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川芎嗪对血管平滑肌细胞增殖抑制作用的探讨



全 文 :·92· 中草鸣ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月
川芎嗪对血管平滑肌细胞增殖抑制作用的探讨
冯津萍1,卢 奕2,陈 星1,陈敏荔1,郭玉军1,梁爽霖1
(1.天津市胸科医院,天津300051;2.天津医科大学,天津300203)
摘 要:目的 观察川芎嗪(TMP)对血管平滑肌细胞(VSMC)增殖的抑制作用,并探讨其作用机制。方法利用
大鼠颈动脉血管内膜损伤可引起VSMC增殖、血管增厚为实验模型。行增殖细胞核抗原(PCNA)、I型胶原、Ⅳ型
胶原组织化学检测,纤维母细胞生长因子(FGF)、血小板源生长因子(PDGF)、Bel一2、Bax、C—myc原位杂交检测及
TUNEL染色。结果内皮损伤后VSMC增殖,血管管腔面积减少;低剂量TMP治疗组有轻度抑制VSMC增殖
的作用,使管腔面积有所增加;TMP高剂量抑制作用明显增强。高剂量TMP组和假手术组PCNA、Ⅳ胶原、PDGF
的表达低于模型组;TMP低剂量组与模型组相比无显著差异。高、低剂量TMP组和假手术组的I型胶原、FGF、
Bcl一2、c—myc和TUNEL的表达低于模型组。高、低剂量TMP组和假手术组的Bax表达高于模型组。结论TMP
能抑制平滑肌细胞I型胶原、Ⅳ型胶原、FGF、PDGF表达;影响Bct~2、c—myc、Bax基因表达,促进血管平滑肌细胞
凋亡;达到抑制平滑肌细胞增殖的作用。
关键词:血管平滑肌细胞(VSMC);增殖;川芎嗪
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2007)01—0092一04
Explorationfornhibitorymechanismoftetramethylpyrazine
onvascularsmoothmusclecellproliferation
FENGJin—pin91,LUYi2,CHENXin91,CHENMin—lil,GUOYu—junl,LIANGShuang—linl
Keywords:vascularmoothmusclecell(VSMC);proliferation;tetramethylpyrazine(TMP)
冠状动脉介入治疗存在的主要问题仍是再狭
窄,近年来研究认为,再狭窄是血管损伤的一种修复
反应,是平滑肌细胞增殖的结果。与血管平滑肌细胞
(VSMC)有关的生长因子主要为血小板源生长因
子(PDGF)、纤维母细胞生长因子(FGF)等。增殖
细胞核抗原(PCNA)是反映细胞增殖程度的指标。
I型和Ⅳ型胶原在再狭窄中作用机制报道甚少。川
芎嗪(tetramethylpyrazine,TMP)是一种新型钙
离子拮抗剂,有研究[13发现川芎嗪对原代培养的
VSMC具有明显的抑制作用,其机制尚不清楚。本
研究通过建立大鼠颈动脉内皮损伤模型,观察了血
管内皮损伤后平滑肌细胞增殖及相关因子的调节情
况、细胞凋亡及相关基因(Bcl一2、Bax、c—myc)的调
节情况,应用TMP进行干预,探讨TMP抑制血管
成形术后再狭窄的可能机制。
1材料与方法
1.1 主要试剂:PCNA、I型胶原和rq型胶原免疫
组化试剂盒和Bax、c~myc、FGF和PDGF原位杂交
试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司。bcl一2
原位杂交试剂盒购自天津津脉生物有限公司。
TUNEL试剂盒购自美国罗氏诊断公司。
1.2动物模型的建立及实验分组:6~8周龄
Wistar大鼠,体重250350g,购自军事医学科学
院实验动物中心。大鼠麻醉后,钝性分离出大鼠颈外
动脉,将Fogarty导管(2F)沿颈外动脉到颈总动
脉伸至主动脉弓,稍回撤,充盈气囊回拉Fogarty导
管剥脱颈总动脉血管内膜,撤出导管,结扎该侧颈外
动脉口]。受试药物:盐酸川芎嗪注射液(北京第四制
药厂生产,批号021027)。随机分组:假手术组,9
只,仅暴露左侧颈总动脉后缝合局部伤口;模型组,
10只,行左侧颈总动脉内膜剥脱术;TMP低剂量药
物组,10只,术前3dip给予盐酸川芎嗪50mg/
(kg·d),行左侧颈总动脉内膜剥脱术,术后继续给
药2周;TMP高剂量药物组,11只,术前3dip给
予盐酸川芎嗪120mg/(kg·d),行左侧颈总动脉内
膜剥脱术,术后继续给药2周。标本制备:术后2周
处死大鼠,以5%多聚甲醛和3%戊二醛配制的灌
注液进行血管的固定。取材左侧颈总动脉,送电镜,
并进行蜡块包埋,制备石蜡切片。
1.3方法:HE染色光镜观察血管管腔面积。电镜
’观察。免疫组织化学检测:包括胶原I、胶原Ⅳ、
PCNA等。原位杂交检测,包括:FGF、PDGF、Bcl一2、
收稿日期:2006—05—09
基金项目:天津市科技发展计划项目(973113310)
作者简介:冯津萍(1967一),女,副主任医师,硕士学位,天津医科大学和南开大学硕士生导师,从事心血管内科临床和科研工作,发表论
文10余篇,曾主持多项课题研究,曾获天津市科技进步三等奖。
万方数据
中草菊 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月·93·
Bax、c—myc等。TUNEL检测。各项检测结果应用
MIAS2000图像分析系统进行分析。每张切片随机
选取5个不同视野进行扫描分析,测定平均吸光度。
显色越深平均吸光度值越低,显色越浅平均吸光度
值越高,故平均吸光度值与表达量成反比。本实验各
项指标的染色结果用平均吸光度值表示。
1.4统计学分析:实验结果以z±S表示,显著性检
测采用单因素方差分析和Dunnet—t检验。
2结果
2.1 HE染色结果:见图1。在内皮损伤后,血管内
膜增厚,平滑肌细胞增殖、排列紊乱,内弹力层迂曲
明显,细胞外基质增加。TMP低剂量对上述改变有
抑制作用,使内皮损伤后血管管径增加,TMP高剂
量的该抑制作用更加明显。
2.2各组血管截面积和TUNEL染色结果:见表1。
锻手术基i 模型组TMP巅剂餐缀
图1光镜结果
Fig.1Resultsoflight—microscope
表l各组血管管腔面积和TUNEL染色的比较
Table1 Comparisonbetweenvascularcapacityarea
andTUNELamonggroups
’P<0.05’’P<0.01USmodelgroup
2.3电镜结果:见图2。假手术组平滑肌细胞超微
结构形态特点:核不规则,异染色质沿核膜下分布,
核两极端可见线粒体和聚核糖体;胞膜外可见胶原
滑肌细胞形态呈激活状态,细胞突起明显增多,核不
规则,异染色质沿核膜下分布;胞浆内微纤维减少,
粗面内质网和线粒体以及游离聚核糖体增多;细胞外
有基底膜性物质,弹性纤维包围线粒体和突起。TMP
低剂量组:平滑肌细胞较活跃,胞核皱褶多;微纤维
少,粗面内质网和线粒体较多;聚核糖体多;细胞周围
的微纤维物质较少。TMP高剂量组:平滑肌细胞核
较规则,细胞突起明显减少,细胞间距较窄,胞浆内粗
面内质网和线粒体数量减少;微纤维较多;细胞外微
细纤维和弹性纤维减少;无定型物质增多。
2.4免疫组织化学结果:见表2。
2.5原位杂交结果:见表3。
假f术组 模矬缀TMP赢荆肇镶
图2电镜结果
Fig.2Resultsofelectro—microscope
表2各组I型胶原、Ⅳ胶原、PCNA免疫组织化学结果
(平均吸光度)
Table2 Resultsofimmunehistochemistryof
collagenI,collagen1V,andPCNA
amonggroups(averageabsorbance)
组别剂量/(mg·kg一1)动物/其1型胶原 ~型胶原PCNA
TMP 120 11 180.32+5.46。‘204.62+11.52”。148.96±1.45。‘
60 10 152.27±8.83’+160.ooil6.68124.90±4.74
假手术 一 9 189.42i0.81+’230.24217.35。+220.90i6.85。’
模型 一 10 129.57+15.09156.29+11.51129.21±14.99
与模型组比较:’P。P3讨论
冠心病是一种危害人类健康的常见病,随着冠
心病介入治疗领域的飞速发展,经皮冠状动脉介入
治疗(PCI)已经成为冠心病的有效治疗手段之一,
但是PCI后困扰着临床医生的重要问题是PCI术
纤维和弹性纤维;细胞突起有微纤维包绕,偶见粗面 后再狭窄,再狭窄的发生机制及防治亦成为当今心
内质网;细胞间胶原纤维排列较为规整。模型组:平 血管疾病领域研究的热点之一。
表3各组FGF、PDGF、c—myc、bcl一2、Bax原位杂交的结果(平均吸光度)
Table3 ResultsofinsituhibridizationofFGF,PDGF,c—myc,bcl-2,andBaxamonggroups(averageabsorbance)
与模型组比较:+P’P 万方数据
·94· 中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第39卷第1期2007年1,El
TMP是一种新型钙离子拮抗剂,是从川芎的
根茎中提取分离的生物碱单体,是川芎的主要有效
成分。现已证实其具有抗凝血活性[3]。有研究发现[2]
TMP对原代培养的VSMC具有明显的抑制作用,
且呈剂量依赖性,TMP能明显缩小VSMC的细胞
面积、核面积和核周长,能明显抑制VSMC数目的
增长,从形态学角度证实其有效抑制VSMC增殖的
作用。本研究电镜结果提示模型组VSMC明显增
殖,为合成表型。TMP对细胞的形态和分泌功能有
一定的影响,表现在平滑肌细胞较静止、突起减少、
细胞膜较平滑、细胞外基质减少及胞浆内粗面内质
网、线粒体和游离聚核体减少。HE染色结果提示内
皮损伤后VSMC增殖,血管管腔面积减少;低剂量
TMP有轻度抑制VSMC增殖的作用,使管腔面积
有所增加;TMP高剂量的该抑制作用明显增强。内
皮损伤后平滑肌细胞明显增殖、血管管腔面积减少,
TMP对该平滑肌细胞增殖有一定的抑制作用,从
而使血管管腔面积增加,为TMP治疗经皮冠状动
脉腔内成形术(PTCA)术后再狭窄提供理论依据。
本研究结果提示随着平滑肌细胞的增殖,
PCNA表达亦增多,TMP对其有一定的抑制作用,
进一步支持TMP抑制VSMC增殖的理论。本研究
中在体实验显示内皮损伤后胶原I和胶原Ⅳ表达均
增加,TMP干预后表达降低,接近正常。TMP对胶
原I和胶原Ⅳ合成的抑制作用是其干预内皮损伤后
再狭窄的可能机制之一。TMP抑制平滑肌细胞的
增殖,同时也抑制了胶原的合成,使血管管腔面积增
加,干预了血管成型术后再狭窄。
血管成形术导致血管的非血栓性表面破裂后,
胶原纤维暴露导致血小板黏附、聚集以及生长因子
的释放。损伤内皮分泌许多促平滑肌迁移增殖生长
因子如PDGF、FGF等。有研究表明[4]血管成形术
后的修复过程,发现在血管成形术后人冠状动脉部
位有PDGF—B[51表达。本研究结果显示内皮损伤后
PDGF表达明显增加,低剂量TMP可抑制其表达,
TMP高剂量进一步抑制其表达,提示TMP对平滑
肌细胞的抑制作用可能是通过抑制PDGF的表达
从而抑制了SMC由中膜迁移至内膜而起的作用。
FGF出现在动脉损伤早期受损细胞所释放的生长
因子中,对SMC的增殖有促进作用。本研究显示内
皮损伤后FGF表达增多,TMP随剂量增加对FGF
表达的抑制作用亦增强,TMP对SMC的抑制作用
亦可能与其对FGF分泌的抑制有关,从而抑制了
FGF对SMC增殖的促进作用。
细胞外生长因子与细胞表面受体结合可激活,
最终导致细胞分裂信号传导所需的级联反应。
c—myc的激活被认为是血管平滑肌细胞增殖的始动
因素之一。本研究提示在内皮损伤后出现c—myc表
达增多,TMP对其有明显的抑制作用,从而抑制了
平滑肌细胞增殖的始动环节,抑制平滑肌细胞的
增殖。
细胞凋亡是一个主动的、可控的、正常的生命现
象,受一系列基因调控。再狭窄病灶中的细胞增生比
原发性动脉粥样硬化病灶中的更活跃,而且细胞凋
亡发生率亦更高,许多动物实验结果支持了这一结
论。bcl一2基因是一种原癌基因,又称之为凋亡相关
基因。Bax基因在核苷酸序列上与bcl一2有一定同
源性,但作用迥异[6]。本研究显示球囊损伤后凋亡现
象减少,TMP促进细胞凋亡。Bcl一2在球囊损伤后
表达减少,TMP抑制其表达,相反,Bax在球囊损伤
后表达增加,TMP促进其表达。该研究提示球囊损
伤后血管平滑肌细胞增殖,平滑肌细胞凋亡减少,
TMP可促进平滑肌细胞凋亡,bcl一2抑制细胞凋亡,
Bax促进细胞凋亡,TMP正是抑制bcl一2的表达,
促进Bax的表达,从而促进平滑肌细胞的凋亡,抑
制平滑肌细胞的增殖。
内皮损伤后血管平滑肌细胞增殖,胶原合成增
加,平滑肌细胞凋亡减少,细胞外生长因子与细胞表
面受体结合可激活,最终导致细胞分裂信号传导所
需的级联反应。平滑肌细胞的凋亡和增殖对再狭窄
的发生、发展和形成起重要作用,其中PDGF和
FGF起介导作用,从而定量调控细胞增殖诱导内膜
增厚。PDGF与FGF等生长因子与平滑肌细胞凋亡
有密切关系,有防止凋亡形成的作用。PDGF可促进
平滑肌细胞产生胶原,此与PDGF和FGF对平滑
肌细胞增殖的诱导而产生胶原密切相关。TMP抑
制了PDGF和FGF的表达,从而抑制平滑肌细胞
的增殖和胶原的合成;TMP抑制bcl一2的表达,促
进Bax的表达,促进平滑肌细胞的凋亡,从而抑制
了内皮损伤后的再狭窄。
总之,大鼠颈动脉血管内膜损伤可引起VSMC
增殖,血管增厚,管径缩小。PCNA、I型胶原、IV型
胶原、PDGF、FGF、bcl一2、c—myc和TUNEL均高表
达,Bax呈低表达。血管内皮损伤,是多种细胞因子
和生长因子介导的局部血管重建和再塑,是血管平
滑肌细胞迁移、增殖、凋亡及细胞的基质分泌和堆积
的结果,是一系列基因异常表达所引起的血管功能
与结构的改变,此为PCI术后再狭窄的部分机制。
万方数据
中草喃 ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第1期2007年1月·95·
不同浓度的TMP对上述异常表达有一定抑制作 EJ]·Circulation,1996,93:577—584·
用,TMP抑制细胞因子和生长因子介导的局部血 ~Tetra二ethylpyr。azine。。dit。deriva。t。o。:。ticr-oag。lability
管重建和再塑,抑制VSMC的增殖,使管壁变薄,管 [。]昱jj黯TRr0Ieadi。t置耋鼻畿篡专黧:0::慧。:2邕
径增大,为TMP用于治疗PCI术后再狭窄提供部derivedgrowthfactor(B-chain)inneointimaformationafter
分理论依据。 ;r4t^er‘81i“j“。y[J]·z
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z‘78:1966一1968。
十五昧沉香散等5种藏药抗慢性缺氧的实验研究
靳国恩1,张伟1,杨应忠1,杨全余2,周晓梅2,多杰2,格日力1*
(1.青海大学医学院高原医学研究中心,青海西宁810001;2.青海省藏医药研究所,青海西宁810007)
长期慢性缺氧往往使机体处于一种严重的代谢
与机能障碍,从而影响正常的生理和代谢活动,如不
及时给予处理,就会导致慢性高原病的发生。慢性高
原病是青藏高原特有的常见病,其病理生理特征为
严重的低氧血症、红细胞过度增殖和持续性肺动脉
高压。据流行病调查,海拔3500m以上地区,慢性
高原病的患病率是10.1%,并随海拔高度的上升而
增加,而且移居者明显高于世居者[1],严重影响着青
藏高原人民的身心健康。藏药是我国尚待开发的民
族药物,在我国传统医药中占有重要地位。发掘、整
理、研究藏药对进一步开发利用藏药具有深远意义。
本研究在以往藏药抗急性缺氧研究基础上[2],对十
五味沉香散等5种有一定抗急性缺氧效果的藏药进
行抗慢性低氧的研究。
1材料与方法
1.1 药物:本研究小组在对抗急性缺氧药物筛选实
验中有一定抗缺氧作用的八味沉香散、十五味沉香
散、愈心冲剂、七十味珍珠丸、如意珍宝丸等5种藏
药制成混悬液以备用o“]。具体如下:十五味沉香散
(藏名:阿嘎交阿,由沉香、肉豆蔻、诃子、藏木香等
15味藏药组成),临床常用于益气行滞,通络止痛,
特别用于冠心病、心绞痛、脑梗死等气滞血瘀症。剂
量:每次1g,1132~3次。制法:15味药粉碎成细
粉,过筛,混匀即得。愈心冲剂(由檀香、肉豆蔻、广枣
3味组成),临床用于清心热。剂量:每次1g,1日3
次。制法:将3味药材粉碎成粗粉,加水浸泡,先提取
挥发油,另器收集,药渣加水煎煮3次,合并煎液,滤
过,浓缩为浸膏,加乙醇静置,滤过,回收乙醇,浓缩
为稠膏,加入蔗糖,制成小颗粒,干燥,喷人挥发油,
混匀即得。七十味珍珠丸(由珍珠、玛瑙、珊瑚等70
味藏药精炼制成),用于各种中毒症、“白脉”病、中风
等心脑血管及神经性障碍疾病。剂量:每3~7天1
丸,每丸1g。制法:除藏红花、牛黄、麝香另研细粉
外,其余动、植物类药共研细粉,矿物类药按其炮制
粉碎后,与动、植物类药细粉配研,过筛,再加入藏红
花、牛黄、麝香细粉,混匀,用麝香细粉加适量水泛
丸,阴干即得,八味沉香散制法同十五味沉香散,如
意珍宝丸制法同七十味珍珠丸。以上藏药均由青海
省金诃藏药厂提供。
1.2动物:Wistar大鼠,160~200g,雌雄各半,由
兰州医学院动物所提供。
1.3方法:将90只Wistar大鼠随机分成6组,每
组15只,雌雄分开并运至玛多县(海拔4300m)
饲养,其中5个药物组作为实验组用5种藏药混悬
收稿日期:2006—05—22
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30260034)
作者简介:靳国恩(1967一),男,藏族,青海籍,硕士研究生,副教授,研究方向为中藏药开发和研究。
Tel:(0971)6108394E—mail:jmcy2005teacher@yahoo.corn.an;jmcy2005.student@sina.corn
*通讯作者格日力Tel:(0971)6142063E—mail:gerili@Public.xn.qh.cn
万方数据
川芎嗪对血管平滑肌细胞增殖抑制作用的探讨
作者: 冯津萍, 卢奕, 陈星, 陈敏荔, 郭玉军, 梁爽霖, FENG Jin-ping, LU Yi, CHEN
Xing, CHEN Min-li, GUO Yu-jun, LIANG Shuang-lin
作者单位: 冯津萍,陈星,陈敏荔,郭玉军,梁爽霖,FENG Jin-ping,CHEN Xing,CHEN Min-li,GUO Yu-
jun,LIANG Shuang-lin(天津市胸科医院,天津,300051), 卢奕,LU Yi(天津医科大学,天津
,300203)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(1)
被引用次数: 13次

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13.王文丽.李孝生.李文生 川芎嗪对肝星状细胞基质金属蛋白酶13和金属蛋白酶组织抑制剂1表达的影响[期刊论文
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