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1、赵丽华,Oxidative stress and atherosclerosis,氧化应激与 动脉粥样硬化,1,专业调研,动脉粥样硬化的血管,2,专业调研,动脉粥样硬化临床分期,无症状隐匿期：粥样硬化斑块已形成，但尚无明显狭窄，因此无器官受累临床表现。（脂质条纹多于510岁的儿童开始，粥样斑块始见于20岁)。 缺血期：粥样硬化斑块导致血管狭窄、器官缺血，根据累及器官不同临床表现也不同。 坏死期：动脉堵塞或血管腔内血栓形成造成相应器官组织坏死产生的症状。 纤维化期：长期缺血导致相应器官组织纤维化萎缩,3,专业调研,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
2、(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%。,?,4,专业调研,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,5,专业调研,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,LDL-R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
3、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。,?,6,专业调研,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,7,专业调研,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,专业调研,动脉粥样硬化脂质氧化学说,1983年,美国国家科学院院士Daniel Steinberg提出动脉粥样硬化脂质氧化学说,认为与
4、天然LDL相比,氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)更容易被巨噬细胞识别并吞噬形成泡沫细胞,奠定了ox-LDL在动脉粥样硬化发生过程中的中心地位。,9,专业调研,氧化应激的概念,机体,自由基,抗氧化,有害刺激,组织损伤,Reactive Oxygen Specis (ROS),氧化 应激,10,专业调研,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,11,专业调研,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,专业调研,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,专业调研,ROS与AS,14,专业调研,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
6、粒体电子传递链 过氧化亚硝酸盐 黄嘌呤氧化酶 血浆铜蓝蛋白 脂氧化酶：体内/外,15,专业调研,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：破坏血管内膜完整性（炎症因子和炎症介质） T细胞趋化因子 MMP，影响斑块稳定性,16,专业调研,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,专业调研,丙二醛（MDA） 循环抗oxLDL抗体 F(2)- 异前列烷(IsoPs
7、)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,18,专业调研,氧化应激反应总结,nLDL oxLDL底物 oxLDL 形成AS的主要原因 MMPS 斑块破裂的关键因素 血栓形成 不良事件,19,专业调研,导致血栓形成原因总结,外因：各种危险因素：高血压、糖尿病、高半胱氨酸血症、吸烟、饮酒。 内因：斑块破裂，其中基质蛋白酶（MMPS）是影响斑块稳定性的关键生物酶。,20,专业调研,如何判定斑块是否稳定,CRP大于3.0 栓子监测 脑彩超 颈动脉易损斑块成像（MRE）,21,专业调研,VitE,VitC,-胡
8、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,22,专业调研,Probucol Statins AT1RB and ACEI Vitamins E and C PPAR- ligands.,抗氧化治疗,23,专业调研,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,24,专业调研,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究,25,
9、专业调研,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究,26,专业调研,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
10、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。,27,专业调研,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,28,专业调研,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,29,专业调研,ApoE敲除小鼠高脂喂养：LOX-1、MMP-1, MMP-2, MMP-9
11、, CD40，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,30,专业调研,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,31,专业调研,增加局部NO生物利用度 抑制LDL氧化 动物模型：糖尿病、高血
12、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,32,专业调研,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,33,专业调研,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,34,专业调研,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,35,专业调研,谢谢,36,专业调研,