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1、,1,上海长征医院 吴宗贵,Oxidative stress and atherosclerosis,氧化应激与 动脉粥样硬化,2,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,脂源性理论无法解释4种现象:,LDL-R缺乏的患者(家族性纯合子型高胆固醇血症)或动物模型,由于巨噬细胞表面的LDL-R缺乏,LDL无法通过LDL-R途径被巨噬细胞摄取,但是该类患者或动物模型动脉粥样硬化的发病率几乎是100%。,?,3,体外试验中,即使将单核-巨噬细胞和平滑肌细胞和浓度非常高的LDL血浆共同培养后,也并不能诱导胆固醇在细胞内的聚积。,?,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,4,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,LDL-R
2、受细胞内胆固醇含量的负反馈调节。LDL和LDL-R结合后,内吞进入巨噬细胞胞浆,与溶酶体结合后,在溶酶体酶的作用下,LDL中的蛋白质降解为氨基酸,而胆固醇酯水解为游离胆固醇和脂肪酸。但是,当细胞内胆固醇的含量饱和时,便会反馈性调节细胞表面的LDL-R的数量减少,功能下调。所以LDL经这一途径代谢只是一个生理过程,并不会引起胆固醇在巨噬细胞内堆积。,?,5,多个流行病学调查结果显示,动脉粥样硬化与高胆固醇血症之间呈一种非线性关系,动脉粥样硬化患者中合并高胆固醇血症的不到60%,有40%多的患者血脂完全正常。,?,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,6,7国男性TC水平和总死亡率关系,0,5,10,1
3、5,20,25,30,35,血清 TC mmol/L (mg/dL),冠心病死亡率 (%),北欧,南欧，地中海地区,美国,塞尔维亚,南欧，内陆地区,日本,2.60 (100),3.25 (125),3.90 (150),4.50 (175),5.15 (200),5.80 (225),6.45 (250),7.10 (275),7.75 (300),8.40 (325),9.05 (350),Data are from the Seven Countries Study of 12,467 men from Southern European Countries, the USA and Ja
4、pan. Verschuren WM et al. JAMA 1995;274:131136.,7,高LDL与动脉粥样硬化形成之间存在中间环节,ROS可导致脂质、蛋白质和DNA的修饰,8,机体,自由基,抗氧化,有害刺激,组织损伤,Reactive Oxygen Specis (ROS),氧化 应激,9,ROS的作用,机体防御 细胞内第二信使，参与 正常生理功能 过量，导致病理损伤,10,11,LDL如何被氧化修饰,O2- O2-,LDL表面多不饱和脂肪酸双链断裂,ApoB,氧化,共轭双烯,修改LDL表面结构,交联,LDL表层,LDL不再被LDL-R识别 转而被SR-AI受体识别,Witztum
5、, J.L. et al. J. Clin. Invest. 1991. 88, 1785-1792,12,Ox-LDL在泡沫细胞形成过程中的作用,LDL,LDL,内皮细胞,管腔,单核细胞,巨噬细胞,泡沫细胞,内膜,氧化修饰 LDL,细胞增殖、退化,Ross R. N Engl J Med 1999;340:115-126.,MCP-1,穿越,VCAM-1 ICAM-1,粘附,SR,高脂血症,细胞因子,13,ROS与AS,14,LDL体内氧化机制,LDL氧化,中性粒细胞 单核细胞 巨噬细胞 EC SMC 成纤维细胞,NADPH氧化酶 髓过氧化酶 细胞色素P450 线粒体电子传递链 过氧化亚硝酸
6、盐 黄嘌呤氧化酶 血浆铜蓝蛋白 脂氧化酶：体内/外,15,OxLDL的致AS特性,促进SMC增殖 抑制内皮细胞的血管舒张 具有免疫原性 细胞毒作用：破坏内膜完整性 T细胞趋化因子 MMP，影响斑块稳定性,16,OxLDL的致AS特性,上调清道夫受体表达 易被巨噬细胞迅速摄取，无负反馈 调节，形成泡沫细胞 刺激EC释放MCP-1、CSF，促进单核 细胞趋化并分化成组织巨噬细胞 抑制局部巨噬细胞迁移； 刺激单核细胞/巨噬细胞表达IL-1,17,AS患者LDL-R表达下调清道夫受体表达上调,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,LDL-R,清道夫受体CD36,受体水平,对照组,
7、AS组,Data from Atherosclerosis Seminar,Beijing. 2003,上调,下调,18,丙二醛（MDA） 循环抗oxLDL抗体 F(2)- 异前列烷(IsoPs)定量方法 体内、简便、准确 人体液：血浆和尿液 AS危险因素如吸烟、高胆固醇、 糖尿病、肥胖时，F(2)-IsoP增加,ROS的检测,19,VitE,VitC,-胡萝卜素,类黄酮,泛醇-10, 超氧化物岐化酶(SOD),谷胱甘肽(GSH),普罗布考(probucol),丁羟甲苯(BHT), 联苯二胺(DPPA),AGI-1067(普罗布考衍生物),抗氧化治疗,20,Probucol Statins A
8、T1RB and ACEI Vitamins E and C PPAR- ligands.,抗氧化治疗,21,Ang II,statin PPAR- losartan candesartan Vit C Vit E,内皮功能紊乱 单核细胞粘附 SMC迁移增生,动物实验,ROS敏感性通路,ROS 产生,AS,抗氧化治疗,22,中度降低LDL 有效抑制LDL氧化修饰，独立于其 降脂作用 恢复NO生物活性 抑制VCAM-1和MCP表达， 抑制人主动脉SMC增殖 抑制模型动物AS形成,Probucol,23,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的动物试验,Daniel S. Circulation Feb 1997
9、; 95: 1062 - 1071.,24,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究,25,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究,26,FAST研究:脂质抗氧化剂普罗布考对AS患者的生存利益,Sawayama Y, et al. J Am Coll Cardiol 2002 Feb 20;39(4):610-6,6,12,18,24,5,10,15,20,月,生存影响率(%),P0.05, Log-rank Test,脂质抗氧化剂普罗布考,普伐他汀,安慰剂,27,为何普罗布考循证研究获得阳性结果而抗氧化维生素却未?,普罗布考是目前最强的断链抗氧化剂,其抗氧化能力是VitE的56倍,且结合氧自由基反应为不可
10、逆 普罗布考分子具有14个亲脂性甲基,决定了普罗布考与LDL结合能力远强于其他脂溶性抗氧化剂(1个LDL颗粒仅能结合6个VitE和2个-胡萝卜素分子),因此与LDL结合的普罗布考分子消耗氧自由基的能力远强于VitE和-胡萝卜素。 除了抗氧化作用外,普罗布考还是个降胆固醇药物,且对动脉粥样硬化过程中诸多的炎性细胞因子有较强抑制作用 VitE和-胡萝卜素在大多研究中剂量不足。值得注意的是,VitE每日剂量在400IU以上的临床试验结果均为阳性,而每日剂量在400IU以下则对动脉粥样硬化无明显效果。 VitC为水溶性抗氧化剂,抗脂质氧化作用微弱。,28,脂质抗氧化剂抗AS的最大规模研究即将公布,AR
11、ISE Aggressive Reduction of Inflammation Stops Events,在2006年公布,预计将对心血管 临床治疗指南产生重大影响,29,他汀类药物,抑制NAD(P)H氧化酶表达 降低oxLDL对氧化的易感性 抑制LOX-1上调 增加eNOS表达及mRNA 稳定性，NO 抑制ATR1表达,抗氧化剂,30,ACEI和ARB-从源头阻断ROS产生,抑制NAD(P)H氧化酶活性 SOD表达 改善NO生物活性，改善内皮功能 抑制早期斑块形成 ACEI 缓激肽水平NO释放,31,ApoE敲除小鼠高脂喂养：LOX-1、MMP-1, MMP-2, MMP-9, CD40，
12、p38 MAPK活性 rosuvastatin或 candesartana：中度抑制 rosuvastatin加 candesartana：完全抑制,-Chen J, et al. J Am Coll Cardiol (in press),ACEI/ ARB与statins的协同作用,32,statins,statins,Statins,ARB,ACEI,ARB,33,抑制NADPH 氧化酶表达、ROS 产生 抑制EC和SMCs表达致AS蛋白 调节巨噬细胞-泡沫细胞形成和 炎症反应，AS病变 高胆固醇兔的血管壁白细胞聚集 TNF-介导的人冠状动脉EC凋亡,PPAR-配体,34,增加局部NO生物
13、利用度 抑制LDL氧化 动物模型：糖尿病、高血脂 改善内皮功能，减缓AS进展,Vitamins E,局限性 对O2-、OH-、ONOO-无效 作用限于亲脂环境 需要协同抗氧化因子 致氧化作用,35,直接清除ROS( O2-、OH-、 H2O2) 增加局部NO生物利用度 抑制NAD(P)H氧化酶活性 抑制LDL氧化 动物模型：糖尿病、高血脂 改善内皮功能，减缓AS进展,Vitamins C,局限性 直接清除O2-需要较高浓度(mM) 致氧化作用,36,5个阳性结果：显示主要联合终点获益 CHAOS、 SPACE、ASAP、Nurses Health Study 、移植物相关AS研究 7 个阴性结果：不降低与AS有关的终点事件 HOPE、HPS、GISSI、ATBC、CARET、PQRST、PHS,有关抗氧化维生素的12临床研究,37,对药物的反应存在个体差异 药物的最适剂量 药物的类型：天然/合成？ 体内氧化还原反应更为复杂 抗氧化剂本身的致氧化作用：健康志愿者补充vita C 表现出抗氧化和致氧化双重作用 高剂量引起 DNA 损伤,Vit E、Vit C无效的原因 分析,38,决定抗氧化剂效用的因素,39,