昆明医科大学昆明医科大学海源学院抗动脉粥样硬化药物的研究思路PPT学习教案

1、会计学1昆明医科大学昆明医科大学海源学院抗昆明医科大学昆明医科大学海源学院抗动脉粥样硬化药物的研究思路动脉粥样硬化药物的研究思路AS概述概述AS病因与机制病因与机制 教学内容教学内容抗抗AS药物研究思路药物研究思路抗抗AS药物研究方法药物研究方法抗抗AS药物研究进展药物研究进展第1页/共44页ASAS概述概述动脉粥样硬化（动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS） 以以富含脂肪的斑块在动脉壁聚积富含脂肪的斑块在动脉壁聚积为特征的为特征的动脉血管硬化性动脉血管硬化性疾病疾病。第2页/共44页 AS主要表现为动脉管壁增主要表现为动脉管壁增厚、管腔缩小，动脉内膜脂质厚、管腔缩小，动脉内膜脂

2、质沉积，单核细胞和淋巴细胞浸沉积，单核细胞和淋巴细胞浸润及血管平滑肌细胞增生，形润及血管平滑肌细胞增生，形成泡沫细胞、脂纹和纤维斑块成泡沫细胞、脂纹和纤维斑块。并伴有血管平滑肌细胞增生。并伴有血管平滑肌细胞增生与迁移与迁移ASAS概述概述第3页/共44页ASAS概述概述动脉管壁增厚，管腔缩小动脉管壁增厚，管腔缩小动脉内膜脂质沉积，可见黄色动脉内膜脂质沉积，可见黄色粥样粥样脂纹和纤维斑块脂纹和纤维斑块第4页/共44页ASAS病因与机制病因与机制 AS为动脉壁的细胞、细胞外基为动脉壁的细胞、细胞外基质、血液成分质、血液成分(特别是单核细胞、血特别是单核细胞、血小板和小板和LDL) 、局部血液动力学

3、、环、局部血液动力学、环境和遗传诸因素间一系列复杂作用的境和遗传诸因素间一系列复杂作用的结果。结果。第5页/共44页ASAS病因与机制病因与机制动脉内膜炎症学说动脉内膜炎症学说脂质浸润学说脂质浸润学说中膜平滑肌细胞增殖学说中膜平滑肌细胞增殖学说血栓源学说血栓源学说第6页/共44页ASAS病因与机制病因与机制动脉粥样硬化病因病理复杂，尚未完全阐明，目动脉粥样硬化病因病理复杂，尚未完全阐明，目前被普遍接受的前被普遍接受的Ross修正的修正的“损伤反应损伤反应”学说学说1. Ross R. Science. 1973, 180(93):1332-13392. Ross R. Nature. 1993

4、, 362(6423):801-809修正的修正的“损伤反应损伤反应”学说学说第7页/共44页单核细胞单核细胞粘附分子粘附分子巨噬细胞巨噬细胞泡沫细胞泡沫细胞平滑肌细胞平滑肌细胞Ross R. N Engl J Med. 1999, 340:115-126.ox-LDLASAS病因与机制病因与机制斑块形成斑块形成脂质氧化脂质氧化炎症反应炎症反应内皮损伤内皮损伤LDL第8页/共44页内皮障碍为始动环节内皮障碍为始动环节脂质氧化脂质氧化为必备条件为必备条件炎症反应参与全过程炎症反应参与全过程ASAS病因与机制病因与机制第9页/共44页氧化应激氧化应激氧化型低密度脂蛋白氧化型低密度脂蛋白内皮细胞粘附

5、分子和细胞因子内皮细胞粘附分子和细胞因子同型半胱氨酸同型半胱氨酸肾素肾素- 血管紧张素系统血管紧张素系统ASAS病因与机制病因与机制血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍第10页/共44页ASAS病因与机制病因与机制- -血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍氧化应激氧化应激(oxidative stress) 活性氧活性氧( reactive oxygen species, ROS)在体内或细胞内蓄积而引起的氧化损伤过程。在体内或细胞内蓄积而引起的氧化损伤过程。 氧化应激可参与内皮细胞病理变氧化应激可参与内皮细胞病理变化过程的各个环节化过程的各个环节,如增加血管内皮细如增加血管内皮细胞的

6、通透性、增加白细胞的浸润、影响胞的通透性、增加白细胞的浸润、影响细胞的增殖活性、引起细胞的死亡和凋细胞的增殖活性、引起细胞的死亡和凋亡、干扰细胞内信号传导。亡、干扰细胞内信号传导。第11页/共44页氧化型低密度脂蛋白氧化型低密度脂蛋白(oxidized low density lipoprotein, ox-LDL)目前公认的致内皮细胞损伤的危险性因子之一目前公认的致内皮细胞损伤的危险性因子之一OX-LDL 是泡沫细胞形成的关键是泡沫细胞形成的关键OX-LDL诱导单核细胞向内皮细胞粘附和向内诱导单核细胞向内皮细胞粘附和向内皮下趋化皮下趋化OX-LDL促进血管平滑肌细胞增殖和移行促进血管平滑肌细

7、胞增殖和移行OX-LDL促进血小板粘附、聚集、血栓形成促进血小板粘附、聚集、血栓形成ASAS病因与机制病因与机制- -血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍第12页/共44页内皮细胞粘附分子内皮细胞粘附分子(adhesion molecule)ASAS病因与机制病因与机制- -血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍细胞间粘附分子细胞间粘附分子- 1 （ICAM 1） 血管细胞粘附分子血管细胞粘附分子- 1 （VCAM 1）血小板内皮细胞粘附分子血小板内皮细胞粘附分子-1 （PECAM-1）选择素（选择素（ selectin ）整合素整合素(integrin)第13页/共44页.白细胞介素（

8、白细胞介素（interleukin，IL)干扰素（干扰素（interferon，IFN)肿瘤环死因子（肿瘤环死因子（tumor necrosis factor，TNF)细胞因子（细胞因子（cytokine, CK）IL-4、IL-10、IL-13ASAS病因与机制病因与机制- -血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍IL 1 、IL-6、IL-12、IL-18第14页/共44页高同型半胱氨酸血是血管内皮细胞损伤的独高同型半胱氨酸血是血管内皮细胞损伤的独立危险因素。立危险因素。补充叶酸可以部分减轻高同型半胱氨酸血引补充叶酸可以部分减轻高同型半胱氨酸血引起的内皮功能的损伤，血液中同型半胱氨酸起的

9、内皮功能的损伤，血液中同型半胱氨酸浓度升高或叶酸的降低都可以导致血管内皮浓度升高或叶酸的降低都可以导致血管内皮功能损伤。功能损伤。ASAS病因与机制病因与机制- -血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍同型半胱氨酸同型半胱氨酸(homocysteine)第15页/共44页血管紧张素血管紧张素 ：缩血管，促进血小板粘：缩血管，促进血小板粘附、聚集，促进氧自由基生成，促进炎附、聚集，促进氧自由基生成，促进炎性细胞浸润，促进血小板源性生长因子性细胞浸润，促进血小板源性生长因子，转移生长因子，转移生长因子，纤维母细胞生长因子，纤维母细胞生长因子等合成，促进血管平滑肌迁移与增殖。等合成，促进血管平滑肌

10、迁移与增殖。ASAS病因与机制病因与机制- -血管内皮细胞功能障碍血管内皮细胞功能障碍肾素肾素- 血管紧张素系统血管紧张素系统第16页/共44页血脂（脂蛋白）异血脂（脂蛋白）异常常ASAS病因与机制病因与机制血脂水平异常血脂水平异常氧化状态氧化状态受体缺陷受体缺陷第17页/共44页ASAS病因与机制病因与机制- -血脂异常血脂异常血脂水平异常血脂水平异常TC、TG、LDL、VLDL和和Apo B促进促进AS形成和发展。形成和发展。 HDL及及Apo A低于正常浓度，易发生低于正常浓度，易发生AS。 TC TG VLDL LDL Apo BHDLApo A 第18页/共44页ASAS病因与机制病

11、因与机制- -血脂异常血脂异常氧化状态氧化状态 HDL 亦能被体内外多种因素亦能被体内外多种因素氧化修饰而形成氧化修饰而形成OX-HDL，而且，而且HDL 一旦被氧化，其抗一旦被氧化，其抗AS的作用的作用减弱或消失，而呈现出致减弱或消失，而呈现出致AS的作用的作用。第19页/共44页ASAS病因与机制病因与机制- -血脂异常血脂异常受体缺陷受体缺陷LDL受体受体VLDL受体受体清道夫受体清道夫受体（scavenger receptor，SR）第20页/共44页ASAS病因与机制病因与机制炎症反应炎症反应微生物感染微生物感染LDL的氧化作用的氧化作用细胞因子的炎症介质作用细胞因子的炎症介质作用基

12、因调控基因调控第21页/共44页ASAS病因与机制病因与机制- -炎症反应炎症反应微生物感染微生物感染肺炎衣原体（肺炎衣原体（ Cpn）幽门螺杆菌（幽门螺杆菌（ Hp）巨细胞病毒（巨细胞病毒（ CMV） 人类免疫缺陷病毒（人类免疫缺陷病毒（HIV）疱疹病毒（疱疹病毒（EBV）第22页/共44页LDL的氧化作用的氧化作用ASAS病因与机制病因与机制- -炎症反应炎症反应LDL特别是特别是 ox- LDL 能激活血管内皮形成慢能激活血管内皮形成慢性炎症过程。性炎症过程。体外试验表明：体外试验表明：ox- LDL 可直接损伤内皮细胞表面层，从而可直接损伤内皮细胞表面层，从而导致其黏附能力增加，使血液

13、中的单核细胞导致其黏附能力增加，使血液中的单核细胞易黏附于内皮细胞表面。易黏附于内皮细胞表面。ox- LDL也可诱导血管内皮细胞及单核也可诱导血管内皮细胞及单核- 巨噬巨噬细胞表达黏附分子、趋化性细胞因子、促炎细胞表达黏附分子、趋化性细胞因子、促炎症因子及其他炎症反应的中介物。症因子及其他炎症反应的中介物。第23页/共44页ASAS病因与机制病因与机制- -炎症反应炎症反应C 反应蛋白反应蛋白(C-reactive protein ,CRP)IL 6血小板源生长因子（血小板源生长因子（ PDGF）碱性成纤维细胞生长因子（碱性成纤维细胞生长因子（ bFGF）转化生长因子转化生长因子- （ TGF

14、- ）肿瘤坏死因子肿瘤坏死因子- （ TNF- ） CD40 和和CD40L 细胞因子的炎症介质作用细胞因子的炎症介质作用第24页/共44页核因子核因子B 信号通路信号通路NF- B是一种能够调节多种炎症基因表达的是一种能够调节多种炎症基因表达的重要转录因子。它通常与抑制性蛋白结合，重要转录因子。它通常与抑制性蛋白结合，以非活性形式存在于几乎所有类型细胞的胞以非活性形式存在于几乎所有类型细胞的胞质中，只有在受到各种活化因素的作用后才质中，只有在受到各种活化因素的作用后才能被激活，从细胞质转位于细胞核。能被激活，从细胞质转位于细胞核。 活化的活化的NF- B 可以在转录水平调节巨噬可以在转录水平

15、调节巨噬细胞活化后炎症因子和细胞因子基因的表达细胞活化后炎症因子和细胞因子基因的表达。ASAS病因与机制病因与机制- -炎症反应炎症反应基因调控基因调控第25页/共44页c-Jun 氨基端激酶氨基端激酶/活化子蛋白活化子蛋白1 (activator protein-1 , AP-1) 信号通路信号通路Janus 激酶（激酶（Janus kinases , JAK)/信号转导信号转导活化子和转导子活化子和转导子( signal transduction activator and transducers , STAT)信号通路信号通路Toll 样受体样受体(Toll-like receptors

16、 , TLR) /髓性髓性分化因子分化因子88 (myeloid differentiation marker88 , MyD88)信号通路信号通路ASAS病因与机制病因与机制- -炎症反应炎症反应第26页/共44页研究思路研究思路内皮细胞粘附分子内皮细胞粘附分子细胞因子细胞因子ROSRAAS同型半胱氨酸同型半胱氨酸血液指标的变化血液指标的变化EDR内皮内皮保护保护内皮细胞内皮细胞分泌功能分泌功能第27页/共44页研究思路研究思路12345调节调节血脂血脂TC、TG、LDL、VLDLLDL受体受体Apo A、 Apo Box-LDL与清道夫受体、与清道夫受体、LOX-1抗脂质过氧化抗脂质过氧化

17、lectin - like low density lipoprotein receptor - 1第28页/共44页研究思路研究思路12345抑制抑制炎症反炎症反应应降低降低CRP 水平水平抑制抑制NF- B免疫抑制和免疫调节免疫抑制和免疫调节抑制环氧合酶抑制环氧合酶-2 （COX- 2）阻断阻断CD40- CD40L 通路通路第29页/共44页研究思路研究思路抑制抑制VSMC增殖和迁移增殖和迁移抑制和消退抑制和消退AS斑块斑块抑制血栓形成抑制血栓形成tPA (tissue type plasminogin activator)和和PAI-1 (plasminogen activator i

18、nhibitor-1)是内皮是内皮细胞功能的标记蛋白。细胞功能的标记蛋白。tPA 减少、减少、PAI-1增加增加是心脑血管病的一个独立危险因素，参与平是心脑血管病的一个独立危险因素，参与平滑肌细胞增殖迁移和细胞外基质积聚等动脉滑肌细胞增殖迁移和细胞外基质积聚等动脉粥样硬化的基本病理过程。粥样硬化的基本病理过程。第30页/共44页细胞细胞水平水平整体整体水平水平分子分子水平水平研究方法研究方法第31页/共44页研究方法研究方法动脉粥样硬化动物模型动脉粥样硬化动物模型兔、猪、大小鼠、火鸡、鸽、灵长类兔、猪、大小鼠、火鸡、鸽、灵长类兔与小型猪最为常用兔与小型猪最为常用第32页/共44页 高脂饲料喂养

19、鹌高脂饲料喂养鹌鹑鹑11周即可出现典型周即可出现典型的的AS的病理形态学改的病理形态学改变。其病变与人类早变。其病变与人类早期脂肪斑块相似期脂肪斑块相似,而且而且个体小、实验消耗药个体小、实验消耗药品较少品较少,饲养、管理、饲养、管理、采血和给药方便采血和给药方便,是研是研究究AS常用的动物。常用的动物。研究方法研究方法第33页/共44页 兔对外源性胆固醇兔对外源性胆固醇吸收率高，对高血脂清吸收率高，对高血脂清除力低，体内低密度脂除力低，体内低密度脂蛋白蛋白(LDL)含量高，血含量高，血浆中富含胆固醇酯转移浆中富含胆固醇酯转移蛋白，肝脏只能合成载蛋白，肝脏只能合成载脂蛋白脂蛋白B100，给高脂

20、饲，给高脂饲料经料经34个月即可形成个月即可形成明显的明显的AS。研究方法研究方法第34页/共44页 猪与人类在生理猪与人类在生理、生化和解剖学方面有、生化和解剖学方面有许多共同之处。猪血浆许多共同之处。猪血浆脂蛋白的生化性质、脂蛋白的生化性质、LDL结构以及载脂蛋白结构以及载脂蛋白等也与人类相似。小型等也与人类相似。小型猪复制猪复制AS效果良好效果良好,其其病变分布和病理形态均病变分布和病理形态均近似于人。近似于人。研究方法研究方法第35页/共44页灵长类：正常血脂及灵长类：正常血脂及AS病变与人病变与人近似，给高脂饮食近似，给高脂饮食13个月，血个月，血清清CH升高同时升高同时AS发生。猕

21、猴、恒发生。猕猴、恒河猴均理想。河猴均理想。研究方法研究方法第36页/共44页 大鼠大鼠有自发性抗有自发性抗AS形成的形成的特性特性,而且无胆囊而且无胆囊,对外源性胆固醇对外源性胆固醇吸收率低，难致吸收率低，难致AS病变，故一般病变，故一般很少用作复制很少用作复制AS模型。但是大鼠模型。但是大鼠饲养方便、容易获得、抵抗力强饲养方便、容易获得、抵抗力强,食性与人相近，食性与人相近，是调节血脂药药是调节血脂药药效药理研究的主要动物模型效药理研究的主要动物模型之一之一。研究方法研究方法第37页/共44页脂质浸润法：脂质浸润法：高脂饲喂法、脂肪乳剂法高脂饲喂法、脂肪乳剂法免疫损伤法免疫损伤法机械损伤法

22、机械损伤法动脉粥样硬化动物模型的复制动脉粥样硬化动物模型的复制转基因动物：转基因动物：apoE基因缺失小鼠基因缺失小鼠LDL受体缺陷兔（受体缺陷兔（WHHL）LDL受体缺陷猴受体缺陷猴研究方法研究方法第38页/共44页动脉粥样硬化动物模型的评价指标动脉粥样硬化动物模型的评价指标研究方法研究方法血液生化及流变学血液生化及流变学、NO、MDA、SOD、TXB2、PGF1病理形态学病理形态学 金指标金指标免疫组化免疫组化 单核单核/巨噬细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、树突状细胞等淋巴细胞、树突状细胞等血脂水平血脂水平 TC TG HDL LDL Apo A B炎症标志物炎症标志物 CRP IL-6、黏附

23、分子、黏附分子 TNF-第39页/共44页血管内皮功能的常用检测方法血管内皮功能的常用检测方法内皮依赖性舒张功能测定内皮依赖性舒张功能测定内皮细胞分泌的活性物质的测定内皮细胞分泌的活性物质的测定循环内皮细胞计数法循环内皮细胞计数法血管内超声及冠状动脉内多普勒血管内超声及冠状动脉内多普勒冠状动脉造影法冠状动脉造影法研究方法研究方法第40页/共44页研究方法研究方法抗AS药物的机制研究细胞培养及相互关系测定细胞培养及相互关系测定细胞因子与粘附分子细胞因子与粘附分子细胞信号转导通路细胞信号转导通路基因表达与调控基因表达与调控功能蛋白与离子通道功能蛋白与离子通道第41页/共44页抗动脉粥样硬化药物研究进展抗动脉粥样硬化药物研究进展反义寡脱氧核苷酸反义寡脱氧核苷酸(AODN ) 抑制抑制VSMC 增殖增殖海洋贝类综合提取物海洋贝类综合提取物(EMS)基质金属蛋白酶（基质金属蛋白酶（MMP）及组织金属蛋白酶抑制物（）及组织金属蛋白酶抑制物（TIMP）核受体转录因子过氧化物酶体增殖活化受体核受体转录因子过氧化物酶体增殖活化受体(peroxis