天津中医药大学学报大学学报  2016, Vol. 35 Issue (1): 19-22

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杨琳, 卢斌, 杜云, 郭茂娟, 张云莎, 李虎虎, 曾文赟, 马东明, 姜希娟
YANG Lin, LU Bin, DU Yun, GUO Mao-juan, ZHANG Yun-sha, LI Hu-hu, ZENG Wen-yun, MA Dong-ming, JIANG Xi-juan
辛伐他汀对不稳定斑块模型家兔血栓形成的影响
Effect of simvastatin on thrombosis in unstable plaque thrombosis rabbits model
天津中医药大学学报, 2016, 35(1): 19-22
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2016, 35(1): 19-22
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2016.01.06

文章历史

收稿日期: 2015-10-30
辛伐他汀对不稳定斑块模型家兔血栓形成的影响
杨琳1, 卢斌1, 杜云2, 郭茂娟1, 张云莎1, 李虎虎1, 曾文赟1, 马东明1, 姜希娟1     
1. 天津中医药大学中西医结合学院, 天津 300193;
2. 天津高等医学专科学校医疗系, 天津 300222
摘要: [目的] 探讨辛伐他汀对动脉粥样硬化(AS)不稳定斑块家兔模型血栓形成的影响。[方法] 将雄性新西兰家兔随机分两组,其中一组(假手术组)始终给予正常饮食,另一组给予高脂饲料喂养4周后,行腹主动脉球囊拉伤术,术后继续4周高脂饮食后转为正常饮食,并随机分为模型组和辛伐他汀组,辛伐他汀组给予辛伐他汀[10 mg/(kg·d)]灌胃4周,假手术组和模型组则给予等体积的生理盐水灌胃。各组家兔于药物干预4周后处死,处死前48 h和24 h两次行腹膜下注射蛇毒(0.15 mg/kg)和耳缘静脉注射组胺(0.02 mg/kg)药物触发斑块破裂。处死后取腹主动脉于体视镜下观察血栓形成情况,采用酶联免疫吸附法(ELISA法)检测血管性血友病因子抗原(vWF:Ag)和D-二聚体,放免法检测血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)的浓度,并计算TXB2/6-keto-PGF1α的比值。[结果] 辛伐他汀干预4周后,体视显微镜下观察斑块部位血栓形成减少,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05),血浆vWF:Ag和 D-二聚体水平均降低,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01),血浆TXB2浓度降低、6-keto-PGF1α浓度升高,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05),TXB2/6-keto-PGF1α降低,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01).[结论] 辛伐他汀能够修复受损血管内皮细胞,改善血液高凝状态,抑制血小板聚集等,进而发挥抗血栓形成的作用,为辛伐他汀临床针对AS不稳定斑块患者,预防其血栓形成提供了实验依据。
关键词: 辛伐他汀    动脉粥样硬化    不稳定斑块    血栓形成    
Effect of simvastatin on thrombosis in unstable plaque thrombosis rabbits model
YANG Lin1, LU Bin1, DU Yun2, GUO Mao-juan1, ZHANG Yun-sha1, LI Hu-hu1, ZENG Wen-yun1, MA Dong-ming1, JIANG Xi-juan1     
1. School of Combination of TCM and WM, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
2. Medical Department, Tianjin Medical College, Tianjin 300222, China
Abstract: [Objective] To investigate the effect of simvastatin on atherosclerotic plaque instability model of thrombosis in rabbits. [Methods] Male New Zealand rabbits were randomly divided into 2 groups. One group (sham group) was always given a normal diet. Another group was fed high-fat diet for four weeks, and then abdominal aortic endothelium was damaged by using 4F Forgarty catheter. The rabbits were replaced for normal diet until being sacrificed, and were randomly divided into model group and simvastatin group. Simvastatin group received simvastatin [10 mg/(kg·d)] for 4 weeks. Sham group and model group were given an equal volume of normal saline. Rabbits were sacrificed after 4 weeks of drug intervention in each group. Rabbits plaque rupture were triggered by giving intraperitoneal injections of venom under (0.15 mg/kg) and the ear vein injection of histamine (0.02 mg/kg) in 48 h and 24 h twice before sacrifice. Rabbits abdominal aortic thrombosis were observed in the stereo microscope after sacrifice. Rabbits were detected vWF and D-Dimer by ELISA, and were detected concentration of TXB2 and 6-keto-PGF1α by radioimmunoassay, and were calculated the ratio of TXB2/6-keto-PGF1α. [Results] After four weeks of treatment with simvastatin, simvastatin group were observed to reduce plaque site thrombosis under stereo microscope, and there was a significant difference compared with the model group(P<0.01). Plasma levels of vWF: Ag and D-Dimer were lower in the simvastatin group, and there was a significant difference compared with the model group (P<0.01). Plasma concentration of TXB2 was lower and plasma concentration of 6-keto-PGF1α was higher, and there was a significant difference compared with the model group(P<0.05).The ratio of TXB2/6-keto-PGF1α was lower, and there was a significant difference compared with the model group(P<0.01). [Conclusion] Simvastatin can repair damaged endothelial cells and improve blood hypercoagulable state, inhibition of platelet aggregation, and thus play a role in anti-thrombosis. This study provides experimental evidence that simvastatin prevents thrombosis in the clinical for patients with AS unstabled plaque.
Key words: simvastatin    atherosclerosis    plaque instability    thrombosis    

随着人们物质生活水平的提高,动脉粥样硬化(AS)的发病率逐年升高。复杂的AS斑块往往结构不稳定,易发生破裂或糜烂,后者因动脉内皮缺失启动凝血系统促进血栓形成,导致心肌梗死等急性心血管事件发生,乃至危及生命。世界卫生组织(WHO)报道[1] AS所致的急性心血管事件2012年病死人数为740万,占总病死人数的13.2%,病死率较2000年上升23.3%,成为全球首位死因。

高胆固醇血症是AS发生的物质基础。因此,降低血浆胆固醇水平是抗AS重要治疗手段。3-羟-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶是胆固醇合成的限速酶,直接影响胆固醇的合成速率和血浆胆固醇的水平。目前,辛伐他汀作为HMG-CoA的抑制剂,被临床广泛用于降低血浆胆固醇,防治AS。但近年来发现辛伐他汀作用机制复杂,除降低胆固醇外,可通过抗炎、抗凋亡等抑制AS的发生发展[2]。AS斑块破裂或糜烂继发血栓形成是AS的常见并发症和致死原因。辛伐他汀抗AS所致血栓形成疗效和机制尚待进一步证实。因此,本实验复制AS不稳定斑块家兔模型,观察辛伐他汀对该模型血栓形成的影响,为拓展辛伐他汀的临床应用范围提供实验支持。

1 实验材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 实验动物

26只SPF级雄性新西兰家兔,体质量2.4~2.9 kg(购自北京龙安实验动物繁育中心)。

1.1.2 实验试剂和仪器

辛伐他汀片(舒降之,杭州默沙东制药有限公司),高脂饲料(1%胆固醇+5%猪油+5%蛋黄粉+89%基础饲料,其中胆固醇购自天津市大茂化学试剂厂),鲁塞尔蝰蛇毒(RVV,Sigma Chemical Co,美国),组胺(Sigma Chemical Co,美国),血管性血友病因子抗原(vWF:Ag,上海索莱宝生物技术有限公司),D-二聚体(D-Dimer,上海易生物技术研究所),血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)放免试剂盒(解放军总医院科技开发公司),球囊导管及附件(Cordis公司,美国),微机多探头γ计数仪(FT-630G型,北京),体视显微镜(Olympus,SZXY7,日本),多功能微孔读板机(Endpine,美国Perkin Elmer公司)。

1.2 实验方法 1.2.1 实验模型的制备

将26只家兔称重后,按体质量从轻到重依次1~26号排列,依照安全随机法,利用Excel文件中的“随机数发生器”进行随机分组,其中,一组作为假手术组(n=8),始终给予正常饮食,其余18只家兔给予高脂饲料饲养4周,行腹主动脉球囊拉伤术。模型制作过程简述如下:3%戊巴比妥钠(30 mg/kg)耳缘静脉麻醉,同时静脉给予肝素(200 U/kg,以防止插管过程中发生凝血),切开右股动脉,结扎远心端。沿0.014的导丝从股动脉切口逆行插入球囊(内径3.5 mm,长15 mm)约20 cm,回抽3 cm,连接手推式压力泵,注入肝素生理盐水,膨至8个大气压,向着髂总动脉轻柔回拉,重复3次,行腹主动脉壁气囊拉伤术。假手术组:家兔仅行腹主动脉切口,并不进行球囊拉伤。术后常规注射抗生素3 d以预防感染。

1.2.2 给药剂量和给药方法

模型制作过程中,因麻醉意外和失血过多死亡2只。模型制作成功的16只家兔继续给予4周高脂饮食后转为正常饮食,并按上述随机分组法再次随机分为模型组(n=8)和辛伐他汀组(n=8)。辛伐他汀组给予10 mg/(kg·d)的辛伐他汀混悬液灌胃干预4周,相同干预时间内假手术组和模型组给予等体积的生理盐水灌胃。

1.2.3 药物触发

药物干预结束后,参照Constantinides 等[3]方法将所有家兔行药物触发:腹膜下注射蛇毒(RVV,0.15 mg/kg),30 min后,经耳缘静脉注射组胺(0.02 mg/kg),于处死动物前24 h和48 h分别给予2次触发。

1.3 指标检测 1.3.1 标本采集和血栓的体视显微镜观察

于处死动物前,禁食12 h,不禁水。经耳缘静脉取血,2%EDTA Na2抗凝,离心(3 000 r/min)30 min获得血浆;取腹主动脉,生理盐水冲洗后,纵行剖开腹主动脉,平铺于滤纸上,体视显微镜下观察可视血栓形成情况。

1.3.2 酶联免疫吸附测定(ELISA)法

取各组家兔血浆,采用ELISA法测定血浆中vWF:Ag 和D-二聚体,严格按照试剂盒说明书操作。

1.3.3 放射免疫分析法

125I-TXB2和125I-6-keto-PGF1α为示踪标记物,采用放射免疫分析法测定血浆TXB2和6-keto-PGF1α的浓度,严格按照试剂盒说明书操作,并计算TXB2/6-keto-PGF1α的比值。

1.4 统计分析

采用SPSS 18.0统计软件分析,计量资料实验数据以均数±标准差(x ± s)表示,计量资料组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较,若方差齐采用LSD法,若方差不齐采用Dunnett'T3法,组间率的比较采用卡方检验,以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果 2.1 动脉斑块血栓形成情况

球囊拉伤后合并高脂饮食8周后,变换为正常饮食并给予药物干预4周后,以蝰蛇毒和组胺诱导斑块破裂和血栓形成。体视显微镜下,可见假手术组无斑块和血栓形成(0%),模型组和辛伐他汀组斑块血栓受损继发血栓形成率分别为6/8(75%)和2/8(25%),见表 1。模型组与假手术组相比差异有统计学意义(P<0.01);辛伐他汀组与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05)。

表 1 不同组别斑块受损激发血栓形成的比较
组别 n 血栓形成数(只) 血栓形成比率(%)
注:与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
假手术组 8 0 0**
模型组 8 6 75
辛伐他汀组 8 2 25*
2.2 辛伐他汀对血浆vWF:Ag和D-二聚体的影响

结果显示,模型组动物高胆固醇饮食合并球囊损伤,可提高血浆vWF:Ag和 D-二聚体水平,与假手术组相比差异有统计学意义(P<0.01)。辛伐他汀干预4周后,血浆vWF:Ag和 D-二聚体水平均降低,与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01),提示辛伐他汀对血浆vWF:Ag和 D-二聚体有明显的抑制作用,见表 2

表 2 不同组别血浆vWF:Ag和D-二聚体浓度的比较(x ± s)
组别 n vWF:Ag(%) D-二聚体(mg/L)
注:与模型组比较,**P<0.01。
假手术组 8 120.121±23.298** 0.266±0.061**
模型组 8 168.954±23.586 1.640±0.392
辛伐他汀组 8 132.993±23.160** 1.056±0.376**
2.3 辛伐他汀对血浆TXB2和 6-keto-PGF1α浓度及TXB2/6-keto-PGF1α的影响

结果显示,模型组动物高胆固醇饮食合并球囊损伤后,血浆TXB2浓度升高、6-keto-PGF1α浓度降低、TXB2/6-keto-PGF1α升高,与假手术组相比差异有统计学意义(P<0.01)。辛伐他汀干预4周后,血浆TXB2浓度、TXB2/6-keto-PGF1α降低、而6-keto-PGF1α浓度升高,其中,TXB2和6-keto-PGF1α与模型组相比差异有统计学意义(P<0.05);TXB2/6-keto-PGF1α与模型组相比差异有统计学意义(P<0.01),提示辛伐他汀可降低血浆TXB2浓度、升高6-keto-PGF1α浓度,进而降低TXB2/6-keto-PGF1α,见表 3

表 3 不同组别血浆TXB2和6-keto-PGF1α浓度及TXB2/6-keto-PGF1α的比较(x ± s)
组别 n TXB2(ng/L) 6-keto-PGF1α(ng/L) TXB2/6-keto-PGF1α
注:与模型组比较,*P<0.05, **P<0.01。
假手术组 8 137.423±31.768** 187.050±11.312** 0.732±0.149**
模型组 8 202.185±32.911 108.175±24.326 1.978±0.630
辛伐他汀组 8 157.639±38.481* 136.638±19.079* 1.141±0.163**
3 讨论

动脉粥样硬化发生临床急性事件最基本的深层原因,是复杂动脉粥样斑块易损,在此基础上斑块破裂或者糜烂合并血栓形成。高胆固醇饲料喂养易于形成腹主动脉易于形成斑块,然而,持续高胆固醇饮食形成的斑块往往以泡沫细胞为主,难以形成与人体类似的复杂斑块。实验研究显示[4, 5],AS本身与血管内皮细胞功能紊乱关系密切相关,内皮细胞受损或功能障碍是AS的始动因素。因此,笔者采用高胆固醇饮食的基础上,行球囊拉伤术损伤腹主动脉内皮细胞,促进斑块形成的数量和严重程度;高胆固醇饮食8周后,改为普通饮食,研究显示降低胆固醇水平,促进斑块不稳定。在此基础上,采用蝰蛇毒和组胺使血管交替强烈收缩和舒张,促进不稳定斑块破裂或糜烂。本研究结果显示,上述模型动物腹主动脉处发生明显的斑块糜烂、破裂和继发血栓形成,与Gang等[6]人的研究类似,提示不稳定斑块继发血栓形成的动物模型制作成功。辛伐他汀可降低上述模型血栓形成,提示辛伐他汀具有抗血栓功效。AS的不稳定斑块易形成血栓,是多种因素共同作用的结果。为阐述辛伐他汀抗血栓形成的机制,本研究利用此模型进一步观察与血栓形成的相关指标的改变。

内皮细胞功能障碍或受损不但是AS始动因素,而且功能障碍和受损的内皮细胞又释放大量的vWF,其具有使血小板与胶原或其他表面黏附的桥梁作用,进而导致AS病变处易形成血栓。本研究显示球囊损伤内皮细胞的动物模型中血浆vWF浓度升高,提示球囊损伤是AS本身和诱导斑块破裂的因素,均导致内皮细胞功能障碍。辛伐他汀有效降低上述动物模型的vWF水平,提示该药抑制血栓形成的机制与保护内皮细胞受损伤有关。

D-二聚体是凝血酶及因子Ⅻ作用下的交联纤维蛋白经纤溶酶降解作用后一种特异性降解产物。可反映凝血和纤溶系统的激活,是目前公认的体内活动性血栓形成的特异性分子的标志物[7]。大量临床研究[8]显示在AS病变中,D-二聚体能沉积于血管壁,直接损伤血管内膜;同时还能促进血小板黏附和聚集,使血液处于高凝状态,进而加速血栓形成。本研究中模型组的D-二聚体检测明显高于假手术组,说明该模型制备后血液处于高凝状态,易于在不稳定斑块中发生血栓形成。而辛伐他汀有效降低了模型动物的D-二聚体浓度,提示该药物可逆转高凝状态,发挥抗血栓功能。

TXB2和6-keto-PGF1α是TXA2和PGI2的稳定代谢产物,以两者含量间接反映半衰期极短的TXA2和PGI2浓度。TXA2和PGI2是一组由血液中血小板和血管内皮细胞释放的血管活性物质,TXA2促进血管收缩和血小板聚集,PGI2舒张血管和抑制血小板聚集,两者相互拮抗。正常情况下在血液中两者含量及比值保持相对平衡状态,使血管舒张有度,既不形成血栓也不发生出血[9]。临床研究[10]发现AS患者血管损伤处有大量血小板黏附,易形成血栓,TXA2增高,而PGI2降低,导致两者平衡失调。一旦两者失衡,则促进血小板聚集,加速血栓形成。本研究实验结果显示,模型组中TXB2增高,6-keto-PGF1α减低,两者比值明显升高,提示该模型血管内皮细胞受损,循环血液中的血小板黏附在损伤部位、被激活、释放TXA2,进一步促进血小板聚集,加速血栓形成。辛伐他汀能有效提高6-keto-PGF1α浓度、降低TXB2浓度,促进两者比例平衡,进一步提示辛伐他汀具有保护内皮细胞、抑制血小板激活进而发挥抗凝作用。

综上所述,本实验通过球囊拉伤术后药物触发制备不稳定斑块血栓形成的模型,进而研究辛伐他汀抗AS的血栓形成的机制,实验结果显示辛伐他汀可能通过修复损伤的血管内皮细胞,改善血液高凝状态,抑制血小板聚集等,发挥抗血栓形成的作用,本研究为辛伐他汀临床针对AS不稳定斑块患者,预防其血栓形成提供了实验依据。

参考文献
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