高血压与动脉粥样硬化山东大学齐鲁医院教育部和卫生部心血管重构和功能研究实验室张运心血管疾病:全球性流行病进入本世纪以来,心血管疾病已成为我国的第一位杀手2007年我国271.6万人死于心血管疾病,占疾病死亡总人数的34%,平均每11.6秒死亡1人,这一死亡速度是美国人的3倍(每34秒死亡1人),相当于每10天发生一次汶川大地震!我国2002年卫生总费用为5684亿元,2007年上升到10966亿元,5年内翻了一番武阳丰等,中华流行病学杂志2004年10月第25卷第10期北京石景山区1198名农村居民(43-73岁):横断面调查和颈动脉超声理想血压1期高血压2期高血压3期高血压OR值11.72.32.111.61.73.9不同血压类型人群检出斑块的危险性比较高血压患者动脉粥样硬化发生率更高PreventionandControl(2005)1:3–15PBDAY研究(PathobiologicalDeterminantsofAtherosclerosisinYouthStudy)•全球15个国家的18个临床中心•1277名因外伤死亡的人群(年龄15-34岁)P0.001P0.001P0.0010102030405060胸主动脉腹主动脉右冠状动脉高血压血压正常发生动脉粥样硬化的百分比394954即使年轻高血压患者,AS发生率已高达约50%LibbyP.Circulation.2001;104:365-372;RossR.NEnglJMed.1999;340:115-126.单核细胞LDL-C黏附分子巨噬细胞泡沫细胞氧化的LDL-C斑块破裂CRP动脉粥样硬化的病理机制•内皮功能受损是启动因子•LDL-C是罪魁祸首•炎症反应贯穿全程高血压(+)+高血压患者的冠心病风险高血压与血管壁细胞力学的关系力学改变剪切力环周张力静水压静水压血液对单位面积血管壁的侧压力(血压)VEC形态变长及不规则抑制NO、PGI2的生成ET分泌功能增加ACE活性增加促进细胞增殖,过高促进凋亡(180mmHg)tPAmRNA表达下降单核细胞LDL穿透性↑巨噬细胞内皮依赖的血管舒张性↓内皮通透性↑oxLDL脂蛋白与血管壁的接触时间↑高血压加剧动脉粥样硬化发生急性心肌梗死的冠脉狭窄程度5050-7070直径狭窄百分比(%)Datafrom4studies.Smith.Circulation.1996;93:2205-2211.患者百分比%急性心梗前的冠脉狭窄程度(n=195)PathogenesisofACSTCFAPlaqueruptureThinfibrouscapPlaqueerosionThin-CapFibroAtheromaTCFAThinfibrouscapFibroatheromaTCFADeterminantsofPlaqueRuptureMorphologyofTCFAActiveinflammationHemodynamictriggers易损斑块动物模型的建立和发展模型190只雄性新西兰兔随机分为A组(球囊损伤腹主动脉内皮+1%CH饲料喂养)80只和B组(1%CH喂养)10只球囊损伤腹主动脉内皮8周后,将A组分为p53(A1组)和LacZ(A2组)转染组各40只在A1和A2组,经导管分别向腹主动脉斑块部位各注入10μlAd5-p53重组载体和10μlAd5-LacZ载体对A1、A2和B组给予蝰蛇毒和组胺进行药物触发ChenWQ,etal.AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2007,293:2836-2844基因转染部位斑块破裂率P0.01ChenWQ,etal.AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2007,293:2836-2844斑块破裂和血栓形成易损斑块动物模型的建立和发展模型240只新西兰兔随机分为A组17只、B组16只和C组7只球囊损伤主动脉后,给予1%CH饲料喂养10周,后以正常饲料喂养6周在血管内超声引导下,将50μl包含p53或lacZ腺病毒悬浮液由腹主动脉外膜分别注入A和B组的最大斑块中两周后,A、B两组应用蝰蛇毒和组胺进行药物触发ZhangL,etal.JCellMolMed,inpress血管内超声引导的斑块内注射易损斑块动物模型的改进斑块内基因注射技术创伤较小转染病毒剂量易于控制转染效率和靶向性提高适于进行药物干预的慢性动物实验有助于阐明p53基因致斑块易损的机制基因转染部位斑块破裂的发生率P0.05ZhangL,etal.JCellMolMed,inpress基因转染部位的斑块破裂易损斑块动物模型的建立和发展模型356只新西兰兔高脂喂养1周后,球囊损伤腹主动脉。继续高脂喂养9周后,改普通饮食8周应用血管内超声,选择3个厚度相似的斑块,第一个注入CH或RBC,第二个注入生理盐水,第三个作为空白对照将兔子随机分为4个组,每组选一个斑块在IVUS引导下分别注入CH50μL、CH100μl、自体红细胞50μL和自体红细胞100μLLinHL,etal.JMolCellCardiol,2007,43:272-280斑块内出血的造模过程LinHL,etal.JMolCellCardiol,2007,43:272-280斑块破裂的发生率与空白斑块比较*P0.05*LinHL,etal.JMolCellCardiol,2007,43:272-280易损斑块动物模型的建立和发展模型4108只雄性ApoE小鼠,随机分为应激组、LPS组、应激/LPS组和对照组所有小鼠给予高脂饮食和颈动脉套管手术4周后,LPS组和应激/LPS组腹腔内注射LPS共8周(每周两次,每次1mg/kg)手术8周后,应激和应激/LPS组给予足底电击和噪音刺激4周(每天1小时)Atherosclerosis,2007,197:67-71;AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2009VulnerablePlaquesinApoE-/-MicePlaqueRuptureinApoE-/-Mice小鼠斑块自发性破裂的发生率**与对照组比较*P0.05NiM,etal.Atherosclerosis,2007,197:67-71应邀为英国《Heart》撰写综述易损斑块分子机制的研究eNOS基因调控新机制的研究发现eNOS基因的内含子4可编码27NT的miRNA,该miRNA存在于内皮细胞的细胞核内,起到调控eNOS基因表达的作用证实27NT的miRNA是通过eNOS基因的pre-mRNA剪切而产生,并定位了相关的剪切位点发现27NT的miRNA诱导eNOS基因甲基化,并通过调节eNOS基因启动子核小体的改变来调控eNOSPNAS,2005;JBiolChem,2008;MolBiolCell,2008易损斑块分子机制的研究发现人主动脉平滑肌细胞P4Hα(I)启动子的TNF-α反应元件,证实NonO蛋白结合在此部位应用特异性的SiRNA沉默NonO蛋白,TNF-α介导的抑制P4Hα(1)的作用减弱了70%,这一作用可能通过ASK1-JNK通路所介导在国际上首次揭示了炎症抑制细胞外基质合成的新的细胞信号转导通路ZhangC,etal.ArteriosclerThrombVascBiol.2007,27:1760-1767易损斑块分子机制的研究ZhangC,etal.ArteriosclerThrombVascBiol.2007,27:1760-1767炎症抑制斑块胶原合成的分子机制ATVB“在本期的ATVB,张澄等人研究了TNF-α对于P4H表达的抑制作用,发现了一个JNK通路抑制细胞外基质合成的新机制。通过抑制血管壁ASK1-JNK-NonO通路激活尤其是通过NonO蛋白的抑制,有可能增加斑块的稳定性和减少致命性心血管事件的发生率。这种方法是否可特异地改善心血管患者的预后且无不利的副作用,目前尚不明了,但张澄等人的研究提供了一个值得尝试的新靶标”血管重构分子机制的研究血管正性重构是斑块破裂的危险因素,血管外膜成纤维细胞在血管重构中起核心作用在国际上首次报道Smad,MAPK和整联蛋白信号通路的交互作用是血管外膜成纤维细胞发挥生物活性的主要机制转换生长因子TGF-1可增强血管外膜成纤维细胞的生物学功能,而特异性生长抑制同源基因(Gax)可通过抑制上述信号转到通路的交互作用而抑制血管外膜成纤维细胞的功能LiuP,etal.ArteriosclerThrombVascBiol.2008,28(4):725-731不同剪切力对MMP-9mRNA表达的影响SunHW,etal.BBRC,2007,353:152-158颈动脉斑块与缺血性脑卒中颈动脉斑块与缺血性脑卒中颈动脉斑块与缺血性脑卒中DingSF,etal.AmJMedSci.2008,336(1):27-31“动脉粥样硬化斑块中的巨嗜细胞、T淋巴细胞、激活的内皮细胞和增生型平滑肌细胞可产生和分泌某些分子,可用于颈斑块不稳定和破裂的生物标记物,如CRP、MMP、TIMP、sCD40L、ox-LDL、Lp-PLA2、sPLA2、MPO、MCP-1等”[69,70]基于颈动脉斑块形态的介入治疗推荐意见:1.在介入治疗之前,所有患者均应进行颈动脉斑块形态学的评价[B];2.应采用可靠的影像学技术或生物标记物检出介入治疗前后具有栓塞危险的斑块[C]颈动脉斑块三维应变与脑卒中易损斑块检测方法的研究通过斑块三维超声影像学的研究,发现颈动脉斑块在心动周期中的体积压缩比可独立预测缺血性脑卒中,预测价值大于传统的临床危险因素和斑块影像学的其他指标这一研究为研究颈动脉斑块的弹性力学和检出缺血性脑卒中高危患者提供了无创性的新方法颈动脉斑块三维应变斑块三维显像斑块收缩和舒张期体积ZhangPF,etal.JHypertens,2009;27:348-356颈动脉斑块三维应变与脑卒中ZhangPF,etal.JHypertens,2009;27:348-356颈动脉斑块三维应变与脑卒中该研究打开了一个使我们不仅只观察动脉粥样硬化斑块大小和形态,而且可观察斑块力学的新窗口,这一令人感兴趣的新技术具有发展前途,值得深入研究易损斑块数学模型的建立2222iMQsQvNpphsstNuQhsst32333322EIEIhuvqtRRRttSuHJ,etal.SciChinaSeriesG.2004,47(7):452-462SuHJ,etal.SciChinaSeriesG.2008,51(7):867-872基本方程IVUS径向弹性图的研究斑块肩部应变渐变斑块肩部应变剧变动脉弹性图的研究判断纤维脂质斑块的特异性和敏感性与斑块内巨噬细胞含量的相关性三维血管内超声弹性图技术的建立PlaqueRupturePredictorsinRabbits(LogisticRegression)PredictorsORPEI7.0560.003PA(mm2)1.9420.032hsCRP(ng/mL)1.0250.006AIIc%(dB)0.8560.002ChenWQ,etal.AmJPhysiolHeartCircPhysiol,2007,293:2836-2844MultivariateLogisticRegressionAnalysisFactorsβSEpOR95%CIforORIMT(mm)0.0170.0070.011.0171.004–1.030Vmax(m/s)0.0050.0020.0081.0051.001–1.009PlaqueRupturePredictorsinMiceNiM,etal.Atherosclerosis,2007,197:67-71PredictorsORP95%CIIMT(mm)9.5000.0291.256~71.861hs-CRP(mg/L