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经皮冠状动脉腔内成形术(PTCA)已经成为冠心病患者的主要治疗手段之一,然而PTCA术后的高再狭窄(RS)率,严重影响了心脏介入治疗的远期疗效。RS形成的病理机制还不十分清楚,有充足的证据表明,血管内皮细胞(VEC)、血管平滑肌细胞(VSMC)、血管外膜成纤维细胞(VAF)、其他血管壁细胞和细胞外基质(ECM)均参与了RS的形成。传统认为血管外膜仅仅起支持和营养作用的观点受到质疑,它也积极参与了血管损伤后的一系列应激反应。近年来提出的血管重塑(VR)学说,认为不利的VR可能是引起RS的重要原因,VAF在血管损伤情况下迅速增殖、活化、分泌胶原参与血管的生理或病理性修复过程。VAF的一系列变化促进血管外膜纤维化,像收缩的瘢痕一样,缩窄受损的血管,导致管腔狭窄,参与再狭窄的形成。中医药在心血管疾病防治方面有着悠久历史和独特优势,临床研究表明活血化瘀类方药对防治PTCA术后RS形成具有良好的疗效。中药作用机制复杂,具有多途径多靶点整合作用的特点,研究发现活血化瘀类中药通过多方面机制发挥效应,包括:抑制血小板活化,抗血栓形成,拮抗钙离子,抑制血管紧张素转化酶活性,抑制VSMC增殖及抑制炎症反应等。VAF的特性及其在RS过程中发生的生物学行为改变使其成为RS防治的潜在靶点。本实验以此为着眼点,对VAF在血管损伤中的刺激因素作用下的变化进行观察,选取4种具有代表性的活血化瘀中药进行研究,观察其主要成分对前述病理过程的干预或逆转作用。为更深入揭示中药作用机理做一些有益尝试,提供实验依据。本实验探讨了4种经临床证实药效明确的活血化瘀中药川芎、葛根、丹参、丹皮的主要成份盐酸川芎嗪(tetramethylpyrazine),葛根素(puerarin),丹参酮ⅡA(tanshinoneⅡA),丹皮酚(paeonol)对血管紧张素Ⅱ(ANGⅡ)诱导的VAF增殖及胶原蛋白表达的影响。主要研究内容分为如下三部分:一大鼠血管外膜成纤维细胞原代培养、鉴定及生物学行为研究本实验采用组织块贴壁法,建立了大鼠胸主动脉VAF的原代培养方法。采用免疫细胞化学染色法对细胞进行鉴定,并进行了细胞的形态学观察和生物学特性研究,采用MTT法测定细胞活力,间接反映细胞生长状况。结果发现组织块干涸贴壁,高营养培养基(含20%胎牛血清的DMEM培养基)进行诱导,有利于细胞迅速萌出,0.25%胰酶消化细胞进行传代,常规培养基(含10%胎牛血清的DMEM培养基)维持培养,细胞可迅速增殖,成典型的放射状排列走行,在第2-4d进入指数生长期。这样培养的VAF性状稳定,生长状态良好,纯度高,可传至7-8代。中间丝蛋白是细胞骨架蛋白的一种,具有组织特异性,常用来鉴别细胞的组织来源。采用间质性来源的波形蛋白(Vimentin),肌性来源的结蛋白(desmin)和内皮性来源的第Ⅷ因子(vWF)进行细胞的免疫化学染色,结果发现Vimentin染色阳性,鉴定细胞为间质组织来源,而desmin和vWF染色阴性,排除了其肌源性细胞和内皮来源细胞的可能。本方法简便,实验周期短,可操作性强,为相关血管性疾病的体外研究创造了条件。二盐酸川芎嗪、葛根素、丹参酮ⅡA、丹皮酚对正常及ANGⅡ诱导的VAF增殖的影响本实验目的是摸索盐酸川芎嗪、葛根素、丹参酮ⅡA、丹皮酚的最大无毒剂量,并观察它们在无毒剂量范围内对正常VAF增殖的影响,在此基础上以ANGⅡ为刺激因素,模拟血管损伤时对VAF的影响,进一步研究这些中药单体成分对病理状态下细胞异常增殖的影响。实验取第3代原代培养的VAF,以不同浓度梯度的4种中药单体成分作用于细胞,MTT法测定细胞的活性,并观察细胞的形态变化。结果发现盐酸川芎嗪在4.0×10-3mol·L-1,葛根素在2.0×10-3mol·L-1,丹参酮ⅡA在2.0×10-5mol·L-1,丹皮酚在4.0×10-3mol·L-1时对细胞无明显毒性作用,与正常对照组比较无统计学意义(P>0.05),因此确定它们为最高给药浓度。选取以下浓度:盐酸川芎嗪:2.0×10-5,1.0×10-4,5.0×10-4,2.0×10-3,4.0×10-3mol·L-1;葛根素:5.0×10-6,2.0×10-5,1.0×10-4,5.0×10-4,2.0×10-3mol·L-1;丹参酮ⅡA:1.0×10-7,4.0×10-7,2.0×10-6,1.0×10-5,2.0×10-5mol·L-1;丹皮酚:2.0×10-5,1.0×10-4,5.0×10-4,2.0×10-3,4.0×10-3mol·L-1作用于细胞,采用MTT法测定细胞的活性,连续观察5d,进行药物对正常细胞增殖作用的考察,做时效、量效曲线。结果发现这4种单体成分对正常VAF的增殖随时间延长逐渐表现出一定的抑制增殖作用(P<0.05或P<0.01),但在短期内无明显作用(P>0.05),除葛根素外,其他各成分的抑制作用均显示出一定的量效关系。采用ANGⅡ作为刺激因素,证实其具有刺激VAF增殖的作用,并对ANGⅡ的最佳刺激浓度进行了摸索,MTT法测定细胞增殖活力,结果发现以1×10-7mol·L-1ANGⅡ刺激24h后细胞增殖效应最明显,与正常细胞对照组比较呈现显著差异(P<0.01),因此采用1×10-7mol·L-1为造模浓度。在上述实验基础上,观察川芎嗪等4种成分对ANGⅡ诱导的VAF增殖的作用,结果发现4种单体成分作用于细胞24h后,均能显著抑制ANGⅡ诱导的细胞异常增殖,与模型组比较差异显著(P<0.05或P<0.01),并且呈现良好的量效关系。本实验说明这4种活血化瘀中药单体成分对正常VAF增殖的作用缓慢而温和,对刺激因素作用下的VAF的异常增殖具有迅速、显著的抑制作用,推测这些单体成分抑制病理性VAF增殖是其抑制血管再狭窄的作用机制之一。三盐酸川芎嗪、葛根素、丹参酮ⅡA、丹皮酚对ANGⅡ诱导的VAF胶原蛋白表达的影响合成胶原蛋白是VAF的特性,在某些刺激因素作用下,细胞表达胶原蛋白增多。本实验以ANGⅡ为刺激因素,观察川芎嗪等4种成分对ANGⅡ诱导的VAF胶原蛋白表达的影响。原代培养的第3代VAF用1×10-7mol·L-1ANGⅡ予以刺激,分别加入如下浓度的4种单体成分:盐酸川芎嗪:2.0×10-5,1.0×10-4,5.0×10-4,2.0×10-3,4.0×10-3mol·L-1;葛根素:5.0×10-6,2.0×10-5,1.0×10-4,5.0×10-4,2.0×10-3mol·L-1;丹参酮ⅡA:1.0×10-7,4.0×10-7,2.0×10-6,1.0×10-5,2.0×10-5mol·L-1;丹皮酚:2.0×10-5,1.0×10-4,5.0×10-4,2.0×10-3,4.0×10-3mol·L-1,与ANGⅡ共同作用于细胞48h,测定细胞培养液中羟脯氨酸含量来间接反映VAF分泌的胶原含量。结果显示:ANGⅡ在1×10-7mol·L-1时,能明显刺激VAF分泌胶原,与正常细胞对照组比较有显著差异(P<0.01)。这些单体成分对ANGⅡ诱导的VAF分泌胶原增多有显著的抑制作用,与模型组比较有显著差异(P<0.05或P<0.01),并呈现良好的量效关系。在上述实验基础上,采用蛋白免疫印迹法(Western Blotting)检测ANGⅡ刺激下的VAFⅠ型胶原蛋白的前体procollagenⅠ的表达。实验采用1×10-7mol·L-1作为ANGⅡ刺激浓度,以四种成分的最大无毒浓度:盐酸川芎嗪:4.0×10-3mol·L-1;葛根素:2.0×10-3mol·L-1;丹参酮ⅡA:2.0×10-5mol·L-1;丹皮酚:4.0×10-3mol·L-1,与ANGⅡ共同作用于细胞48h,结果显示ANGⅡ能明显刺激procollagenⅠ的表达,与正常对照组比较差异显著(P<0.01),而4种单体成分均能抑制ANGⅡ的这种作用,与模型组比较差异显著(P<0.01),以丹参酮ⅡA抑制作用最明显。本实验首先探讨了川芎嗪等4种中药单体成分对VAF分泌胶原的影响,发现它们抑制VAF胶原分泌呈现良好的量效关系,进一步实验表明它们对Ⅰ型胶原蛋白表达有抑制作用,推测其抑制VAF胶原蛋白合成以抑制Ⅰ型胶原蛋白为主。这一研究结果对我们进一步探讨活血化瘀中药抗RS机理提供了重要线索。上述实验结果表明盐酸川芎嗪、葛根素、丹参酮ⅡA、丹皮酚对正常生长的VAF仅有轻微的抑制作用,却能显著降低ANGⅡ诱导的VAF的异常增殖及胶原蛋白表达增多,这可能是其发挥抗血管损伤后再狭窄及纤维化作用的机制之一,为活血化瘀中药作用机制的进一步研究提供了实验依据。