氧化应激与动脉粥样硬化形成及事件091013

氧化应激与动脉粥样硬化形成及事件动脉粥样硬化性血管疾病——中国人群的主要致死原因NEnglJMed2005;353:1124-34.1286.91121.4784.1227.4125265.9171.5159.132.932.60200400600800100012001400心脏病脑血管病MalignantneoplasmsPneumoniaandinfluenzaInfectiousdiseasesMalignantneoplasms脑血管病心脏病AccidentsInfectiousdiseases死亡率(100,000人/年)年龄65岁年龄65岁降脂治疗临床循证：研究众多最右侧三个研究为联合治疗。其余均为单纯调脂治疗。Circulation2008;117:560-8.降脂治疗的困惑降脂达标患者中仍有70%发生心血管事件Atherosclerosis2009.04.002Circulation2008;117:560-8降脂达标患者发生心血管事件比例发生70%30%发生事件未发生事件动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象LDL-R缺乏患者FH或动物模型，LDL无法被巨噬细胞摄取但该群体动脉粥样硬化发病率约为100%1?FH：家族性纯合子型高胆固醇血症动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象2?单核-巨噬细胞平滑肌细胞极高浓度LDL不能诱导胆固醇在细胞内的聚积共培养研究表明，高浓度天然LDL与巨噬细胞孵育并不能使细胞内大量脂质堆积诱发泡沫细胞形成。这是由于LDL通过LDLR进入细胞后水解产生的游离胆固醇可介导负反馈机制，抑制细胞内胆固醇吸收。动脉粥样硬化患者中合并高胆固醇血症：60%血脂正常者：40%3?动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象动脉粥样硬化与ox-LDLNEnglJMed1997;337:365-72.动脉粥样硬化的发生：与原型LDL(NativeLDL)通过巨噬细胞LDL-R的摄取无明显相关关系与氧化修饰LDL(ox-LDL)通过清道夫受体(SR-A)途径的摄取呈明显正相关O2-O2-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表层什么是ox-LDL?LDL不再被LDL-R识别转而被SR-AI受体识别J.Clin.Invest1991;88:1785-1792.NativeLDLox-LDL结合慢结合快氧化应激Cu2+,Fe2+,氧化酶催化内皮细胞平滑肌细胞单核细胞产生LDL-RSR-A表达减少功能下调表达增加功能上调巨噬细胞吸烟运动饮食药物血压NatureMedicine2002;8:1211-7原型LDL与ox-LDL对巨噬细胞作用的比较氧化应激氧化应激：机体在遭受各种有害刺激时，自由基的产生和抗氧化防御之间严重失衡，导致活性氧在机体或细胞内蓄积而引起的细胞毒性，从而导致组织损伤的过程。ROSphysiologicallevelsROS的来源与抗氧化防御系统酶类还原型辅酶Ⅱ（NADPH）氧化酶（NOX）黄嘌呤氧化酶脂氧合酶线粒体呼吸链酶复合体内皮型eNOS陈瑗.自由基-炎症与衰老性疾病.科学出版社酶类SOD过氧化物酶过氧化氢酶GSH（谷胱甘肽）非酶系统VC、VE、胡萝卜素、胆红素、褪黑素ROS抗氧化防御氧化应激的检测指标1.J.Nutr,2003:133:933S-940S.2.JournaloftheAmericanCollegeofCardiology,2003:41(3):360-370.过氧化氢氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）和抗ox-LDL抗体丙二醛（MDA）过氧化氢脂质F(2)-异前列烷氧化修饰ox-LDLLDL与动脉粥样硬化形成之间的关系LDL动脉粥样硬化X无直接相关显著正相关ox-LDL与颈动脉粥样硬化正相关402.2ox-LDL抗体浓度（Mu/ml）逾5000名健康中年女性评估其早期颈动脉粥样病变与传统危险因素及非传统危险因素（ox-LDL抗体）的关联，其中310名接受颈部IMT检测。经多变量分析，ox-LDL抗体对于颈动脉斑块的风险比为2.9。276.6IMT1.2mmIMT1.2mmStroke.2001;32:1953-1959.**P0.01*P0.01IMT：动脉内中膜厚度ox-LDL与冠心病密切相关NEnglJMed.2005;353(1):46-57入组504例冠脉造影者，冠心病以冠脉造影50%以上管腔狭窄为标准，ox-LDL按照不同水平分为4组。研究显示：ox-LDL高者发生冠心病的危险远高于ox-LDL低者，其风险比为1.95（≤60岁人群，风险比为3.12）ox-LDLox-LDL与斑块复杂性和危险性正相关CirculationJournal.2007;71:681-687Braunwald分级是按照不稳定心绞痛的危险度进行分级简单斑块复杂斑块Braunwald分级ox-LDL是心血管事件的预测因子不同ox-LDL值相对风险比ox-LDL高组心血管事件的风险是ox-LDL低组风险的4.25倍（已调整传统风险因素后）Circulation.2005;112:651-657一项前瞻性、病例对照研究，探索ox-LDL与无心血管及糖尿病病史人群中发生心血管事件风险的关系，平均随访5.6年。ox-LDL作用文献诱导单核细胞绑定粘附到内皮细胞Watson,A.D.etal.J.Biol.Chem.272,13597-13607(1997)仿血小板活化因子(PAF)作用Marathe,G.K.etal.J.Biol.Chem.274,28395-28404(1999)增强组织因子(TF)活性Marathe,G.K.etal.J.Biol.Chem.274,28395-28404(1999)增强巨噬细胞集落刺激因子(M-SCF)基因表达Navab,M.etal.J.Clin.Invest.88,2039-2046(1991)增强单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)基因表达Navab,M.etal.J.Clin.Invest.88,2039-2046(1991)增强血管粘附分子-1(VCSM-1)基因表达Cybulsky,M.I.etal.Science251,788-791(1991)诱导脂肪合成酶(FAS)介导的细胞凋亡Sata,M.etal.J.Clin.Invest.102,1682-1689(1998)诱导IL-1，IL-8表达Terkeltaub,R.etal.ArteriosclerThromb.14,47-53(1994)抑制一氧化氮NO释放及其保护内皮功能Murohara,T.etal.Am.J.Physiol.267,H2441-H2449(1994)增加平滑肌细胞内胶原蛋白的合成Jimi,S.etal.Atherosclerosis116,15-26(1995)促进Ca++细胞内流Thorin,E.etal.Atherosclerosis114,185-195(1995)激活核转录因子(NF-κB)Brand,K.etal.Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.17,1901-1909(1997)诱导基质金属蛋白酶-1(MMP-1)表达Rajavashisth,T.B.etal.J.Biol.Chem.274,11924-11929(1999)ox-LDL在动脉粥样硬化的危害作用ox-LDL是动脉粥样硬化斑块形成的关键物质ox-LDL是动脉粥样硬化进展及临床事件发生的预测因子ox-LDL与AS的关系Circulation.2005;112:651-657动脉硬化研究中两个重大发现1994年Muller：“vulnerableplaque，脆性斑块”，即“不稳定斑块”2002年DanielSteinberg：“NatureMedicine”动脉粥样硬化专刊发表专著奠定ox-LDL的中心地位易损斑块的破裂导致心脑血管事件70%-80%的心脑血管事件是易损斑块破裂基础上血栓形成而导致JAmCollCardiol2003;41:15S-22S.Muller1994“易损斑块”易损斑块一小一厚两多两少脂核小，纤维帽厚胶原纤维多，平滑肌细胞多基质金属蛋白酶少巨噬细胞、泡沫细胞少稳定斑块稳定斑块和易损斑块的特征Circulation1995;91:2844-2850.一大一薄两多两少脂核大，纤维帽薄胶原纤维少，平滑肌细胞少基质金属蛋白酶多巨噬细胞、泡沫细胞多导致斑块破裂的因素斑块破裂外因（各种危险因子）内因（斑块结构、生化因素）内因决定能否破裂外因决定何时破裂中华老年心脑血管病杂志2000;2:207-209.氧化应激ROS↑影响斑块稳定性的外在因素AmJCardiol1997;79:17.NEnglJMed1995;332:1198.NEnglJMed1995;332:481.危险因素内皮功能不良血管舒张活性物质↓（NO、前列环素）细胞因子细胞黏附分子↑ox-LDL，血管紧张素Ⅱ、内皮素1、高血脂、高血压、吸烟、免疫复合物、感染（细菌、病毒等）单核细胞进入内膜成为泡沫细胞影响斑块稳定性的内在因素（一）内皮细胞功能不良AmJCardiol2000;86:10-14.AtherosclerosisandOxidantStress:ANewPerspective.2008;4:59.CurrentDrugMetabolism2005;6:27-36.YakugakuZasshi2007;127:1997-2014.ox-LDL,TNF-a,IL-1IFN-g,Ang-II,ET-I影响斑块稳定性的内在因素（二）斑块内细胞凋亡平滑肌细胞增殖↓凋亡↑Circulation2000;102:2680-6.BrJPharmacol2000;130:947-762.CardiovascRes2000;45:736-746.ArteriosclerThrombVascularBiol1996;16:19-27.（三）斑块内新生血管增多影响斑块稳定性的内在因素ArteriosclerThrombVascBiol1999;19:54-58.Circulation2003;11:690-695.内皮细胞生长因子、血小板源性生长因子、转化因子、整合素、内皮素1血管新生脂质和炎性细胞的重要通道MMPs是由巨噬细胞、平滑肌细胞、泡沫细胞、单核细胞等产生的一个含锌的酶家族，目前发现有23个成员功能:特异性与细胞外基质相结合，降解细胞外基质分类:胶原酶(CollagenASes)MMP1基质溶解素(Stromelysins)MMP明胶酶(GelatinASes)MMP2,MMP9膜性酶(MembranetypeMMP)MT-MMP1CircRes2002;90:251-262.（四）MMPs是导致斑块破裂的核心因素MMPs是调节基质代谢与斑块纤维帽稳定性的关键因素LibbyP.Circulation1995;91:2844-2850.+++++–LipidcoreIL-1TNF-MCP-1M-CSFFibrouscapIFN-CD-40LMMPsTissueFactorProcoagulantMfTCSMCcollagenelastin+易损斑块中MMPs明显升高P=0.0036颈动脉内膜剥脱标本中，组织学检测发现：易损斑块中MMPs明显高于稳定斑块Circulation2004;110:337-343.14.720.80510152025稳定斑块易损斑块MMPs浓度（ng/g）Circulation2003;108:2041-2048.ROS：reactiveoxygenspecies，活性氧簇MMP水平和活性主要受4个因素的调控ox-LDL诱导MMPs的表达将人冠状动脉内皮细胞分别与浓度分别为10，20，40和80ug/ml的ox-LDL共同孵育24小时，检测MMP1和MMP3蛋白表达的变化。结论：ox-LDL诱导人冠状动脉内皮细胞MMPs的表达，并呈浓度依赖性。