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抗动脉粥样硬化药物的药效学研究思路与方法昆明医学院药学院暨云南省天然药物药理重点实验室陈鹏AS概述AS病因与机制教学内容抗AS药物研究思路抗AS药物研究方法抗AS药物研究进展AS概述动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）以富含脂肪的斑块在动脉壁聚积为特征的动脉血管硬化性疾病。AS主要表现为动脉管壁增厚、管腔缩小，动脉内膜脂质沉积，单核细胞和淋巴细胞浸润及血管平滑肌细胞增生，形成泡沫细胞、脂纹和纤维斑块。并伴有血管平滑肌细胞增生与迁移AS概述AS概述动脉管壁增厚，管腔缩小动脉内膜脂质沉积，可见黄色粥样脂纹和纤维斑块AS病因与机制AS为动脉壁的细胞、细胞外基质、血液成分(特别是单核细胞、血小板和LDL)、局部血液动力学、环境和遗传诸因素间一系列复杂作用的结果。AS病因与机制动脉内膜炎症学说脂质浸润学说中膜平滑肌细胞增殖学说血栓源学说AS病因与机制动脉粥样硬化病因病理复杂，尚未完全阐明，目前被普遍接受的Ross修正的“损伤反应”学说1.RossR.Science.1973,180(93):1332-13392.RossR.Nature.1993,362(6423):801-809修正的“损伤反应”学说单核细胞粘附分子巨噬细胞泡沫细胞平滑肌细胞RossR.NEnglJMed.1999,340:115-126.ox-LDLAS病因与机制斑块形成脂质氧化炎症反应内皮损伤LDL内皮障碍为始动环节脂质氧化为必备条件炎症反应参与全过程AS病因与机制氧化应激氧化型低密度脂蛋白内皮细胞粘附分子和细胞因子同型半胱氨酸肾素-血管紧张素系统AS病因与机制血管内皮细胞功能障碍AS病因与机制-血管内皮细胞功能障碍氧化应激(oxidativestress)活性氧(reactiveoxygenspecies,ROS)在体内或细胞内蓄积而引起的氧化损伤过程。氧化应激可参与内皮细胞病理变化过程的各个环节,如增加血管内皮细胞的通透性、增加白细胞的浸润、影响细胞的增殖活性、引起细胞的死亡和凋亡、干扰细胞内信号传导。氧化型低密度脂蛋白(oxidizedlowdensitylipoprotein,ox-LDL)目前公认的致内皮细胞损伤的危险性因子之一OX-LDL是泡沫细胞形成的关键OX-LDL诱导单核细胞向内皮细胞粘附和向内皮下趋化OX-LDL促进血管平滑肌细胞增殖和移行OX-LDL促进血小板粘附、聚集、血栓形成AS病因与机制-血管内皮细胞功能障碍内皮细胞粘附分子(adhesionmolecule)AS病因与机制-血管内皮细胞功能障碍细胞间粘附分子-1（ICAM–1）血管细胞粘附分子-1（VCAM–1）血小板内皮细胞粘附分子-1（PECAM-1）选择素（selectin）整合素(integrin).白细胞介素（interleukin，IL)干扰素（interferon，IFN)肿瘤环死因子（tumornecrosisfactor，TNF)细胞因子（cytokine,CK）IL-4、IL-10、IL-13AS病因与机制-血管内皮细胞功能障碍IL–1、IL-6、IL-12、IL-18高同型半胱氨酸血是血管内皮细胞损伤的独立危险因素。补充叶酸可以部分减轻高同型半胱氨酸血引起的内皮功能的损伤，血液中同型半胱氨酸浓度升高或叶酸的降低都可以导致血管内皮功能损伤。AS病因与机制-血管内皮细胞功能障碍同型半胱氨酸(homocysteine)血管紧张素Ⅱ：缩血管，促进血小板粘附、聚集，促进氧自由基生成，促进炎性细胞浸润，促进血小板源性生长因子，转移生长因子β，纤维母细胞生长因子等合成，促进血管平滑肌迁移与增殖。AS病因与机制-血管内皮细胞功能障碍肾素-血管紧张素系统血脂（脂蛋白）异常AS病因与机制血脂水平异常氧化状态受体缺陷AS病因与机制-血脂异常血脂水平异常TC、TG、LDL、VLDL和ApoB促进AS形成和发展。HDL及ApoA低于正常浓度，易发生AS。TCTGVLDLLDLApoBHDLApoAAS病因与机制-血脂异常氧化状态HDL亦能被体内外多种因素氧化修饰而形成OX-HDL，而且HDL一旦被氧化，其抗AS的作用减弱或消失，而呈现出致AS的作用。AS病因与机制-血脂异常受体缺陷LDL受体VLDL受体清道夫受体（scavengerreceptor，SR）AS病因与机制炎症反应微生物感染LDL的氧化作用细胞因子的炎症介质作用基因调控AS病因与机制-炎症反应微生物感染肺炎衣原体（Cpn）幽门螺杆菌（Hp）巨细胞病毒（CMV）人类免疫缺陷病毒（HIV）疱疹病毒（EBV）LDL的氧化作用AS病因与机制-炎症反应LDL特别是ox-LDL能激活血管内皮形成慢性炎症过程。体外试验表明：ox-LDL可直接损伤内皮细胞表面层，从而导致其黏附能力增加，使血液中的单核细胞易黏附于内皮细胞表面。ox-LDL也可诱导血管内皮细胞及单核-巨噬细胞表达黏附分子、趋化性细胞因子、促炎症因子及其他炎症反应的中介物。AS病因与机制-炎症反应C反应蛋白(C-reactiveprotein,CRP)IL–6血小板源生长因子（PDGF）碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）转化生长因子-β（TGF-β）肿瘤坏死因子-α（TNF-α）CD40和CD40L细胞因子的炎症介质作用核因子κB信号通路NF-κB是一种能够调节多种炎症基因表达的重要转录因子。它通常与抑制性蛋白结合，以非活性形式存在于几乎所有类型细胞的胞质中，只有在受到各种活化因素的作用后才能被激活，从细胞质转位于细胞核。活化的NF-κB可以在转录水平调节巨噬细胞活化后炎症因子和细胞因子基因的表达。AS病因与机制-炎症反应基因调控c-Jun氨基端激酶/活化子蛋白1(activatorprotein-1,AP-1)信号通路Janus激酶（Januskinases,JAK)/信号转导活化子和转导子(signaltransductionactivatorandtransducers,STAT)信号通路Toll样受体(Toll-likereceptors,TLR)/髓性分化因子88(myeloiddifferentiationmarker88,MyD88)信号通路AS病因与机制-炎症反应研究思路内皮细胞粘附分子细胞因子ROSRAAS同型半胱氨酸血液指标的变化EDR内皮保护内皮细胞分泌功能研究思路12345调节血脂TC、TG、LDL、VLDLLDL受体ApoA、ApoBox-LDL与清道夫受体、LOX-1抗脂质过氧化lectin-likelowdensitylipoproteinreceptor-1研究思路12345抑制炎症反应降低CRP水平抑制NF-κB免疫抑制和免疫调节抑制环氧合酶-2（COX-2）阻断CD40-CD40L通路研究思路抑制VSMC增殖和迁移抑制和消退AS斑块抑制血栓形成tPA(tissuetypeplasminoginactivator)和PAI-1(plasminogenactivatorinhibitor-1)是内皮细胞功能的标记蛋白。tPA减少、PAI-1增加是心脑血管病的一个独立危险因素，参与平滑肌细胞增殖迁移和细胞外基质积聚等动脉粥样硬化的基本病理过程。细胞水平整体水平分子水平研究方法研究方法动脉粥样硬化动物模型兔、猪、大小鼠、火鸡、鸽、灵长类兔与小型猪最为常用高脂饲料喂养鹌鹑11周即可出现典型的AS的病理形态学改变。其病变与人类早期脂肪斑块相似,而且个体小、实验消耗药品较少,饲养、管理、采血和给药方便,是研究AS常用的动物。研究方法兔对外源性胆固醇吸收率高，对高血脂清除力低，体内低密度脂蛋白(LDL)含量高，血浆中富含胆固醇酯转移蛋白，肝脏只能合成载脂蛋白B100，给高脂饲料经3～4个月即可形成明显的AS。研究方法猪与人类在生理、生化和解剖学方面有许多共同之处。猪血浆脂蛋白的生化性质、LDL结构以及载脂蛋白等也与人类相似。小型猪复制AS效果良好,其病变分布和病理形态均近似于人。研究方法灵长类：正常血脂及AS病变与人近似，给高脂饮食1～3个月，血清CH升高同时AS发生。猕猴、恒河猴均理想。研究方法大鼠有自发性抗AS形成的特性,而且无胆囊,对外源性胆固醇吸收率低，难致AS病变，故一般很少用作复制AS模型。但是大鼠饲养方便、容易获得、抵抗力强,食性与人相近，是调节血脂药药效药理研究的主要动物模型之一。研究方法脂质浸润法：高脂饲喂法、脂肪乳剂法免疫损伤法机械损伤法动脉粥样硬化动物模型的复制转基因动物：apoE基因缺失小鼠LDL受体缺陷兔（WHHL）LDL受体缺陷猴研究方法动脉粥样硬化动物模型的评价指标研究方法血液生化及流变学、NO、MDA、SOD、TXB2、PGF1α病理形态学金指标免疫组化单核/巨噬细胞、T淋巴细胞、树突状细胞等血脂水平TCTGHDLLDLApoAB炎症标志物CRPIL-6、黏附分子TNF-α血管内皮功能的常用检测方法内皮依赖性舒张功能测定内皮细胞分泌的活性物质的测定循环内皮细胞计数法血管内超声及冠状动脉内多普勒冠状动脉造影法研究方法研究方法抗AS药物的机制研究细胞培养及相互关系测定细胞因子与粘附分子细胞信号转导通路基因表达与调控功能蛋白与离子通道抗动脉粥样硬化药物研究进展反义寡脱氧核苷酸(AODN)抑制VSMC增殖海洋贝类综合提取物(EMS)基质金属蛋白酶（MMP）及组织金属蛋白酶抑制物（TIMP）核受体转录因子过氧化物酶体增殖活化受体(peroxisomeproliferationactivatedreceptor,PPAR)δ选择性激动剂胆固醇酯转移蛋白(cholesterylestertransferprotein,CETP)抑制剂肝脏X受体(liverXreceptor，LXR)激动剂内皮脂酶(endotheliallipase)抑制剂法呢醇X受体(farnesoidXreceptor)激活剂清道夫受体BI(scavengerreceptorBI)调节剂磷脂转移蛋白(phospholipidtransferprotein,PLTP)抑制剂