动脉粥样硬化基础培训.ppt

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1、,2009 Natural-Med DATA,动脉粥样硬化的病理生理学进展,心脑血管疾病是人类死亡的首位原因,Data source:Chinese Health Statistical Digest,MOH,PRC,动脉粥样硬化是心脑血管疾病最重要的病理基础,共同特征,动脉粥样硬化作为中老年人无法避免的血管病理改变,其发病率几乎是100，只是严重程度不同。,动脉粥样硬化的高发病率,血管分类及特点,动脉大动脉或弹性动脉：包括主动脉及其分支，缓冲高压辅助射血中动脉或肌性动脉：包括冠状动脉和肾动脉，管壁内肌组织丰富小动脉：直径小于2mm，管径易变影响外周阻力静脉容纳安静循血的60%70%，调节回心

2、血量 毛细血管通透性大，进行物质交换,微循环,心血管系统组成,血管一般结构模式图,正常动脉壁的结构,定义：动脉壁增厚、硬化并失去弹性的一类疾病。分类：动脉粥样硬化：发生于大动脉 细动脉硬化（高血压病）：发生于小动脉 动脉中层钙化：中型动脉中膜变性、坏死，钙化。常见于老年人下肢动脉。无明显症状，临床意义不大。,动脉硬化,动脉粥样硬化的概念,动脉粥样硬化（简称AS）是指在主动脉及其分支的动脉壁内膜及内膜下有脂质沉积（主要是胆固醇及胆固醇脂），同时伴有中层平滑肌细胞移行至内膜下并增殖，导致内膜增厚，形成黄色或灰黄色状如粥样物质的斑块。斑块令血管狭窄或阻塞，影响组织供血。,脂核,内膜,内膜基底,管腔,

3、动脉粥样硬化血管的结构,动脉粥样硬化的早期：脂纹,动脉粥样硬化的中期：粥样斑块,脂核,纤维帽,肩部,内膜,内膜基底,管腔,动脉粥样硬化斑块的结构,动脉粥样硬化斑块的结构,Media,T lymphocyte,Macrophagefoam cell(tissue factor+),“Activated”intimal SMC,Normal medial SMC,Fibrouscap,Intima,Lipidcore,Lumen,斑块破裂，血栓形成斑块内出血：新生毛细血管破裂形成血肿钙化：钙盐沉积，动脉壁变硬、变脆，骨化动脉瘤形成：斑块处中膜萎缩。在血压作用下，血管壁局部扩张、向外膨出。破裂大出血

4、。,动脉粥样硬化继发性病变,动脉粥样硬化的继发病变：血栓形成,动脉粥样硬化的继发病变：动脉钙化,动脉粥样硬化斑块形成过程,导致动脉血管结构发生变化。血管增厚，使血管出现狭窄，导致血流减少，出现供血障碍。血管变硬，导致血管失去弹性，易于破裂。血管内皮表面不稳定，易破裂导致局部血液凝固，形成血栓。,动脉粥样硬化对血管的危害,脑动脉硬化可引起卒中(中风)：脑梗塞或脑出血,冠状动脉硬化可引起冠心病：心绞痛、心肌梗塞,肾动脉硬化可引起高血压和肾功能衰竭,外周疾病肢体供血不足,眼底供血不足：眼底出血,动脉粥样硬化性疾病,动脉粥样硬化发病学说,脂质浸润学说损伤应答学说炎症学说氧化学说单克隆学说同型半胱氨酸学

5、说,脂源性学说,是高脂血症与本病的因果关系的学说动脉壁对从血浆侵入的脂质的反应兴于1970s,【血脂组成成分】,血脂,中性脂肪,类脂,甘油三酯,胆固醇,磷脂、糖脂、固醇、类固醇,参与能量代谢,参与合成细胞浆膜、类固醇、胆汁酸,脂质的作用,能量储存,能量产生,甾体激素合成,细胞膜,胆酸,甘油三酯,胆固醇,+3H2O,R1COOH+R2COOHR3COOH,LPL,甘油三酯,LPL,FFA,甘油二酯,LPL,甘油单酯,LPL,甘油,FFA,FFA,【TG的分解】,cAMP 蛋白激酶,有活性的P-甘油三酯脂肪酶a,甘油三酯酶LPL,游离脂肪酸FFA,ATP,ATP,FFA,FFA,肝细胞线粒体,【脂

6、肪酸在肝脏的合成】,葡萄糖转化为乙酰CoA,内质网上乙酰CoA的羧化,脂肪酸链的合成,FFA,滑面内质网,线粒体,【胆固醇在肝细胞的合成】,乙酰CoA,乙酰乙酰CoA,HMG-CoA,MVA,甲羟戊酸5-焦硫酸,异戊烯焦硫酸,法呢焦硫酸,鲨烯,羊毛醇固醇,HMG-CoA还原酶,羟甲基戊二酰辅酶A,法呢醇,辅酶Q10,【脂蛋白】,由于甘油三酯和胆固醇都是疏水性物质,不能直接在血液中被转运,同时也不能直接进入组织细胞中。它们必须与血液中的特殊蛋白质和极性类脂(如磷脂)一起组成一个亲水性的球状巨分子,才能在血液中被运输,并进入组织细胞。这种球状巨分子复合物就称作脂蛋白。由肝细胞高尔基体组装后分泌入血

7、。,0.95,1.006,1.02,1.10,1.15,1.20,20,40,60,80,500,直径(nm),5,10,VLDL,HDL2,乳糜微粒,LDL,HDL3,CM,IDL,Ap(a),CM残粒,密度(g/ml),【脂蛋白的大小】,TG,CE,FC,Apo,9095%,5065%,24%,814%,26%,1216%,1%,47%,12%,610%,801000nm,3080nm,【富含TG的脂蛋白】,CM,VLDL,PL,LDL,HDL,56%,2226%,3545%,615%,2225%,7%,1020%,25%,5%,45%,2025nm,813nm,【富含胆固醇的脂蛋白】,T

8、G,CE,FC,Apo,PL,【脂蛋白和载脂蛋白】,脂蛋白主要是由胆固醇、甘油三酯、磷脂和蛋白质组成,绝大多数是在肝脏和小肠组织中合成,并主要经肝脏进行分解代谢。位于脂蛋白中的蛋白质称为载脂蛋白(Apo),现已发现有20余种载脂蛋白。载脂蛋白能介导脂蛋白与细胞膜上的脂蛋白受体结合并被摄入细胞内进行分解代谢。在脂蛋白的代谢过程中,有几种酶也起很重要的作用,主要包括脂蛋白脂酶(LPL)和甘油三酯脂酶(HTGL)。,Murphy HC et al.Biochemistry 2000;39:9763-970.,ApoB,【LDL的结构】,单层PL和FC亲水性外壳,TG和CE疏水性内核,Rye KA e

9、t al.Atherosclerosis 1999;145:227-238.,ApoA-II,ApoA-I,【HDL的结构】,单层PL和FC亲水性外壳,TG和CE疏水性内核,Rye KA et al.Atherosclerosis 1999;145:227-238.,组成分类,A-I HDL,A-I/A-II HDL,A-II HDL,形状分类,饼形,球形,大小分类,HDL2b,HDL2a,HDL3a,HDL3b,HDL3c,【HDL的亚分类】,【载脂蛋白】,【脂蛋白代谢】,外源性-途径-内源性,饮食中胆固醇,胆酸+胆固醇,肝脏,周围组织游离胆固醇l,脂蛋白脂酶,脂蛋白脂酶,游离脂肪酸,游离脂

10、肪酸,肠,LDL,HDL,IDL,VLDL,乳糜微粒,乳糜微粒残余,【脂蛋白的生理功能】,LDL转运胆固醇到肝外组织细胞,HDL将胆固醇从周围组织转运到肝脏,CM将食物中的TG从小肠转运到肝脏,VLDL转运内源性TG到脂肪及肌肉组织,【高脂血症的定义】,高脂血症是指血浆中胆固醇或/和甘油三酯水平升高。实际上是血浆中某一类或某几类脂蛋白水平升高的表现,严格说来应称为高脂蛋白血症。血浆中胆固醇水平升高称为：血浆中甘油三酯水平升高称为：,动脉粥样硬化脂源学说的缺陷,传统的动脉粥样硬化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-

11、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%。,?,传统的动脉粥样硬化脂源性理论无法解释4种现象:,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。,?,动脉粥样硬化脂源学说的缺陷,传统的动脉粥样硬化脂源性理论无法解释4种现象:,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,当细胞内胆固醇的含量饱和时,便会反馈性调节

12、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。,?,动脉粥样硬化脂源学说的缺陷,传统的动脉粥样硬化脂源性理论无法解释4种现象:,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。,?,动脉粥样硬化脂源学说的缺陷,LDL的困惑,Brown等研究表明，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下调细胞内胆固醇。,巨噬细胞摄取

13、胆固醇的负反馈调节,LDL-R,清道夫受体CD36,AS患者LDL-R表达下调,清道夫受体表达上调,上调,下调,受体水平,对照组,AS组,Data from Atherosclerosis Seminar,Beijing.2003,氧化学说的建立,Libby P,et al.N Engl J Med.1997 Aug 7;337(6):365-72.,体内、体外试验证据显示：动脉粥样硬化的发生与原型LDL(Native LDL)通过巨噬细胞低密度脂蛋白受体(LDL-R)的摄取无明显相关关系，相反与氧化修饰LDL(ox-LDL)通过清道夫受体(SR-A)途径的摄取呈明显正相关。,Native L

14、DL,ox-LDL,结合慢,结合快,氧化和过氧化介质,Cu2+,Fe2+,氧化酶催化,内皮细胞,平滑肌细胞,单核细胞,产生,LDL-R,SR-A,表达减少功能下调,表达增加功能上调,巨噬细胞,吸烟疲劳焦虑毒物血压,【原型LDL与ox-LDL对巨噬细胞作用的比较】,Daniel S,et al.Nature Medicine.2002 Nov;8(11):1211-7,动脉粥样硬化新关系：斯坦伯公式,AS=f1LDL+f2oxLDL+f3EC+f4other,Daniel Steinberg,Daniel S.Circulation,Feb 1997;95:1062-1071.,AS:动脉粥样硬

15、化程度fn:参数LDL:低密度脂蛋白oxLDL:氧化修饰低密度脂蛋白EC:内皮功能other:其他因素,【什么是ox-LDL?】,O2-O2-,多不饱和脂肪酸双链断裂,ApoB,氧化,共轭双烯,对SR-A产生极强的亲和力,交联,LDL表层,氧化应激是指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。,氧化应激的产生,体内抗氧化防御系统,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,活性氧簇（reactive oxygen species,ROS)与氧化应激密切

16、相关的自由基,超氧阴离子羟自由基过氧化氢一氧化氮黄嘌呤氧化酶（XO）自由基等,自由基的概念,自由基指核外存在单电子的集团性质活泼，倾向于夺取外界电子从而使自己成为稳定的电子对（单电子不稳定，电子对稳定）,ROS的来源,酶：还原型辅酶（NADPH）氧化酶（NOX）黄嘌呤氧化酶脂氧合酶线粒体：线粒体呼吸链酶复合体内皮细胞：内皮型eNOS,ROS对机体的损伤作用,直接损伤引起生物膜脂质过氧化，细胞内蛋白及酶变性和DNA损害间接损伤重要的细胞内信使，活化信号传导通路，促进细胞增殖或诱导细胞凋亡,ROS的危害,ROS促进动脉粥样硬化发生发展机制,氧化修饰LDL成为ox-LDL内皮细胞功能受损单核细胞i趋

17、化蛋白(MCP-1)释放增加，血管细胞粘附分子(VCAM-1)、细胞间黏附分子(ICAM-1)表达增加，NO活性下降，血小板聚集，单核细胞粘附、迁移、呑噬oxLDL形成泡沫细胞平滑肌细胞(SMC)迁移、增殖并释放基质金属蛋白酶(MMPs)诱导内皮细胞凋亡,是不是只有LDL会产生氧化?,氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)氧化脂蛋白(a)ox-Lp(a)氧化极低密度脂蛋白(ox-VLDL)氧化乳糜微粒(ox-CM)氧化高密度脂蛋白(ox-HDL),中国动脉硬化杂志,1996,4(1):149-153长治医学院学报，1999,13(1):75-77,“几乎体内所有脂蛋白均可发生氧化修饰,产生脂毒性,导

18、致动脉粥样硬化的发生与发展”,氧化应激的检测指标,1.Circulation,2002,105(16):2000-4.2.Journal of the American College of Cardiology,2003:41(3):360-370.3.杨永宗.IAS中国行-2006:动脉粥样硬化病理生理学研究百年回顾.,过氧化氢 脂质氧化指标 氧化低密度脂蛋白(抗ox-LDL抗体)丙二醛（MDA）过氧化氢脂质 F(2)-异前列烷 蛋白质损伤指标：AOPP DNA损伤指标：8（OH）脱氧鸟苷,Ross R.N Engl J Med 1999;340:115-126.,oxLDL在AS形成过程

19、中的角色,LDL与动脉粥样硬化形成之间的关系,X,LDL的其他化学修饰,Ox-LDL氧化修饰Gly-LDL糖化修饰Gly-ox-LDL糖氧化修饰LDL-CIC免疫复合物修饰,LDL化学修饰,王拥军，中国全科医学2005，8（17）：1413,化学修饰LDL与AS形成的相关性,(R),*,*,*P0.01*P0.001R:颈动脉狭窄程度与化学修饰LDL水平间的相关系数,王拥军，中国全科医学2005，8（17）：1413,LDL化学修饰是动脉粥样硬化发生的重要因素,这个因素的作用甚至强于TG,LDL和TC 在LDL所有化学修饰中,氧化修饰(oxLDL)的作用更为明显动脉硬化脂质氧化学说强调了ox-

20、LDL在动脉硬化形成发展过程中的核心地位。它指出天然LDL并不能导致动脉硬化的发生，只要在LDL被氧化后才能被巨噬细胞大量吞噬形成泡沫细胞。,AS与oxLDL的关系,王拥军，中国全科医学2005，8（17）：1413,Ehara S,et al.Circulation 2001;103(15):1955-1960.,ox-LDL水平与ACS呈显著相关,30,60,90,120,150,180,210,*,*,*,*,*,发病天数,Ox-LDL相对于基线的变化(%),*P0.001*P0.01vs.bASeline,ox-LDL是ACS的标记物,TsimikAS S,et al.J Am Col

21、l Cardiol 2003;41(3):360-370.,Ox-LDL的随龄变化,损伤应答学说与炎症学说,内皮损伤的致病意义揭示了AS的始动因素,剪切力降低是颈动脉粥样硬化斑块形成的重要因素,AS斑块是EC对多种损伤因素修复性反应的结果损伤因素:机械、LDL、高胆固醇血症、高血糖、免疫作用、过氧化脂质、吸烟等,损伤应答学说和炎症学说,吸烟,嗜酒,药物,年龄,血压及血管剪切力,精神压力,动脉内皮损伤原因,AS的始动因素：内皮功能损伤,动脉粥样硬化(AS)一种慢性炎症疾病,炎症的基本概念：具有血管的活体组织对损伤的反应炎症的基本过程：变质、渗出、增生炎症与氧化应激密不可分炎症会促进氧化应激氧化应

22、激能产生大量炎症因子，并影响炎症细胞活性,动脉粥样硬化炎症学说代表人物,Russell Ross(1929-1999)University of WAShington,USA,Atherosclerosis:An Inflammatory DiseaseN Engl J Med,1999;340:115-126.,动脉粥样硬化具有一般慢性炎症的组织学特征,肉芽肿病灶纤维化淋巴细胞浸润细胞通透性升高白细胞粘附细胞坏死局部正反馈式自我促进,动脉粥样硬化与其他慢性炎症疾病的比较,血管内皮 平滑肌细胞 单核细胞 淋巴细胞 血小板,参与动脉粥样硬化的细胞,泡沫细胞的形成,Mono,T,B,PMN,【炎性

23、细胞在动脉内皮的粘附】,血小板衍生生长因子(PDGF)肿瘤坏死因子-(TNF-)表皮生长因子(EGF)成纤维细胞生长因子(FGF)胰岛素生长因子(IGF)血管紧张素II(AngII),内皮素-1(ET-1)白细胞介素-1(IL-1)血管细胞粘连分子-1(VCAM-1)细胞间粘附分子-1(ICAM-1)巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)单核细胞趋化性蛋白(MCP-1)组织因子(TF),参与动脉粥样硬化的炎症因子,清道夫受体-A1(SR-A1)血小板糖蛋白b/a受体内皮类植物凝血素oxLDL受体-1(LOX-1)低密度脂蛋白受体(LDL-R)过氧化物酶激活增殖受体(PPAR),参与动脉粥样硬化形成

24、的受体,氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)氧化脂蛋白(a)ox-Lp(a)氧化极低密度脂蛋白(ox-VLDL)氧化高密度脂蛋白(ox-HDL),参与动脉粥样硬化的氧化脂蛋白,一氧化氮合酶(iNOS,eNOS)基质金属蛋白酶(MMP)15-脂加氧酶(15-LO)胶原酶(collagenASe)基质降解酶(stromelysins)弹性蛋白酶(elAStASe),参与动脉粥样硬化的生物酶,【ICAM-1和VCAM-1】,内皮细胞可合成与分泌粘附分子，如细胞间粘附分子-1（ICAM-1）和血管粘附分子-1（VCAM-1）。ICAM-1和白细胞表面2整合素结合，主要促进白细胞和EC间的粘连，而VCAM-

25、1主要介导单核细胞和EC间的粘连。对家兔大动脉内皮的研究发现，致动脉粥样硬化饮食能够迅速诱导VCAM-1的动脉内皮的表达。,Li H et al.Arterioscler Thromb 1993;13:197-204.,Li H et al.Arterioscler Thromb 1993;13:197-204.,3 weeks on atherogenic diet,【VCAM-1在家兔动脉内皮的表达】,【Monocyte对EC穿越】,Monocyte,MCP-1,Endothelium,SMC,【单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)】,单核细胞和T淋巴细胞向血管壁的迁移以及与内皮细胞（EC）

26、的粘附是AS形成的早期反应，这一过程受多种因素的影响，其中最重要的是单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）和白介素-8（IL-8），它们分别对单核细胞和T淋巴细胞有很强的趋化活性。MCP-1可能由动脉内皮细胞和平滑肌细胞分泌产生，并受血管壁形成的环形张力（cyclic stretch;CS）、氧化修饰的LDL（Ox-LDL）等多种因素调控。,Navab M et al.J Clin Invest 1991;88:2039-2046.,【MCP-1的缺乏可抑制LDL-R缺陷小鼠AS的形成】,Gu L et al.Mol Cell 1998;2:275-281.,LDL-R/MCP-1+/+,LDL-

27、R/MCP-1/,Gu L et al.Mol Cell 1998;2:275-281.,0,5,10,15,20,25,30,Oil Red Staining%Aortic Surface Stained,Time on Diet:,12 14 weeks,+/+,-/-,*,*,+/+,-/-,20 25 weeks,*P=0.001 compared to+/+*p=0.005 compared to+/+,【MCP-1的缺乏可抑制LDL-R缺陷小鼠AS的形成】,【巨噬细胞的激活与增殖】,M-CSF,MCP-1,VCAM-1,【巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)】,在AS形成过程中，EC

28、、SMC、巨噬细胞和T淋巴细胞可合成、释放血小板衍生生长因子PDGF、巨噬细胞集落刺激因子 M-CSF、EF-1和AngII等多种细胞因子，参与细胞粘附、迁移、分泌、增殖等过程，在此过程中血流剪切压力 SS和血流环形张力 CS能促进细胞因子的表达。其中M-CSF负责巨噬细胞的激活、分泌、增殖、聚集和趋化作用。,M-CSF,【M-CSF在家兔粥样硬化动脉内皮的表达】,Smith JD et al.Proc Natl Acad Sci U S A 1995;92:8264-8268.Qiao JH et al.Am J Pathol 1997;150:1687-1699.,【M-CSF的缺乏可抑制

29、LDL-R缺陷小鼠AS的形成】,RajavAShisth T et al.J Clin Invest 1998;101:2702-2710.,+/+,op/+,op/op,损伤应答与炎症学说,强调4种细胞（内皮细胞-VEC、平滑肌细胞-SMC、单核巨噬细胞、血小板）在粥样病灶形成中的行为和作用。始动环节-VEC受损。主体事件-SMC的迁移与增殖、泡沫细胞的形成和继发破裂（血小板聚集）。多种炎症因子与不同细胞的相互作用,HTN,DM,Smoking,Dyslipidemia,Inflammation,Endo dis,Oxi Stress,AS,动脉粥样硬化发病机制,动脉粥样硬化发病机制,迄今为

30、止AS的确切机制尚未完全阐明，近年来较一致的认为:多种危险因素 内皮功能紊乱(炎症的启动因子)过氧化脂质浸润形成泡沫细胞(关键环节)细胞因子、炎性介质、生物酶 及平滑肌细胞增值迁移 导致动脉壁炎症,ox-LDL与高敏C反应蛋白呈正相关,ox-LDL(g/L),Hs-CRP(g/L),对照组,ACS组,ACS组,对照组,急性冠脉综合征患者血浆ox-LDL与高敏C反应蛋白Hs-CRP呈正相关（r=0.768，P0.001）,*,*,*P0.01 Vs.对照组,中国动脉硬化杂志.2006;14(3):227-229,回顾动脉粥样硬化的历程,关键环节：措施？,颈动脉不稳定斑块增加脑卒中/TIA,Str

31、oke;102:1682-1689,(2003),不稳定斑块的破裂导致心血管事件,70%-80%的心血管事件是不稳定斑块破裂基础上血栓形成而导致 不能用狭窄的程度来评价斑块的严重性70%狭窄占14%50%-70%狭窄占18%,J Am Coll Cardiol2003;41:15S22S。,近年来动脉粥样硬化性疾病的重要进展,Muller于1994年创造了“vulnerable plaque，脆性斑块”，即“不稳定斑块”。对不稳定斑块的认识是动脉硬化研究中近20年来的重大进展之一。,什么是稳定斑块和不稳定斑块,Libby P.Circulation.1995;91:2844-2850.,T l

32、ymphocyte,Macrophagefoam cell(tissue factor+),“Activated”intimal SMC(HLA-DR+),Normal medial SMC,“Stable”plaque,“Vulnerable”plaque,Lumen,area ofdetail,Media,Fibrous cap,Lumen,Lipidcore,Lipidcore,稳定斑块,不稳定斑块,斑块易破裂并导致血栓形成脂核大，纤维帽薄胶原纤维少，平滑肌细胞少斑块破裂性强：MMP升高巨噬细胞、泡沫细胞多,斑块稳定，不易破裂脂核小，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

33、胞、泡沫细胞少,稳定斑块,稳定斑块和不稳定斑块的特点,斑块破裂的关键物质：基质金属蛋白酶(MMPs),什么是MMPs?MMPs是一个含锌的酶的家族,目前发现有31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 基质溶解酶(Stromelysins)MMP 明胶酶(GelatinASes)MMP2,MMP9 膜性酶(Membrane type MMPs)MT-MMP1 产生:成纤维母细胞、中性粒细胞、巨噬细胞及肿瘤细胞、平滑 肌细胞,什么是细胞外基质(Extracellular Matrix ECM),由细胞分泌到细胞外间质中的大分子物质

34、，构成复杂的网架结构，支持并连接组织结构、调节组织的发生和细胞的生理活动。构成：胶元蛋白 Collagens 粘蛋白 Proteoglycans 弹力蛋白 ElAStin 结合素 Fibronectin 层粘蛋白 Laminin,基质金属蛋白酶的特征,MMPs 的活性中心Zn,以酶元的形式分泌.被一些蛋白酶激活后才能发挥作用.cDNA序列同源性.降解细胞外基质被体内金属蛋白酶抑制剂(Tissue Inhibitor ofMetollproteinASe，TIMP)所抑制.,不稳定斑块中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：不稳定斑块中MMPs明显高于稳定斑块

35、,Circulation,2004;110:337-343,Control 1day 3days 7days,Pro-MMP2,MMP2,Control 1day 3day 7day,50,100,150,200,*,*,Pro-MMP2(%),250,*,Control 1day 3day 7day,200,400,*,*,Active MMP2（%）,600,*,Control 1day 3day 7day,10,20,30,40,*,*,ratio of pro-MMP2/MMP2（%）,50,*,AMI,*P0.05,急性心梗患者血清MMP水平显著增加,基质金属蛋白(MMPs)作用的调

36、节,基因表达的调控 IL,PDGF,TNF-a刺激MMPs表达 TGF-B 肝素.抑制MMPs表达,MMPs酶原的激活 UPA.PlASmin MMPs 正反馈作用,MMPs抑制剂 TIMPs,Circulation.2003;108:2041-2048.,ROS：reactive oxygen species，活性氧簇,MMP水平和活性主要受4个因素的调控,ox-LDL/nLDL对巨噬细胞MMPs和TIMP表达影响比较,ox-LDL诱导后,巨噬细胞显著上调MMPs表达,下调TIMP表达,而原型LDL(nLDL)无此作用。,ox-LDL10 g/mL,对照,ox-LDL20 g/mL,ox-L

37、DL40 g/mL,ox-LDL80 g/mL,ox-LDL10 g/mL,对照,ox-LDL20 g/mL,ox-LDL40 g/mL,ox-LDL80 g/mL,*,*,*p0.01,*p0.01,Circulation,2003,107:612-617.,ox-LDL剂量依赖诱导人冠状动脉内皮细胞MMPs的表达,MMP-9酶活性,MMP-9酶分泌,*,*,*P0.05，vs.诱导组 80mg/L ox-LDL,中国动脉粥样硬化,2003;11(3):199-202,THP-1经诱导分化5天呈典型的巨噬细胞后，加入80 mg/L ox-LDL共同培育12h，,免疫印迹法检测,ox-LDL诱

38、导MMPs分泌和酶活性的增加,oxLDL诱导TNF-的表达与释放,单核/巨噬细胞分别于8 ug/ml LDL和8 ug/ml oxLDL孵育6小时,4,Arterioscler Thromb VASc Biol.1996 Dec;16(12):1573-9.,TNF-的表达,TNF-的释放,oxLDL诱导,不同浓度的LDL或oxLDL共同孵育48小时,oxLDL诱导IL-1的释放,J Cell Biochem.2003 Mar 1;88(4):836-47.,平滑肌细胞与浓度分别为20 ug/ml,40 ug/ml和60 ug/ml oxLDL共同孵育3-24小时后,60 ug/ml oxLD

39、L对IL-1释放的诱导作用在12h时达到峰值,20 ug/ml,40 ug/ml oxLDL对IL-1释放的诱导作用呈时间与剂量依赖性；,结论：oxLDL是动脉粥样硬化斑块形成的关键物质 oxLDL也是促进MMP活性,引起斑块破裂,并导致心脑血管临床事件发生的重要物质,氧化应激、oxLDL与AS的关系,动脉粥样硬化的病理生理过程,外因：物理、化学、生物学等因素的损伤内因：内皮功能不稳定、代谢综合征,炎症过程启动：释放自由基、释放炎症因子、促进代谢异常和脂质过氧化,炎症过程加速：自由基、炎症因子和过氧化脂质促进斑块的进展,局部炎症爆发：自由基、炎症因子和MMPs等大量释放，导致斑块局部出现破裂，引发血栓,针对AS病因的治疗干预,血栓形成,高血脂,炎症,钙超载,氧化应激,内皮损伤,细胞增殖,