KV1.3通道阻断剂SHK5对大鼠动脉粥样硬化斑块的影响

KV1.3通道阻断剂SHK5对大鼠动脉粥样硬化斑块的影响

肖国胜常贺李刚王焱(厦门大学附属中山医院厦门心脏中心福建厦门361004)

【摘要】目的:研究特异性Kv1.3通道阻断剂ShK(L5)对大鼠动脉粥样硬化发生过程中T细胞亚群及Kv1.3通道表达的影响。方法大鼠随机分为3组,动脉粥样硬化组(AS)组给予高脂饮食联合维生素D3负荷的方法喂养,药物干预组在AS组基础上每天皮下注射特异性Kv1.3阻断剂ShK(L5);对照组仅给予基础饲料。8周后留取主动脉石蜡包埋,应用HE染色、Masson三色染色观察主动脉粥样硬化病变情况。结果AS模型组和药物干预组TC、TG、LDL与对照组比较明显升高,HDL相比降低(P<0.05);AS模型组主动脉内膜增厚明显,可见大量炎性细胞浸润,中膜平滑肌层排列紊乱;药物干预组内膜病变程度减轻;对照组各层组织结构正常。结论:特异性阻断Kv1.3通道,可以减轻动脉粥样硬化的发生。

【关键词】动脉粥样硬化电压门控钾通道

【中图分类号】R965【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2012)26-0026-02

前言

近年来随着对动脉粥样硬化研究的深入,越来越多的证据显示,动脉粥样硬化不但具有慢性炎症的特征,而且炎症反应的整个过程都有先天性和获得性免疫应答参与其中。目前研究已经发现,在动脉粥样硬化斑块中最主要的T淋巴细胞亚群是CD4+T淋巴细胞,约占70%,绝大多数表达MHC类抗原,表示其处于免疫活化状态。电压门控钾通道Kv1.3由Kv1.3基因编码,是电压门控钾通道Shaker家族的成员,由大约500个氨基酸的亚单位非共价结合形成的同源四聚体。Kv1.3作为一个电压门控的通道,它的门控由膜电位所控制,膜电位的改变可被包含正电荷(即所谓的门控电荷)的“电压感受器”区域所感知。本研究即使主要研究Kv1.3通道在动脉粥样硬化中的作用以及Kv1.3通道特异性抑制剂ShK(L5)对动脉粥样硬化的作用。

材料和方法

1实验动物:清洁级24只健康Wistar雄性大鼠,随机分为三组,每组8只:(1)、正常对照组,(2)、动脉粥样硬化模型组,高脂饮食并注射维生素D3(3)、药物干预组,模型组并每天皮下注射Kv1.3特异性阻断剂SHK(L5),剂量为10μg/kg;。各组喂养8周后取血,处死,取血管组织等。

2血脂检测:分别按照试剂盒说明书方法检测总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇。

3主动脉HE染色:4%多聚甲醛固定血管环,脱水处理后,常规石蜡包埋。切成厚度为4μm的石蜡切片,脱蜡水化,苏木素侵泡5min,自来水冲洗,盐酸酒精分化10s,自来水浸泡15min,伊红染色1min,常规脱水,透明,中性树脂封片,镜下观察并拍照。

4Masson三色染色甲醛固定血管环,脱水处理,石蜡包埋。切成厚度为4μm的石蜡切片,置于普通载玻片上,切片脱蜡水化,每片切片滴加Masson复合染色液100μl,染5min,蒸馏水冲洗,滴加磷钼酸溶液100μl,染5min,甩干,滴加苯胺蓝溶液100μl,染5min蒸馏水冲洗,滴加分化液100μl分化30s,常规脱水,透明,封片:95%乙醇2min→100%乙醇2min→中性树胶封片,镜下观察并拍照。

5统计方法

实验数据用SPSS11.5统计数据软件处理,所有数据均采用均数±标准差(x-±S)表示,两组间比较方差齐采用t检验,方差不齐采用秩和检验,P<0.05表示有统计学意义。

实验结果

1实验大鼠血脂检测结果

AS组和药物干预组之间TC、TG、LDL和HDL之间差别较小,经t检验分析,无明显统计学差别,P>0.05。

AS组、药物干预组与对照组各指标之间差异较大,血清总胆固醇(TC)、甘油三脂(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)明显增高,P<0.05,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)明显降低,P<0.05。见表1

表1各组大鼠8周时血脂(x-±S)

与AS模型组和药物干预组比较,*P<0.05。

2实验大鼠主动脉HE染色结果

正常对照组大鼠,主动脉管腔圆形,内膜、中膜和外膜分界清楚,内膜层平滑;AS模型组大鼠,主动脉横断面上有多少不等的内膜局部增厚病灶,内膜和中膜分界不清,弹性纤维层结构不清,炎性细胞大量浸润;药物干预组大鼠,主动脉横断面上主动脉内膜大致整齐,可见内膜增厚突出,但程度较轻,炎性细胞较少,弹力纤维排列紊乱,但无明显断裂,中膜平滑肌层排列大致正常,可见脂质沉积和泡沫细胞,无钙化灶和坏死物质。

图1各组HE染色a正常对照组b动脉粥样硬化模型组c药物干预组(X200)

3实验大鼠主动脉Masson染色结果

正常对照组大鼠,主动脉管腔圆形,内膜、中膜和外膜分界清楚,中膜平滑肌纤维排列规则,弹力纤维层清晰完整,呈环形排列,无脂肪沉积和钙化坏死;外膜为薄层疏松结缔组织;AS模型组大鼠,内膜和中膜分界不清,内膜下大量平滑肌细胞增生,内弹力层发生变性、断裂和崩解;药物干预组大鼠,主动脉横断面上主动脉内膜大致整齐,少见内膜增厚突出,弹力纤维排列紊乱,但无明显断裂,中膜平滑肌层排列大致正常,可见脂质沉积引起的空洞,钙化灶和坏死物质不明显。

图2Masson染色a正常对照组b动脉粥样硬化模型组c药物干预组(X200)

讨论

AS的发生与脂质代谢失常密切相关,AS的本质就是动脉壁对从血浆侵入的脂质的反应,高血脂尤其是LDL-C的增高是动脉粥样硬化的最重要的危险因素,其重要性已经得到众多大规模临床实验证实。LDL-C可以通过激活EGF受体以及增加PDGF的分泌的方式来促进平滑肌的增殖,还可以增加VSMC上的LDL-C受体并以此增加细胞内的钙离子,从而促进平滑肌细胞增殖。实验8周后,检测大鼠血脂,发现AS组大鼠的血清总胆固醇(TC),甘油三酯(TG)低密度脂蛋白(LDL)与空白对照组比较明显升高,高密度脂蛋白(HDL)也明显减低,已经形成较明显的高脂血症。正常对照组大鼠主动脉管腔圆形,内膜、中膜和外膜分界清楚,内膜层平滑无突起增厚,由单层内皮细胞覆盖,中膜为排列规则的梭形平滑肌细胞,弹力纤维层清晰完整,呈环形排列;外膜为薄层疏松结缔组织。AS模型组大鼠主动脉局部管壁向管腔内突出,内膜、中膜和外膜分界不清,内膜可见明显增厚,弹性纤维层结构不清,炎性细胞大量浸润;内膜下中膜平滑肌细胞排列紊乱,可见脂质沉积,点状或片状钙化灶及坏死物质形成。

特异性Kv1.3通道阻断剂阻断Kv1.3通道,可能是通过减少动脉粥样硬化中T细胞的活化和增殖,减轻动脉粥样硬化的发生,有明显的抗AS作用。同时,也从另一方面证实了Kv1.3通道、T淋巴细胞和动脉粥样硬化的相关性[6],为Kv1.3通道成为新的动脉粥样硬化免疫治疗的靶点提供了理论依据。

基金项目:国家自然科学基金面上项目(No.30871045),福建省自然基金(No.2012J01415)

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