在血管重构研究中,外膜和中膜的相互作用一直是研究的盲点,基于前期研究,益气活血解毒方能减少血管损伤后新生内膜增生,抑制成纤维细胞活化迁移和分泌,抑制外膜炎症。本研究采用球囊损伤颈动脉模型,观察外膜炎症及缝隙连接蛋白的变化。采用成纤维细胞(AF)和平滑肌细胞(SMC)共培养模型,从AF对SMC作用的角度观察 AF被脂多糖活化后分泌活性物质的变化;AF与SMC间缝隙连接的结构和功能以及缝隙连接蛋白Cx43和mRNA的变化;沉默Cx43 RNA对缝隙连接的影响;AF对SMC活化增殖迁移的影响;以探讨AF通过AF-SMC间缝隙连接活化SMC的作用;阐明益气活血解毒方抑制炎性介质活化AF和抑制AF-SMC间的缝隙连接通道的机制。首次用中医外科创伤修复的思路治疗心血管疾病,创造性研究AF与SMC间缝隙连接的作用,为中医药防治再狭窄、高血压、动脉粥样硬化等血管重构性疾病开辟了新思路治疗新手段。
Adventitial fibroblasts;Smooth muscle cells;gap junction;Inflammation;Yiqihuoxuejiedu Decoction
血管重构是PCI后再狭窄、高血压、动脉粥样硬化等疾病共同的病理机制,中膜平滑肌细胞(SMC)和外膜成纤维细胞(AF)分别通过活化迁移和分泌参与血管重构的形成,然而当AF穿过中膜进入新生内膜时,是否对SMC产生作用并影响血管重构呢?本研究采用球囊损伤大鼠颈动脉模型、AF和SMC共培养等方法,观察血管重构、炎症反应、缝隙连接、AF对SMC活化和分泌的影响以及中药益气活血解毒方的干预作用。结果表明,球囊损伤后7天,颈总动脉内膜轻度增生,而外膜的厚度和面积均明显增加,以正性重构为主;28天时,内膜明显增生,狭窄率为23%,外膜增厚已消失,以负性重构为主。血管损伤后7天,MCP-1、CD68和Cx43蛋白的表达在血管壁内、中、外膜各层均增加,尤其以外膜增加最为显著,且浓度远高于中膜和内膜;益气活血解毒组可明显减少内膜增生;减少巨噬细胞浸润(CD68),下调Cx43阳性表达面积,但降低MCP-1的作用并不明显。电镜发现,球囊损伤血管内膜后,外膜成纤维细胞活化为纤维母细胞,胞内有大量粗面内质网和线粒体,可见到活化的纤维母细胞穿过外弹力板向中膜穿行的瞬间,迁移到中膜的纤维母细胞转变成了肌纤维母细胞。模型组中膜的缝隙连接明显增加,其发生于活化的平滑肌之间,肌纤维母细胞与活化的平滑肌细胞也形成了大量缝隙连接。电镜观察体外培养的细胞,在直接接触共培养的AF和SMC之间,可看到缝隙连接结构,但AF和SMC在PET膜上不能形成缝隙连接。炎性介质酵母多糖和脂多糖明显促进体外培养的AF增殖;LPS可明显刺激AF分泌细胞因子MCP-1、IL-6;活化后的AF明显促进SMC的活化以及MCP-1、TIMP-1和Cx43蛋白的表达增加。中药主要成分/组分黄芪多糖、丹参素、绿原酸均可显著地抑制细胞增殖,减少SMC 中MCP-1、TIMP-1和Cx43的表达。 本研究表明,AF和SMC在血管重构中并非孤立的,在机械损伤和炎症反应可刺激AF活化,AF活化后通过释放炎症因子和与SMC间形成的缝隙连接,促进SMC活化和释放炎症因子,促进血管重构的发生。益气活血解毒方通过抑制外膜和AF的增殖,减少对SMC的活化、炎症因子释放和缝隙连接蛋白的表达,从而防止血管重构。本研究阐明了血管重构新的病理机制,为中医药防治该病提供了新的思路和治疗手段。