氧化应激应激

,1,赵丽华,Oxidativestressandatherosclerosis,氧化应激与动脉粥样硬化,动脉粥样硬化的血管,2,动脉粥样硬化临床分期,无症状隐匿期：粥样硬化斑块已形成，但尚无明显狭窄，因此无器官受累临床表现。（脂质条纹多于510岁的儿童开始，粥样斑块始见于20岁)。缺血期：粥样硬化斑块导致血管狭窄、器官缺血，根据累及器官不同临床表现也不同。坏死期：动脉堵塞或血管腔内血栓形成造成相应器官组织坏死产生的症状。纤维化期：长期缺血导致相应器官组织纤维化萎缩,3,4,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,脂源性理论无法解释4种现象:,LDL-R缺乏的患者(家族性纯合子型高胆固醇血症)或动物模型,由于巨噬细胞表面的LDL-R缺乏,LDL无法通过LDL-R途径被巨噬细胞摄取,但是该类患者或动物模型动脉粥样硬化的发病率几乎是100%。,?,5,体外试验中,即使将单核-巨噬细胞和平滑肌细胞和浓度非常高的LDL血浆共同培养后,也并不能诱导胆固醇在细胞内的聚积。,?,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,6,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,LDL-R受细胞内胆固醇含量的负反馈调节。LDL和LDL-R结合后,内吞进入巨噬细胞胞浆,与溶酶体结合后,在溶酶体酶的作用下,LDL中的蛋白质降解为氨基酸,而胆固醇酯水解为游离胆固醇和脂肪酸。但是,当细胞内胆固醇的含量饱和时,便会反馈性调节细胞表面的LDL-R的数量减少,功能下调。所以LDL经这一途径代谢只是一个生理过程,并不会引起胆固醇在巨噬细胞内堆积。,?,7,多个流行病学调查结果显示,动脉粥样硬化与高胆固醇血症之间呈一种非线性关系,动脉粥样硬化患者中合并高胆固醇血症的不到60%,有40%多的患者血脂完全正常。,?,动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出,8,高LDL与动脉粥样硬化形成之间存在中间环节,ROS可导致脂质、蛋白质和DNA的修饰,动脉粥样硬化脂质氧化学说,1983年,美国国家科学院院士DanielSteinberg提出动脉粥样硬化脂质氧化学说,认为与天然LDL相比,氧化型低密度脂蛋白(ox-LDL)更容易被巨噬细胞识别并吞噬形成泡沫细胞,奠定了ox-LDL在动脉粥样硬化发生过程中的中心地位。,9,氧化应激的概念,10,机体,自由基,抗氧化,有害刺激,组织损伤,ReactiveOxygenSpecis(ROS),氧化应激,11,ROS的作用,机体防御细胞内第二信使，参与正常生理功能过量，导致病理损伤,12,LDL如何被氧化修饰,O2-O2-,LDL表面多不饱和脂肪酸双链断裂,ApoB,氧化,共轭双烯,修改LDL表面结构,交联,LDL表层,LDL不再被LDL-R识别转而被SR-AI受体识别,Witztum,J.L.etal.J.Clin.Invest.1991.88,1785-1792,13,Ox-LDL在泡沫细胞形成过程中的作用,LDL,LDL,内皮细胞,管腔,单核细胞,巨噬细胞,泡沫细胞,内膜,氧化修饰LDL,细胞增殖、退化,RossR.NEnglJMed1999;340:115-126.,MCP-1,穿越,VCAM-1ICAM-1,粘附,SR,高脂血症,细胞因子,14,ROS与AS,15,LDL体内氧化机制,LDL氧化,中性粒细胞单核细胞巨噬细胞ECSMC成纤维细胞,NADPH氧化酶髓过氧化酶细胞色素P450线粒体电子传递链过氧化亚硝酸盐黄嘌呤氧化酶血浆铜蓝蛋白脂氧化酶：体内/外,16,OxLDL的致AS特性,促进SMC增殖抑制内皮细胞的血管舒张具有免疫原性细胞毒作用：破坏血管内膜完整性（炎症因子和炎症介质）T细胞趋化因子MMP，影响斑块稳定性,17,OxLDL的致AS特性,上调清道夫受体表达易被巨噬细胞迅速摄取，无负反馈调节，形成泡沫细胞刺激EC释放MCP-1、CSF，促进单核细胞趋化并分化成组织巨噬细胞抑制局部巨噬细胞迁移；刺激单核细胞/巨噬细胞表达IL-1,18,丙二醛（MDA）循环抗oxLDL抗体F(2)-异前列烷(IsoPs)定量方法体内、简便、准确人体液：血浆和尿液AS危险因素如吸烟、高胆固醇、糖尿病、肥胖时，F(2)-IsoP增加,ROS的检测,氧化应激反应总结,nLDLoxLDL底物oxLDL形成AS的主要原因MMPS斑块破裂的关键因素血栓形成不良事件,19,导致血栓形成原因总结,外因：各种危险因素：高血压、糖尿病、高半胱氨酸血症、吸烟、饮酒。内因：斑块破裂，其中基质蛋白酶（MMPS）是影响斑块稳定性的关键生物酶。,20,如何判定斑块是否稳定,CRP大于3.0栓子监测脑彩超颈动脉易损斑块成像（MRE）,21,22,VitE,VitC,-胡萝卜素,类黄酮,泛醇-10,超氧化物岐化酶(SOD),谷胱甘肽(GSH),普罗布考(probucol),丁羟甲苯(BHT),联苯二胺(DPPA),AGI-1067(普罗布考衍生物),抗氧化治疗,23,ProbucolStatinsAT1RBandACEIVitaminsEandCPPAR-ligands.,抗氧化治疗,24,中度降低LDL有效抑制LDL氧化修饰，独立于其降脂作用恢复NO生物活性抑制VCAM-1和MCP表达，抑制人主动脉SMC增殖抑制模型动物AS形成,Probucol,25,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究,26,抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究,27,为何普罗布考循证研究获得阳性结果而抗氧化维生素却未?,普罗布考是目前最强的断链抗氧化剂,其抗氧化能力是VitE的56倍,且结合氧自由基反应为不可逆普罗布考分子具有14个亲脂性甲基,决定了普罗布考与LDL结合能力远强于其他脂溶性抗氧化剂(1个LDL颗粒仅能结合6个VitE和2个-胡萝卜素分子),因此与LDL结合的普罗布考分子消耗氧自由基的能力远强于VitE和-胡萝卜素。除了抗氧化作用外,普罗布考还是个降胆固醇药物,且对动脉粥样硬化过程中诸多的炎性细胞因子有较强抑制作用VitE和-胡萝卜素在大多研究中剂量不足。值得注意的是,VitE每日剂量在400IU以上的临床试验结果均为阳性,而每日剂量在400IU以下则对动脉粥样硬化无明显效果。VitC为水溶性抗氧化剂,抗脂质氧化作用微弱。,28,他汀类药物,抑制NAD(P)H氧化酶表达降低oxLDL对氧化的易感性抑制LOX-1上调增加eNOS表达及mRNA稳定性，NO抑制ATR1表达,抗氧化剂,29,ACEI和ARB-从源头阻断ROS产生,抑制NAD(P)H氧化酶活性SOD表达改善NO生物活性，改善内皮功能抑制早期斑块形成ACEI缓激肽水平NO释放,30,ApoE敲除小鼠高脂喂养：LOX-1、MMP-1,MMP-2,MMP-9,CD40，p38MAPK活性rosuvastatin或candesartana：中度抑制rosuvastatin加candesartana：完全抑制,-ChenJ,etal.JAmCollCardiol(inpress),ACEI/ARB与statins的协同作用,31,抑制NADPH氧化酶表达、ROS产生抑制EC和SMCs表达致AS蛋白调节巨噬细胞-泡沫细胞形成和炎症反应，AS病变高胆固醇兔的血管壁白细胞聚集TNF-介导的人冠状动脉EC凋亡,PPAR-配体,32,增加局部NO生物利用度抑制LDL氧化动物模型：糖尿病、高血脂改善内皮功能，减缓AS进展,VitaminsE,局限性对O2-、OH-、ONOO-无效作用限于亲脂环境需要协同抗氧化因子致氧化作用,33,直接清除ROS(O2-、OH-、H2O2)增加局部NO生物利用度抑制NAD(P)H氧化酶活性抑制LDL氧化动物模型：糖尿病、高血脂改善内皮功能，减缓AS进展,VitaminsC,局限性直接清除O2-需要较高浓度(mM)致氧化作用,34,5个阳性结果：显示主要联合终点获益CHAOS、SPACE、ASAP、NursesHealthStudy、移植物相关AS研究7个阴性结果：不降低与AS有关的终点事