過CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)、Transwell實(shí)驗(yàn)篩選活性成分,對(duì)篩選得到的活性成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定和純度分析?;钚猿煞挚箘?dòng)脈粥樣硬化作用機(jī)制研究階段:運(yùn)用qRT-PCR、Westernblot檢測(cè)活性成分對(duì)相關(guān)基因和蛋白表達(dá)的影響,通過免疫熒光染色、激光共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)變化,采用ELISA檢測(cè)炎癥因子和細(xì)胞因子水平,利用信號(hào)通路抑制劑和激動(dòng)劑研究活性成分對(duì)相關(guān)信號(hào)通路的影響。[此處插入技術(shù)路線圖,圖1-1:研究技術(shù)路線圖,包括細(xì)胞培養(yǎng)與模型建立、抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分篩選、活性成分抗動(dòng)脈粥樣硬化作用機(jī)制研究三個(gè)階段,各階段用箭頭連接,標(biāo)注每個(gè)階段的主要操作和檢測(cè)方法]二、血管平滑肌細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系解析2.1血管平滑肌細(xì)胞概述血管平滑肌細(xì)胞(VascularSmoothMuscleCells,VSMCs)作為構(gòu)成血管壁組織結(jié)構(gòu)及維持血管張力的主要細(xì)胞成分,在血管系統(tǒng)中發(fā)揮著不可或缺的作用,其結(jié)構(gòu)與功能的正常維持對(duì)于機(jī)體的健康至關(guān)重要。從結(jié)構(gòu)上看,VSMCs呈長(zhǎng)梭形,細(xì)胞直徑約為5-10μm,長(zhǎng)度則在20-500μm之間,這種形態(tài)使其能夠在血管壁中緊密排列。細(xì)胞內(nèi)富含肌絲,主要包括肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白,它們相互交織形成收縮裝置,是VSMCs發(fā)揮收縮功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。此外,VSMCs的胞質(zhì)內(nèi)還含有大量粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和高爾基體。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與蛋白質(zhì)的合成與加工,為細(xì)胞合成和分泌各種細(xì)胞外基質(zhì)成分以及生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子等生物活性物質(zhì)提供保障;線粒體則是細(xì)胞的能量工廠,通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP,為VSMCs的收縮、物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、增殖和遷移等生理活動(dòng)提供能量;高爾基體主要負(fù)責(zé)對(duì)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)進(jìn)行修飾、加工和分類,然后將其運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞的特定部位或分泌到細(xì)胞外。同時(shí),VSMCs還具有豐富的中間纖維和細(xì)胞外基質(zhì)。中間纖維如結(jié)蛋白(Desmin)等,不僅有助于維持細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,還在細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞間連接等過程中發(fā)揮作用;細(xì)胞外基質(zhì)主要由膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白等組成,它們不僅為VSMCs提供物理支撐,還參與細(xì)胞與細(xì)胞之間、細(xì)胞與基質(zhì)之間的相互作用,影響細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、遷移和功能。在功能方面,VSMCs具有多種重要功能。首先,維持血管張力是其核心功能之一。通過自身的收縮和舒張,VSMCs能夠調(diào)節(jié)血管的口徑,從而控制血流的阻力和血壓。當(dāng)機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)或需要調(diào)節(jié)局部血流時(shí),神經(jīng)、體液等因素會(huì)刺激VSMCs發(fā)生收縮或舒張反應(yīng)。例如,去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)與VSMCs上的α1腎上腺素受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的磷脂酶C(PLC)-肌醇三磷酸(IP3)-鈣離子(Ca2?)信號(hào)通路,使細(xì)胞內(nèi)Ca2?濃度升高,Ca2?與鈣調(diào)蛋白結(jié)合,激活肌球蛋白輕鏈激酶(MLCK),MLCK使肌球蛋白輕鏈磷酸化,從而促進(jìn)肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白相互作用,導(dǎo)致VSMCs收縮,血管口徑減小,血流阻力增加,血壓升高;而一氧化氮(NO)等舒張因子則可通過激活鳥苷酸環(huán)化酶(GC),使細(xì)胞內(nèi)環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)水平升高,cGMP激活蛋白激酶G(PKG),PKG使MLCK磷酸化失活,同時(shí)促進(jìn)肌球蛋白輕鏈去磷酸化,導(dǎo)致VSMCs舒張,血管口徑增大,血流阻力降低,血壓下降。這種對(duì)血管張力的精確調(diào)節(jié),對(duì)于維持機(jī)體正常的血液循環(huán)和各組織器官的血液灌注至關(guān)重要。調(diào)節(jié)血液流量也是VSMCs的重要功能。當(dāng)人體處于不同生理狀態(tài)時(shí),如運(yùn)動(dòng)、睡眠、進(jìn)食等,各組織器官對(duì)血液的需求會(huì)發(fā)生變化。VSMCs能夠感知這些變化,并迅速調(diào)整其收縮狀態(tài),以適應(yīng)腦組織對(duì)血液流量的需求。例如,在運(yùn)動(dòng)時(shí),骨骼肌等組織的代謝活動(dòng)增強(qiáng),對(duì)氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求增加,此時(shí)VSMCs會(huì)舒張供應(yīng)這些組織的血管,增加血液流量,滿足組織的代謝需求;而在睡眠時(shí),機(jī)體的代謝活動(dòng)相對(duì)降低,VSMCs會(huì)適度收縮血管,減少不必要的血液供應(yīng),以維持整體的血液循環(huán)平衡。VSMCs還參與血管重塑過程。在長(zhǎng)期慢性刺激下,如高血壓、高血脂、炎癥等病理狀態(tài),VSMCs可發(fā)生表型轉(zhuǎn)化,從收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?。收縮型VSMCs具有高收縮性、低增殖和低遷移能力,主要表達(dá)α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)、平滑肌22α(SM22α)等收縮型標(biāo)志物,它們能夠維持血管的正常結(jié)構(gòu)和功能;而合成型VSMCs則失去正常的收縮功能,獲得高度增殖和遷移能力,同時(shí)分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),如膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白等。合成型VSMCs的增殖和遷移會(huì)導(dǎo)致血管壁增厚、管腔狹窄,這種血管重塑過程在高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化等心血管疾病的發(fā)生發(fā)展中起著關(guān)鍵作用。例如,在動(dòng)脈粥樣硬化早期,血管內(nèi)皮細(xì)胞受損,釋放多種細(xì)胞因子和趨化因子,吸引血液中的單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞黏附并遷入內(nèi)皮下,同時(shí)刺激VSMCs發(fā)生表型轉(zhuǎn)化。合成型VSMCs遷移至內(nèi)膜下并增殖,分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),逐漸形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊,隨著斑塊的不斷增大和發(fā)展,血管管腔逐漸狹窄,影響血液供應(yīng),嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致血管堵塞,引發(fā)心腦血管事件。在血管中的分布上,VSMCs廣泛存在于動(dòng)脈、靜脈和毛細(xì)血管等各級(jí)血管中。在動(dòng)脈中,VSMCs主要分布在中膜層,是中膜的主要細(xì)胞成分。不同類型的動(dòng)脈中,VSMCs的分布和功能也存在一定差異。大動(dòng)脈如主動(dòng)脈,其VSMCs富含彈性纖維,具有較強(qiáng)的彈性和順應(yīng)性,能夠緩沖心臟收縮時(shí)產(chǎn)生的壓力波動(dòng),維持血流的平穩(wěn);而小動(dòng)脈和微動(dòng)脈的VSMCs則對(duì)血管阻力的調(diào)節(jié)起著關(guān)鍵作用,它們的收縮和舒張能夠精確控制局部組織的血液灌注。在靜脈中,VSMCs的數(shù)量相對(duì)較少,但同樣參與靜脈血管的張力調(diào)節(jié)和血液回流。在毛細(xì)血管中,雖然沒有典型的平滑肌細(xì)胞,但存在一些具有收縮功能的周細(xì)胞,它們與內(nèi)皮細(xì)胞相互作用,共同調(diào)節(jié)毛細(xì)血管的通透性和血流。血管平滑肌細(xì)胞憑借其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和多樣的功能,在血管系統(tǒng)中承擔(dān)著維持血管張力、調(diào)節(jié)血液流量和參與血管重塑等重要職責(zé),對(duì)維持血管的正常功能和機(jī)體的健康發(fā)揮著不可替代的作用。2.2血管平滑肌細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化中的異常變化2.2.1異常增殖在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展過程中,血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)的異常增殖是一個(gè)關(guān)鍵的病理變化。正常生理狀態(tài)下,VSMCs處于相對(duì)靜止的收縮型表型,增殖活性較低,主要維持血管的正常結(jié)構(gòu)和功能。然而,當(dāng)血管受到多種危險(xiǎn)因素的刺激,如高濃度血清、細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、氧化應(yīng)激、炎癥介質(zhì)等,VSMCs會(huì)被激活,進(jìn)入細(xì)胞周期并開始異常增殖。高濃度血清是誘導(dǎo)VSMCs異常增殖的常見因素之一。血清中含有多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子,如血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)等,這些因子可以與VSMCs表面的相應(yīng)受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,從而促進(jìn)細(xì)胞增殖。其中,PDGF是一種強(qiáng)效的促有絲分裂原,在動(dòng)脈粥樣硬化病變中,血小板聚集、內(nèi)皮細(xì)胞損傷以及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)等均可導(dǎo)致局部PDGF釋放增加。PDGF與VSMCs表面的PDGF受體(PDGFR)結(jié)合后,使受體發(fā)生二聚化和磷酸化,進(jìn)而激活下游的磷脂酶Cγ(PLCγ)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)和磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)等信號(hào)通路。PLCγ水解磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP?)產(chǎn)生肌醇三磷酸(IP3)和二酰甘油(DAG),IP3促使內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2?,升高細(xì)胞內(nèi)Ca2?濃度,激活蛋白激酶C(PKC);DAG則直接激活PKC。PKC通過磷酸化一系列底物,調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、遷移和基因表達(dá)。MAPK通路中的細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶(ERK)被激活后,可磷酸化并激活多種轉(zhuǎn)錄因子,如Elk-1、c-Jun、c-Fos等,這些轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核,與DNA上的特定序列結(jié)合,啟動(dòng)與細(xì)胞增殖相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄,如細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)、細(xì)胞周期蛋白E(CyclinE)等,促進(jìn)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而加速細(xì)胞增殖。PI3K激活后,可使下游的蛋白激酶B(Akt)磷酸化并激活,Akt通過抑制糖原合成酶激酶3β(GSK3β),穩(wěn)定CyclinD1,促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程,同時(shí)還可調(diào)節(jié)細(xì)胞的存活和代謝,進(jìn)一步促進(jìn)VSMCs的增殖。細(xì)胞因子在VSMCs異常增殖中也發(fā)揮著重要作用。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是一種重要的促炎細(xì)胞因子,在動(dòng)脈粥樣硬化病變中,TNF-α主要由巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等炎癥細(xì)胞分泌。TNF-α與VSMCs表面的TNF受體1(TNFR1)結(jié)合后,可激活核因子-κB(NF-κB)信號(hào)通路。TNF-α與TNFR1結(jié)合導(dǎo)致受體三聚化,招募TNF受體相關(guān)死亡結(jié)構(gòu)域蛋白(TRADD),TRADD進(jìn)一步招募受體相互作用蛋白1(RIP1)和TNF受體相關(guān)因子2(TRAF2),形成復(fù)合物。該復(fù)合物激活I(lǐng)κB激酶(IKK),IKK磷酸化IκBα,使其降解,從而釋放NF-κB。NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核,與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的κB位點(diǎn)結(jié)合,上調(diào)一系列與細(xì)胞增殖、炎癥和存活相關(guān)基因的表達(dá),如CyclinD1、c-Myc、IL-6等,促進(jìn)VSMCs的增殖。此外,TNF-α還可通過激活MAPK通路中的p38和c-Jun氨基末端激酶(JNK),調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖和凋亡。白細(xì)胞介素-1(IL-1)也是一種促炎細(xì)胞因子,它可以通過與VSMCs表面的IL-1受體結(jié)合,激活類似的信號(hào)通路,促進(jìn)VSMCs的增殖。IL-1與受體結(jié)合后,招募IL-1受體相關(guān)蛋白(IRAK),IRAK激活腫瘤壞死因子受體相關(guān)因子6(TRAF6),進(jìn)而激活I(lǐng)KK和MAPK通路,最終導(dǎo)致NF-κB的激活和相關(guān)基因的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞增殖。VSMCs的異常增殖在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展中產(chǎn)生了多方面的影響。大量增殖的VSMCs遷移至內(nèi)膜下,導(dǎo)致血管內(nèi)膜增厚,管腔狹窄,影響血液的正常流動(dòng)。VSMCs在增殖過程中會(huì)分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),如膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白等,這些細(xì)胞外基質(zhì)的堆積進(jìn)一步加重了血管壁的增厚和硬化。異常增殖的VSMCs還會(huì)改變血管壁的力學(xué)性能,增加血管破裂的風(fēng)險(xiǎn)。VSMCs的增殖與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成和發(fā)展密切相關(guān),過度增殖的VSMCs可形成不穩(wěn)定斑塊,容易破裂引發(fā)急性心血管事件,如心肌梗死、腦卒中等。2.2.2遷移在動(dòng)脈粥樣硬化的病理進(jìn)程中,血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)的遷移也是一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)疾病的發(fā)展產(chǎn)生著重要影響。正常情況下,VSMCs主要位于血管中膜,維持血管的結(jié)構(gòu)和功能穩(wěn)定。然而,在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生時(shí),多種因素可誘導(dǎo)VSMCs從血管中膜向內(nèi)膜遷移。在細(xì)胞遷移過程中,VSMCs與細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)之間存在著復(fù)雜的相互作用。ECM主要由膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白和層粘連蛋白等成分組成,為細(xì)胞提供物理支撐和信號(hào)傳導(dǎo)。VSMCs通過表面的整合素受體與ECM中的配體結(jié)合,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與ECM的黏附。整合素是一類跨膜糖蛋白,由α和β亞基組成,不同的α和β亞基組合形成多種整合素亞型,它們對(duì)不同的ECM成分具有特異性的親和力。例如,α5β1整合素主要與纖連蛋白結(jié)合,α2β1整合素則與膠原蛋白和層粘連蛋白結(jié)合。當(dāng)VSMCs接收到遷移信號(hào)時(shí),整合素與ECM的結(jié)合力增強(qiáng),形成黏著斑。黏著斑不僅為細(xì)胞提供了附著點(diǎn),還招募了一系列信號(hào)分子和細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)蛋白,如樁蛋白(Paxillin)、黏著斑激酶(FAK)和Src激酶等。這些分子相互作用,激活下游的信號(hào)通路,調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化,為細(xì)胞遷移提供動(dòng)力。細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化是VSMCs遷移的核心過程。細(xì)胞骨架主要由微絲、微管和中間絲組成,其中微絲在細(xì)胞遷移中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。微絲由肌動(dòng)蛋白單體聚合而成,在遷移過程中,肌動(dòng)蛋白絲在細(xì)胞前端組裝,形成偽足結(jié)構(gòu)。偽足的形成是一個(gè)復(fù)雜的過程,涉及多種信號(hào)分子和調(diào)節(jié)蛋白的參與。Rho家族小GTP酶(RhoA、Rac1和Cdc42)在調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架的動(dòng)態(tài)變化中起著重要作用。當(dāng)VSMCs受到遷移信號(hào)刺激時(shí),Rho家族小GTP酶被激活,它們通過調(diào)節(jié)下游的效應(yīng)分子,如Rho相關(guān)卷曲螺旋形成蛋白激酶(ROCK)、p21激活激酶(PAK)和Wiskott-Aldrich綜合征蛋白(WASP)等,影響肌動(dòng)蛋白絲的組裝和解聚。Rac1激活后,可通過PAK激活WASP,WASP與肌動(dòng)蛋白相關(guān)蛋白2/3(Arp2/3)復(fù)合物相互作用,促進(jìn)肌動(dòng)蛋白絲的分支和聚合,從而在細(xì)胞前端形成富含肌動(dòng)蛋白的偽足結(jié)構(gòu)。同時(shí),RhoA激活ROCK,ROCK通過磷酸化肌球蛋白輕鏈(MLC),增強(qiáng)肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白之間的相互作用,產(chǎn)生收縮力,推動(dòng)細(xì)胞向前遷移。在細(xì)胞遷移過程中,偽足前端與ECM黏附,形成新的黏著斑,后端的黏著斑則逐漸解聚,使細(xì)胞脫離原來的附著點(diǎn),實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的位移。細(xì)胞遷移還涉及多種蛋白和信號(hào)通路的協(xié)同作用?;|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是一類鋅依賴性內(nèi)肽酶,在VSMCs遷移過程中,MMPs可以降解ECM成分,為細(xì)胞遷移開辟通道。例如,MMP-2和MMP-9能夠降解膠原蛋白和明膠等ECM成分,使VSMCs更容易穿過ECM。MMPs的表達(dá)和活性受到多種因素的調(diào)控,包括生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子和轉(zhuǎn)錄因子等。在動(dòng)脈粥樣硬化病變中,血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、表皮生長(zhǎng)因子(EGF)等生長(zhǎng)因子可以通過激活MAPK和PI3K等信號(hào)通路,上調(diào)MMPs的表達(dá)。此外,一些轉(zhuǎn)錄因子,如核因子-κB(NF-κB)和激活蛋白-1(AP-1),也參與了MMPs基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。在信號(hào)通路方面,除了上述的Rho家族小GTP酶信號(hào)通路和MMPs相關(guān)信號(hào)通路外,PI3K-Akt信號(hào)通路在VSMCs遷移中也發(fā)揮著重要作用。PI3K被激活后,可將磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸(PIP?)轉(zhuǎn)化為磷脂酰肌醇-3,4,5-三磷酸(PIP?),PIP?招募Akt到細(xì)胞膜上,并使其磷酸化激活。激活的Akt通過調(diào)節(jié)下游的多種效應(yīng)分子,如糖原合成酶激酶3β(GSK3β)、雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和叉頭框蛋白O1(FoxO1)等,影響細(xì)胞的遷移。Akt可以抑制GSK3β的活性,穩(wěn)定β-連環(huán)蛋白(β-catenin),促進(jìn)細(xì)胞與ECM的黏附;還可以激活mTOR,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成和細(xì)胞代謝,為細(xì)胞遷移提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。VSMCs的遷移在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展中起到了重要的促進(jìn)作用。遷移到內(nèi)膜下的VSMCs在局部增殖,分泌細(xì)胞外基質(zhì),逐漸形成動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。隨著斑塊的不斷增大,血管管腔逐漸狹窄,影響血液供應(yīng)。遷移的VSMCs還會(huì)改變血管壁的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能,增加斑塊的不穩(wěn)定性,容易導(dǎo)致斑塊破裂,引發(fā)急性心血管事件,如心肌梗死、腦卒中等。因此,深入研究VSMCs遷移的機(jī)制,對(duì)于理解動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制以及開發(fā)有效的治療策略具有重要意義。2.2.3表型轉(zhuǎn)化血管平滑肌細(xì)胞(VSMCs)的表型轉(zhuǎn)化在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生發(fā)展中扮演著關(guān)鍵角色,是其重要的病理變化之一。正常生理狀態(tài)下,VSMCs處于收縮型表型,具有高收縮性、低增殖和低遷移能力,同時(shí)表達(dá)高水平的收縮型標(biāo)志物,如α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)、平滑肌22α(SM22α)、鈣調(diào)蛋白(Calponin)等。這些收縮型標(biāo)志物在維持VSMCs的收縮功能和正常結(jié)構(gòu)方面發(fā)揮著重要作用。α-SMA是VSMCs收縮裝置的重要組成部分,它與肌球蛋白相互作用,產(chǎn)生收縮力,調(diào)節(jié)血管的張力;SM22α參與細(xì)胞骨架的穩(wěn)定和信號(hào)傳導(dǎo),對(duì)維持VSMCs的形態(tài)和功能具有重要意義;Calponin則通過調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白的相互作用,影響VSMCs的收縮性。然而,在動(dòng)脈粥樣硬化等病理?xiàng)l件下,VSMCs會(huì)發(fā)生表型轉(zhuǎn)化,從收縮型轉(zhuǎn)變?yōu)楹铣尚?。合成型VSMCs失去了正常的收縮功能,獲得高度增殖和遷移能力,同時(shí)分泌大量細(xì)胞外基質(zhì),如膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白等。在表型轉(zhuǎn)化過程中,VSMCs的收縮型標(biāo)志物表達(dá)顯著下調(diào),而合成型標(biāo)志物,如骨橋蛋白(OPN)、波形蛋白(Vimentin)等表達(dá)上調(diào)。OPN是一種分泌型磷酸化糖蛋白,在合成型VSMCs中高表達(dá),它參與細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用,促進(jìn)細(xì)胞的遷移和增殖,同時(shí)還具有調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答的功能;Vimentin是一種中間絲蛋白,在合成型VSMCs中表達(dá)增加,它參與維持細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,并且在細(xì)胞的遷移和增殖過程中發(fā)揮重要作用。VSMCs表型轉(zhuǎn)化的過程受到多種因素的調(diào)控,其中細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子是重要的調(diào)節(jié)因素。在動(dòng)脈粥樣硬化病變中,血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)等細(xì)胞因子和生長(zhǎng)因子的表達(dá)增加,它們通過與VSMCs表面的相應(yīng)受體結(jié)合,激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路,誘導(dǎo)VSMCs的表型轉(zhuǎn)化。PDGF與VSMCs表面的PDGF受體(PDGFR)結(jié)合后,激活下游的MAPK、PI3K-Akt等信號(hào)通路,促進(jìn)VSMCs從收縮型向合成型轉(zhuǎn)化。MAPK通路中的ERK被激活后,可磷酸化并激活一系列轉(zhuǎn)錄因子,如Elk-1、c-Jun、c-Fos等,這些轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核,調(diào)節(jié)與表型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因的表達(dá)。PI3K-Akt信號(hào)通路則通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的存活、增殖和代謝,促進(jìn)VSMCs的表型轉(zhuǎn)化。TGF-β與VSMCs表面的TGF-β受體結(jié)合后,激活Smad信號(hào)通路。TGF-β受體磷酸化激活Smad2和Smad3,它們與Smad4形成復(fù)合物,進(jìn)入細(xì)胞核,調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá),促進(jìn)VSMCs合成型標(biāo)志物的表達(dá),抑制收縮型標(biāo)志物的表達(dá),從而誘導(dǎo)表型轉(zhuǎn)化。氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)也在VSMCs表型轉(zhuǎn)化中發(fā)揮重要作用。在動(dòng)脈粥樣硬化過程中,血管內(nèi)皮細(xì)胞受損,產(chǎn)生大量的活性氧(ROS),導(dǎo)致氧化應(yīng)激。ROS可以通過激活絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、核因子-κB(NF-κB)等信號(hào)通路,誘導(dǎo)VSMCs的表型轉(zhuǎn)化。ROS激活MAPK通路中的p38和JNK,促進(jìn)炎癥因子的表達(dá)和釋放,同時(shí)調(diào)節(jié)與表型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因的表達(dá)。NF-κB被激活后,進(jìn)入細(xì)胞核,上調(diào)炎癥因子和合成型標(biāo)志物的表達(dá),下調(diào)收縮型標(biāo)志物的表達(dá),促進(jìn)VSMCs的表型轉(zhuǎn)化。炎癥反應(yīng)中產(chǎn)生的炎癥介質(zhì),如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)等,也可以通過激活相應(yīng)的信號(hào)通路,誘導(dǎo)VSMCs的表型轉(zhuǎn)化。TNF-α與VSMCs表面的TNFR1結(jié)合,激活NF-κB和MAPK信號(hào)通路,促進(jìn)VSMCs的增殖和表型轉(zhuǎn)化。VSMCs的表型轉(zhuǎn)化對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。合成型VSMCs的大量增殖和遷移,導(dǎo)致血管壁增厚、管腔狹窄,影響血液的正常流動(dòng)。合成型VSMCs分泌的大量細(xì)胞外基質(zhì),使血管壁的硬度增加,彈性降低,進(jìn)一步加重了血管病變。合成型VSMCs還會(huì)釋放多種炎癥因子和細(xì)胞因子,加劇炎癥反應(yīng),促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成和發(fā)展。在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中,合成型VSMCs的存在使得斑塊的穩(wěn)定性下降,容易破裂引發(fā)急性心血管事件,如心肌梗死、腦卒中等。因此,深入研究VSMCs表型轉(zhuǎn)化的機(jī)制,對(duì)于揭示動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制和尋找有效的治療靶點(diǎn)具有重要意義。2.3研究血管平滑肌細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系的模型與方法2.3.1細(xì)胞模型高濃度血清誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移的細(xì)胞模型是研究動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制及抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物作用的常用體外模型。在構(gòu)建該模型時(shí),通常選用人臍動(dòng)脈血管平滑肌細(xì)胞(HUVSMCs)或大鼠胸主動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞(RASMCs)。這些細(xì)胞具有典型的血管平滑肌細(xì)胞特征,易于培養(yǎng)和操作。在細(xì)胞培養(yǎng)方面,將細(xì)胞接種于含10%-20%胎牛血清的DMEM或RPMI1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。待細(xì)胞融合至80%-90%時(shí),進(jìn)行傳代培養(yǎng)。為了構(gòu)建高濃度血清誘導(dǎo)的細(xì)胞模型,一般采用20%-30%的高濃度血清進(jìn)行刺激。具體操作如下,將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的血管平滑肌細(xì)胞接種于96孔板或6孔板中,待細(xì)胞貼壁后,更換為含不同濃度血清的培養(yǎng)基,如設(shè)置20%、25%、30%等不同血清濃度梯度,同時(shí)設(shè)置正常血清濃度(如10%)作為對(duì)照組。細(xì)胞增殖檢測(cè)是評(píng)估模型效果的重要指標(biāo)之一。常用的檢測(cè)方法包括CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)等。CCK-8法的原理是利用細(xì)胞內(nèi)的脫氫酶將CCK-8試劑中的四唑鹽還原為具有高度水溶性的橙黃色甲瓚產(chǎn)物,其生成量與活細(xì)胞數(shù)量成正比。在實(shí)驗(yàn)中,將CCK-8試劑按一定比例加入培養(yǎng)孔中,孵育一定時(shí)間后,用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處檢測(cè)吸光度值,通過比較不同組的吸光度值來判斷細(xì)胞增殖情況。EdU摻入實(shí)驗(yàn)則是利用EdU(5-乙炔基-2'-脫氧尿嘧啶)能夠在DNA合成期(S期)摻入到新合成的DNA中,通過熒光標(biāo)記的疊氮化物與EdU發(fā)生點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng),從而可以在熒光顯微鏡下直接觀察到正在進(jìn)行DNA合成的細(xì)胞,通過計(jì)數(shù)EdU陽性細(xì)胞數(shù)量來評(píng)估細(xì)胞增殖能力。細(xì)胞遷移檢測(cè)可采用Transwell實(shí)驗(yàn)。Transwell小室由上下兩層組成,上層為聚碳酸酯膜,膜上有許多小孔,下層為培養(yǎng)液。在實(shí)驗(yàn)時(shí),將細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上層,下層加入含高濃度血清的培養(yǎng)基作為趨化因子。培養(yǎng)一定時(shí)間后,用棉簽輕輕擦去小室上層未遷移的細(xì)胞,將遷移到下層的細(xì)胞固定、染色,在顯微鏡下計(jì)數(shù)遷移細(xì)胞的數(shù)量,以此來評(píng)估細(xì)胞的遷移能力。通過比較不同組的遷移細(xì)胞數(shù)量,可以判斷高濃度血清對(duì)血管平滑肌細(xì)胞遷移的誘導(dǎo)作用。通過上述方法構(gòu)建的高濃度血清誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移的細(xì)胞模型,能夠較好地模擬動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生過程中血管平滑肌細(xì)胞的異常變化,為后續(xù)抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分的篩選和作用機(jī)制研究提供了有效的實(shí)驗(yàn)工具。2.3.2動(dòng)物模型動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型在研究血管平滑肌細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系以及抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物研發(fā)中具有不可或缺的作用,它能夠在整體水平上模擬人類動(dòng)脈粥樣硬化的病理過程,為深入探究疾病機(jī)制和藥物療效評(píng)估提供重要依據(jù)。目前,常用的動(dòng)脈粥樣硬化動(dòng)物模型主要包括以下幾種類型。高脂飼料誘導(dǎo)的動(dòng)物模型是最為經(jīng)典和常用的模型之一。以家兔為例,通常給予家兔高脂高膽固醇飼料喂養(yǎng),飼料中一般含有1%-2%膽固醇、5%-10%豬油和88%-94%基礎(chǔ)飼料。經(jīng)過8-12周的喂養(yǎng),家兔血液中的膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平顯著升高,血管壁逐漸出現(xiàn)脂質(zhì)沉積、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)以及平滑肌細(xì)胞增殖和遷移等病理變化,形成典型的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。在大鼠模型中,除了高脂飼料外,還可添加蛋黃粉、膽鹽、抗甲狀腺藥物等,以促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化病變的形成。例如,一次性腹腔注射維生素D?60萬IU/kg并飼喂含3%膽固醇、0.5%膽酸鈉、0.2%丙基硫氧嘧啶、5%白糖、10%豬油、81.3%基礎(chǔ)飼料的高脂飼料4周后,大鼠主動(dòng)脈可出現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。這種模型的優(yōu)點(diǎn)是制作方法相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低,能夠較好地模擬人類動(dòng)脈粥樣硬化的脂質(zhì)代謝紊亂和斑塊形成過程。然而,其也存在一定局限性,如與人類動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制和病理特征不完全一致,病變主要發(fā)生在主動(dòng)脈等大血管,而冠狀動(dòng)脈等中小血管病變相對(duì)較少?;蚯贸齽?dòng)物模型為研究動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制提供了獨(dú)特的視角。載脂蛋白E(ApoE)基因敲除小鼠和低密度脂蛋白受體(LDLR)基因敲除小鼠是目前應(yīng)用最為廣泛的兩種基因敲除模型。ApoE在脂蛋白代謝中起著關(guān)鍵作用,它能夠與細(xì)胞表面的ApoE受體結(jié)合,促進(jìn)脂蛋白的清除。ApoE基因敲除小鼠由于缺乏ApoE,血液中脂蛋白代謝紊亂,膽固醇和甘油三酯水平顯著升高,在普通飲食條件下即可自發(fā)形成動(dòng)脈粥樣硬化病變,且病變部位廣泛,包括主動(dòng)脈、冠狀動(dòng)脈、頸動(dòng)脈等。LDLR基因敲除小鼠則由于LDLR缺失,導(dǎo)致LDL-C不能正常被肝臟攝取和代謝,血液中LDL-C水平升高,在高脂飲食誘導(dǎo)下,動(dòng)脈粥樣硬化病變發(fā)展更為迅速和嚴(yán)重?;蚯贸齽?dòng)物模型的優(yōu)勢(shì)在于其發(fā)病機(jī)制明確,能夠精準(zhǔn)地研究特定基因在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展中的作用。但是,該模型制作成本較高,技術(shù)要求復(fù)雜,且由于基因背景單一,可能無法完全模擬人類動(dòng)脈粥樣硬化的多基因遺傳特性。免疫損傷動(dòng)物模型通過免疫刺激誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化病變。以注射牛血清法為例,給兔一次性靜脈注射牛血清蛋白250mg/kg,并飼喂含30%膽固醇、10%豬油、2%脫氧膽酸鈉、2%丙硫氧嘧啶的高脂飼料6周,肉眼和光鏡均可見動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。這種模型能在較短時(shí)間內(nèi)建立典型的動(dòng)脈粥樣硬化病變,模型較為可靠實(shí)用。然而,免疫損傷模型的病變機(jī)制與人類自然發(fā)病過程存在差異,且免疫反應(yīng)的個(gè)體差異可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不穩(wěn)定。機(jī)械損傷動(dòng)物模型主要通過對(duì)血管進(jìn)行機(jī)械性損傷,誘導(dǎo)血管平滑肌細(xì)胞增殖和遷移,進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化病變的形成。例如,采用球囊損傷法,兔喂服含1.0%膽固醇和6%豬油的顆粒飼料一周后,實(shí)施頸動(dòng)脈球囊損傷術(shù),術(shù)后每天每只繼續(xù)喂養(yǎng)高脂飼料120g,8周后動(dòng)脈可出現(xiàn)典型的動(dòng)脈粥樣硬化病變。該模型能夠模擬血管介入治療后血管再狹窄的過程,對(duì)于研究血管平滑肌細(xì)胞在血管損傷修復(fù)和動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展中的作用具有重要意義。但其操作相對(duì)復(fù)雜,對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求較高,且不同個(gè)體的血管損傷程度難以完全一致,可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在研究血管平滑肌細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系時(shí),動(dòng)物模型可用于觀察血管平滑肌細(xì)胞在體內(nèi)的增殖、遷移和表型轉(zhuǎn)化等變化。通過組織學(xué)染色,如蘇木精-伊紅(HE)染色、Masson染色等,可以觀察血管壁的組織結(jié)構(gòu)和細(xì)胞形態(tài)變化;免疫組織化學(xué)染色可檢測(cè)血管平滑肌細(xì)胞標(biāo)志物α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)、骨橋蛋白(OPN)等的表達(dá),以確定平滑肌細(xì)胞的表型和分布。利用這些動(dòng)物模型還可以評(píng)估抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物對(duì)血管平滑肌細(xì)胞功能的影響,為藥物研發(fā)提供重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2.3.3檢測(cè)技術(shù)細(xì)胞增殖檢測(cè)技術(shù)在研究血管平滑肌細(xì)胞與動(dòng)脈粥樣硬化關(guān)系中起著關(guān)鍵作用,能夠直觀反映細(xì)胞的生長(zhǎng)狀態(tài)和增殖能力,為評(píng)估抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分的作用提供重要依據(jù)。CCK-8法是一種常用的細(xì)胞增殖檢測(cè)方法,其原理基于細(xì)胞內(nèi)的脫氫酶可將CCK-8試劑中的四唑鹽還原為具有高度水溶性的橙黃色甲瓚產(chǎn)物,且生成量與活細(xì)胞數(shù)量成正比。在實(shí)驗(yàn)操作中,將血管平滑肌細(xì)胞接種于96孔板,培養(yǎng)一定時(shí)間后,向每孔加入適量CCK-8試劑,孵育1-4小時(shí),隨后使用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處檢測(cè)各孔的吸光度值。通過比較不同處理組的吸光度值,可判斷細(xì)胞增殖情況。若某抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分處理組的吸光度值顯著低于對(duì)照組,則表明該成分可能抑制了細(xì)胞增殖。EdU摻入實(shí)驗(yàn)也是一種有效的細(xì)胞增殖檢測(cè)技術(shù)。EdU(5-乙炔基-2'-脫氧尿嘧啶)能在DNA合成期(S期)摻入到新合成的DNA中。實(shí)驗(yàn)時(shí),將細(xì)胞與EdU孵育一段時(shí)間后,利用熒光標(biāo)記的疊氮化物與EdU發(fā)生點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng),在熒光顯微鏡下可直接觀察到正在進(jìn)行DNA合成的細(xì)胞。通過計(jì)數(shù)EdU陽性細(xì)胞數(shù)量,能準(zhǔn)確評(píng)估細(xì)胞的增殖能力。與傳統(tǒng)的BrdU檢測(cè)方法相比,EdU摻入實(shí)驗(yàn)無需進(jìn)行DNA變性處理,操作更簡(jiǎn)便,對(duì)細(xì)胞損傷小,且檢測(cè)靈敏度高。細(xì)胞遷移檢測(cè)技術(shù)對(duì)于研究動(dòng)脈粥樣硬化過程中血管平滑肌細(xì)胞的遷移行為至關(guān)重要,有助于揭示疾病的發(fā)展機(jī)制和抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物的作用靶點(diǎn)。Transwell實(shí)驗(yàn)是常用的細(xì)胞遷移檢測(cè)方法之一。Transwell小室由上下兩層組成,上層為聚碳酸酯膜,膜上有許多小孔,下層為培養(yǎng)液。實(shí)驗(yàn)時(shí),將血管平滑肌細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上層,下層加入含趨化因子(如高濃度血清或生長(zhǎng)因子)的培養(yǎng)基。培養(yǎng)一定時(shí)間后,用棉簽輕輕擦去小室上層未遷移的細(xì)胞,將遷移到下層的細(xì)胞固定、染色,在顯微鏡下計(jì)數(shù)遷移細(xì)胞的數(shù)量。若某抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分處理組的遷移細(xì)胞數(shù)量明顯少于對(duì)照組,則說明該成分可能抑制了細(xì)胞遷移。劃痕實(shí)驗(yàn)也是一種簡(jiǎn)單直觀的細(xì)胞遷移檢測(cè)方法。在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)血管平滑肌細(xì)胞至融合狀態(tài),用無菌槍頭在細(xì)胞單層上劃一道“劃痕”,然后更換為含不同處理因素的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。在不同時(shí)間點(diǎn)(如0h、24h、48h),通過顯微鏡觀察并拍照記錄劃痕寬度的變化。根據(jù)劃痕愈合的程度,可評(píng)估細(xì)胞的遷移能力。若某成分處理組的劃痕愈合速度明顯慢于對(duì)照組,則表明該成分可能對(duì)細(xì)胞遷移具有抑制作用。細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化檢測(cè)技術(shù)能夠明確血管平滑肌細(xì)胞在不同條件下的表型變化,為研究動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)病機(jī)制和抗動(dòng)脈粥樣硬化藥物的作用機(jī)制提供關(guān)鍵信息。免疫熒光染色是檢測(cè)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的常用方法之一。通過使用針對(duì)收縮型標(biāo)志物(如α-平滑肌肌動(dòng)蛋白α-SMA、平滑肌22αSM22α)和合成型標(biāo)志物(如骨橋蛋白OPN、波形蛋白Vimentin)的特異性抗體,結(jié)合熒光標(biāo)記的二抗,在熒光顯微鏡下可觀察細(xì)胞中這些標(biāo)志物的表達(dá)情況。正常收縮型血管平滑肌細(xì)胞中,α-SMA和SM22α表達(dá)較高,呈現(xiàn)強(qiáng)熒光信號(hào);而在發(fā)生表型轉(zhuǎn)化的合成型細(xì)胞中,OPN和Vimentin表達(dá)上調(diào),熒光信號(hào)增強(qiáng)。通過比較不同處理組細(xì)胞中這些標(biāo)志物的熒光強(qiáng)度和分布,可判斷細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的程度。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)可從蛋白質(zhì)水平定量檢測(cè)細(xì)胞表型標(biāo)志物的表達(dá)變化。提取不同處理組血管平滑肌細(xì)胞的總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離蛋白質(zhì),然后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)印到PVDF膜或硝酸纖維素膜上。用特異性抗體與膜上的目標(biāo)蛋白結(jié)合,再用相應(yīng)的二抗孵育,最后通過化學(xué)發(fā)光法或顯色法檢測(cè)條帶。根據(jù)條帶的灰度值,可對(duì)收縮型和合成型標(biāo)志物的表達(dá)進(jìn)行定量分析。若某抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分處理后,收縮型標(biāo)志物表達(dá)上調(diào),合成型標(biāo)志物表達(dá)下調(diào),則提示該成分可能抑制了血管平滑肌細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化。在相關(guān)分子機(jī)制研究方面,實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)技術(shù)可用于檢測(cè)與細(xì)胞增殖、遷移和表型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因的表達(dá)水平。提取細(xì)胞總RNA,逆轉(zhuǎn)錄為cDNA后,以GAPDH等管家基因?yàn)閮?nèi)參,設(shè)計(jì)特異性引物擴(kuò)增目標(biāo)基因。通過比較不同處理組目標(biāo)基因與內(nèi)參基因的Ct值,采用2?ΔΔCt法計(jì)算基因的相對(duì)表達(dá)量。例如,在研究某抗動(dòng)脈粥樣硬化成分對(duì)細(xì)胞增殖的影響時(shí),可檢測(cè)細(xì)胞周期蛋白(Cyclins)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKIs)等相關(guān)基因的表達(dá)變化。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)不僅可用于檢測(cè)細(xì)胞表型標(biāo)志物,還能深入研究信號(hào)通路中關(guān)鍵蛋白的表達(dá)和磷酸化水平,從而揭示抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分的作用機(jī)制。如在研究某成分對(duì)Ras-Raf-MEK-ERK信號(hào)通路的影響時(shí),可檢測(cè)Ras、Raf、MEK、ERK等蛋白的總表達(dá)量以及磷酸化形式(p-Ras、p-Raf、p-MEK、p-ERK)的表達(dá)變化。若某成分處理后,p-ERK等關(guān)鍵蛋白的磷酸化水平降低,則表明該成分可能抑制了Ras-Raf-MEK-ERK信號(hào)通路的激活,進(jìn)而影響細(xì)胞的增殖和遷移等功能。染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)技術(shù)可用于研究轉(zhuǎn)錄因子與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的結(jié)合情況,對(duì)于揭示基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制具有重要意義。在研究血管平滑肌細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因的調(diào)控時(shí),可使用針對(duì)特定轉(zhuǎn)錄因子(如核因子-κBNF-κB、激活蛋白-1AP-1)的抗體進(jìn)行染色質(zhì)免疫沉淀,富集與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的DNA片段。然后通過PCR或高通量測(cè)序技術(shù),分析這些DNA片段中是否包含目標(biāo)基因的啟動(dòng)子區(qū)域,以及轉(zhuǎn)錄因子與啟動(dòng)子的結(jié)合強(qiáng)度變化。若某抗動(dòng)脈粥樣硬化成分處理后,轉(zhuǎn)錄因子與促進(jìn)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化相關(guān)基因啟動(dòng)子的結(jié)合減弱,則提示該成分可能通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合來抑制細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化。三、抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分篩選3.1篩選策略與方法3.1.1基于細(xì)胞模型的篩選策略本研究以血管平滑肌細(xì)胞增殖、遷移模型為基礎(chǔ),構(gòu)建高效的抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分篩選體系。利用高濃度血清或血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)刺激血管平滑肌細(xì)胞,誘導(dǎo)其異常增殖和遷移,模擬動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生發(fā)展過程中血管平滑肌細(xì)胞的病理變化。將待篩選的天然產(chǎn)物提取物和合成化合物作用于上述細(xì)胞模型,觀察其對(duì)細(xì)胞增殖和遷移的影響。在細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)中,若某成分處理組的細(xì)胞數(shù)量明顯低于對(duì)照組,且CCK-8法、EdU摻入實(shí)驗(yàn)等檢測(cè)結(jié)果顯示細(xì)胞增殖活性受到顯著抑制,則初步判斷該成分具有潛在的抗動(dòng)脈粥樣硬化細(xì)胞增殖活性。在細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)中,通過Transwell實(shí)驗(yàn)或劃痕實(shí)驗(yàn),若某成分處理組的遷移細(xì)胞數(shù)量減少或劃痕愈合速度減慢,表明該成分可能抑制了細(xì)胞遷移。為了進(jìn)一步確定篩選得到的活性成分的抗動(dòng)脈粥樣硬化潛力,還需對(duì)細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化進(jìn)行檢測(cè)。采用免疫熒光染色和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)等技術(shù),檢測(cè)收縮型標(biāo)志物(如α-平滑肌肌動(dòng)蛋白α-SMA、平滑肌22αSM22α)和合成型標(biāo)志物(如骨橋蛋白OPN、波形蛋白Vimentin)的表達(dá)變化。若某成分能夠上調(diào)收縮型標(biāo)志物的表達(dá),同時(shí)下調(diào)合成型標(biāo)志物的表達(dá),則提示該成分可能抑制了血管平滑肌細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化,具有潛在的抗動(dòng)脈粥樣硬化作用。通過對(duì)細(xì)胞增殖、遷移和表型轉(zhuǎn)化的綜合檢測(cè),篩選出對(duì)血管平滑肌細(xì)胞異常變化具有顯著抑制作用的成分,為后續(xù)抗動(dòng)脈粥樣硬化作用機(jī)制研究和藥物研發(fā)提供重要的先導(dǎo)化合物。3.1.2活性檢測(cè)方法MTT法是一種廣泛應(yīng)用的檢測(cè)細(xì)胞增殖活性的方法,其原理基于活細(xì)胞線粒體中的琥珀酸脫氫酶能夠?qū)⑼庠葱缘腗TT(3-(4,5-二甲基噻唑-2)-2,5-二苯基四氮唑溴鹽)還原為不溶于水的藍(lán)紫色結(jié)晶甲瓚(Formazan),并沉積在細(xì)胞中。而死細(xì)胞由于缺乏該酶活性,無法進(jìn)行還原反應(yīng)。二甲基亞砜(DMSO)等有機(jī)溶劑能夠溶解細(xì)胞中的甲瓚,使用酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀在570nm波長(zhǎng)處測(cè)定其吸光度值,吸光度值與活細(xì)胞數(shù)量成正比,在一定細(xì)胞數(shù)范圍內(nèi),可間接反映細(xì)胞的增殖情況。在抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分篩選中,將不同濃度的待篩選成分加入培養(yǎng)的血管平滑肌細(xì)胞中,同時(shí)設(shè)置對(duì)照組,培養(yǎng)一定時(shí)間后,加入MTT試劑,繼續(xù)孵育,然后加入DMSO溶解甲瓚,測(cè)定吸光度值。若某成分處理組的吸光度值顯著低于對(duì)照組,則表明該成分可能抑制了細(xì)胞增殖。BrdU摻入法利用5-溴-2'-脫氧尿嘧啶(BrdU)作為胸腺嘧啶的類似物,在DNA合成期(S期),細(xì)胞會(huì)攝取BrdU并將其摻入到新合成的DNA中。通過特異性抗體與摻入DNA中的BrdU結(jié)合,再利用免疫熒光或酶聯(lián)免疫吸附等方法進(jìn)行檢測(cè),可判斷細(xì)胞是否處于增殖狀態(tài)。在實(shí)驗(yàn)過程中,將細(xì)胞與BrdU孵育一段時(shí)間,然后固定細(xì)胞,用DNA酶處理使DNA變性,暴露BrdU抗原決定簇,再加入抗BrdU抗體,結(jié)合相應(yīng)的檢測(cè)試劑進(jìn)行檢測(cè)。若某成分處理組中BrdU陽性細(xì)胞數(shù)量明顯少于對(duì)照組,則提示該成分可能抑制了細(xì)胞增殖。Transwell小室法常用于檢測(cè)細(xì)胞的遷移能力。Transwell小室由上下兩層組成,上層為聚碳酸酯膜,膜上有許多小孔,下層為培養(yǎng)液。實(shí)驗(yàn)時(shí),將血管平滑肌細(xì)胞懸液加入Transwell小室的上層,下層加入含趨化因子(如高濃度血清或生長(zhǎng)因子)的培養(yǎng)基。細(xì)胞在趨化因子的作用下,會(huì)穿過小孔向底層遷移。培養(yǎng)一定時(shí)間后,用棉簽輕輕擦去小室上層未遷移的細(xì)胞,將遷移到下層的細(xì)胞固定、染色,在顯微鏡下計(jì)數(shù)遷移細(xì)胞的數(shù)量。若某成分處理組的遷移細(xì)胞數(shù)量明顯少于對(duì)照組,則說明該成分可能抑制了細(xì)胞遷移。劃痕實(shí)驗(yàn)是一種簡(jiǎn)單直觀的檢測(cè)細(xì)胞遷移能力的方法。在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)血管平滑肌細(xì)胞至融合狀態(tài),用無菌槍頭在細(xì)胞單層上劃一道“劃痕”,然后更換為含不同處理因素(如待篩選成分)的培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。在不同時(shí)間點(diǎn)(如0h、24h、48h),通過顯微鏡觀察并拍照記錄劃痕寬度的變化。根據(jù)劃痕愈合的程度,可評(píng)估細(xì)胞的遷移能力。若某成分處理組的劃痕愈合速度明顯慢于對(duì)照組,則表明該成分可能對(duì)細(xì)胞遷移具有抑制作用。免疫熒光染色可用于檢測(cè)細(xì)胞表型標(biāo)志物的表達(dá),從而判斷血管平滑肌細(xì)胞的表型轉(zhuǎn)化情況。針對(duì)收縮型標(biāo)志物(如α-SMA、SM22α)和合成型標(biāo)志物(如OPN、Vimentin),分別使用相應(yīng)的特異性一抗與細(xì)胞孵育,然后加入熒光標(biāo)記的二抗,在熒光顯微鏡下觀察。正常收縮型血管平滑肌細(xì)胞中,α-SMA和SM22α表達(dá)較高,呈現(xiàn)強(qiáng)熒光信號(hào);而在發(fā)生表型轉(zhuǎn)化的合成型細(xì)胞中,OPN和Vimentin表達(dá)上調(diào),熒光信號(hào)增強(qiáng)。通過比較不同處理組細(xì)胞中這些標(biāo)志物的熒光強(qiáng)度和分布,可判斷細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化的程度。若某成分處理組中收縮型標(biāo)志物熒光強(qiáng)度增強(qiáng),合成型標(biāo)志物熒光強(qiáng)度減弱,則提示該成分可能抑制了細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)從蛋白質(zhì)水平定量檢測(cè)細(xì)胞表型標(biāo)志物以及相關(guān)信號(hào)通路蛋白的表達(dá)變化。提取不同處理組血管平滑肌細(xì)胞的總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離蛋白質(zhì),然后將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)印到PVDF膜或硝酸纖維素膜上。用特異性抗體與膜上的目標(biāo)蛋白結(jié)合,再用相應(yīng)的二抗孵育,最后通過化學(xué)發(fā)光法或顯色法檢測(cè)條帶。根據(jù)條帶的灰度值,可對(duì)目標(biāo)蛋白的表達(dá)進(jìn)行定量分析。在抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分研究中,通過檢測(cè)與細(xì)胞增殖、遷移和表型轉(zhuǎn)化相關(guān)蛋白的表達(dá)變化,可深入探討成分的作用機(jī)制。例如,檢測(cè)細(xì)胞周期蛋白(Cyclins)、細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDKs)和細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑(CKIs)等與細(xì)胞增殖相關(guān)蛋白的表達(dá);檢測(cè)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等與細(xì)胞遷移相關(guān)蛋白的表達(dá);檢測(cè)α-SMA、OPN等細(xì)胞表型標(biāo)志物的表達(dá)。若某成分處理后,Cyclins、CDKs表達(dá)下調(diào),CKIs表達(dá)上調(diào),提示該成分可能通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白抑制細(xì)胞增殖;若MMPs表達(dá)下調(diào),可能抑制了細(xì)胞遷移;若α-SMA表達(dá)上調(diào),OPN表達(dá)下調(diào),則可能抑制了細(xì)胞表型轉(zhuǎn)化。3.2候選功效成分來源與選擇依據(jù)3.2.1天然產(chǎn)物來源天然產(chǎn)物來源廣泛,涵蓋植物、動(dòng)物和微生物等多個(gè)領(lǐng)域,為抗動(dòng)脈粥樣硬化功效成分的篩選提供了豐富的資源。植物作為天然產(chǎn)物的重要來源之一,含有多種具有抗動(dòng)脈粥樣硬化活性的化學(xué)成分。黃酮類化合物是植物中廣泛存在的一類次生代謝產(chǎn)物,具有多種生物活性。槲皮素作為一種常見的黃酮類化合物,在抗動(dòng)脈粥樣硬化方面表現(xiàn)出顯著的效果。研究表明,槲皮素可通過抑制氧化應(yīng)激,減少活性氧(ROS)的產(chǎn)生,降低脂質(zhì)過氧化水平,從而保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞免受氧化損傷。槲皮素還能抑制炎癥反應(yīng),下調(diào)腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等炎癥因子的表達(dá),減少炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)。在對(duì)血管平滑肌細(xì)胞的作用方面,槲皮素可抑制其增殖和遷移,通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期相關(guān)蛋白的表達(dá),使細(xì)胞周期阻滯在G1期,抑制細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而減少細(xì)胞增殖;同時(shí),槲皮素還能抑制基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá)和活性,減少細(xì)胞外基質(zhì)的降解,進(jìn)而抑制血管平滑肌細(xì)胞的遷移。萜類化合物也是植物中重要的抗動(dòng)脈粥樣硬化成分。丹參中的丹參酮屬于萜類化合物,具有多種藥理作用。丹參酮能夠抗氧化,清除體內(nèi)的自由基,減輕氧化應(yīng)激對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。它還具有抗炎作用,可抑制核因子-κB
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