氧化应激与动脉粥样硬化.pptx

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1、1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-RLDL-R缺乏的患者缺乏的患者(家族性纯合子型高胆固醇家族性纯合子型高胆固醇血症血症)或动物模型或动物模型,由于巨噬细胞表面的由于巨噬细胞表面的LDL-RLDL-R缺乏缺乏,LDLLDL无法通过无法通过LDL-RLDL-R途径被巨噬细胞摄取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但是该类患者或动物模型动脉粥样硬化的发病率几乎是病率几乎是100100%。?1 1第1页/共39页2 体外试验中体外试验中,即使将单核即使将单核-巨噬细胞和平滑肌巨噬细胞和平滑肌细胞和浓度非常高的细胞和浓度非常高的LDLLDL血浆

2、共同培养后血浆共同培养后,也也并不能诱导胆固醇在细胞内的聚积。并不能诱导胆固醇在细胞内的聚积。?2 2动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出第2页/共39页3动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出LDL-RLDL-R受细胞内胆固醇含量的负反馈调节。受细胞内胆固醇含量的负反馈调节。LDLLDL和和LDL-LDL-R R结合后结合后,内吞进入巨噬细胞胞浆内吞进入巨噬细胞胞浆,与溶酶体结合后与溶酶体结合后,在在溶酶体酶的作用下溶酶体酶的作用下,LDLLDL中的蛋白质降解为氨基酸中的蛋白质降解为氨基酸,而而胆固醇酯水解为游离胆固醇和脂肪酸。但是胆固醇酯水解为游离胆固醇和脂肪酸。但是,当细胞当细胞内胆固醇的含量饱和时内

3、胆固醇的含量饱和时,便会反馈性调节细胞表面的便会反馈性调节细胞表面的LDL-RLDL-R的数量减少的数量减少,功能下调。所以功能下调。所以LDLLDL经这一途径代经这一途径代谢只是一个生理过程谢只是一个生理过程,并不会引起胆固醇在并不会引起胆固醇在巨噬巨噬细胞细胞内堆积。内堆积。?3 3第3页/共39页4 多个流行病学调查结果显示多个流行病学调查结果显示,动脉粥样硬化与动脉粥样硬化与高胆固醇血症之间呈一种非线性关系高胆固醇血症之间呈一种非线性关系,动脉粥动脉粥样硬化患者中合并高胆固醇血症的不到样硬化患者中合并高胆固醇血症的不到6060%,%,有有4040%多的患者血脂完全正常。多的患者血脂完全

4、正常。?4 4动脉粥样硬化脂质氧化理论的提出第4页/共39页5 7国男性TC水平和总死亡率关系05101520253035血清 TC mmol/L(mg/dL)冠心病死亡率(%)北欧南欧，地中海地区美国塞尔维亚南欧，内陆地区日本2.60(100)3.25(125)3.90(150)4.50(175)5.15(200)5.80(225)6.45(250)7.10(275)7.75(300)8.40(325)9.05(350)Data are from the Seven Countries Study of 12,467 men from Southern European Countries,

5、the USA and Japan.Verschuren WM et al.JAMA 1995;274:131136.第5页/共39页6高LDL与动脉粥样硬化形成之间存在中间环节?LDL-C动脉粥样硬化动脉粥样硬化氧化修饰ROS可导致脂质、蛋白质和DNA的修饰第6页/共39页7机体自由基抗氧化有害刺激组织损伤Reactive OxygenSpecis (ROS)氧化 应激第7页/共39页8ROS的作用u 机体防御u 细胞内第二信使，参与 正常生理功能u 过量，导致病理损伤第8页/共39页10LDL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

6、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.et al.J.Clin.Invest.1991.88,1785-1792第10页/共39页11 Ox-LDL在泡沫细胞形成过程中的作用LDLLDLLDLLDL内皮细胞管腔单核细胞巨噬细胞泡沫细胞内膜氧化修饰氧化修饰LDLLDL细胞增殖、退化Ross R.N Engl J Med 1999;340:115-126.Ross R.N Engl J Med 1999;340:115-126.MCP-1穿越VCAM-1ICAM-1粘附SRSR高脂血症细胞因子第11页/共39页12ROS与AS第12页/共39页13

7、LDL体内氧化机制LDL氧化n中性粒细胞n单核细胞n巨噬细胞n ECn SMCn成纤维细胞nNADPH氧化酶n髓过氧化酶n细胞色素P450n线粒体电子传递链n过氧化亚硝酸盐n黄嘌呤氧化酶n血浆铜蓝蛋白n脂氧化酶：体内/外第13页/共39页14OxLDL的致AS特性n 促进SMC增殖n 抑制内皮细胞的血管舒张n 具有免疫原性n 细胞毒作用：破坏内膜完整性n T细胞趋化因子n MMP，影响斑块稳定性第14页/共39页15OxLDL的致AS特性n 上调清道夫受体表达n 易被巨噬细胞迅速摄取，无负反馈 调节，形成泡沫细胞n 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n 抑制

8、局部巨噬细胞迁移；n 刺激单核细胞/巨噬细胞表达IL-1第15页/共39页16AS患者LDL-R表达下调清道夫受体表达上调00.10.20.30.40.50.60.7LDL-RLDL-R清道夫受体清道夫受体CD36CD36受体水平受体水平对照组AS组Data from Atherosclerosis Seminar,Beijing.2003 上调上调下调下调第16页/共39页17n丙二醛（MDA）n循环抗oxLDL抗体nF(2)-异前列烷(IsoPs)定量方法p 体内、简便、准确p 人体液：血浆和尿液p AS危险因素如吸烟、高胆固醇、糖尿病、肥胖时，F(2)-IsoP增加ROS的检测第17页/

9、共39页18天然抗氧化剂VitE,VitC,-VitE,VitC,-胡萝卜素胡萝卜素,类黄酮类黄酮,泛醇泛醇-10,-10,超氧化物岐化酶超氧化物岐化酶(SOD),(SOD),谷胱甘肽谷胱甘肽(GSH)(GSH)合成抗氧化剂普罗布考普罗布考(probucol),(probucol),丁羟甲苯丁羟甲苯(BHT),(BHT),联苯二胺联苯二胺(DPPA),AGI-1067(DPPA),AGI-1067(普罗布考衍生物普罗布考衍生物)抗氧化治疗第18页/共39页19u Probucolu Statinsu AT1RB and ACEIu Vitamins E and Cu PPAR-ligands.

10、抗氧化治疗第19页/共39页20Ang IIstatinPPAR-losartancandesartanVit CVit E内皮功能紊乱单核细胞粘附SMC迁移增生动物实验ROS敏感性通路ROS 产生AS抗氧化治疗第20页/共39页21n中度降低LDLn有效抑制LDL氧化修饰，独立于其 降脂作用n 恢复NO生物活性n 抑制VCAM-1和MCP表达，n 抑制人主动脉SMC增殖n 抑制模型动物AS形成 Probucol第21页/共39页22抗氧化剂抗动脉粥样硬化的动物试验试验研究者和时间结果试验研究者和时间 结果普罗布考对普罗布考对LDL-RLDL-R缺陷家兔缺陷家兔ASAS模型模型Carew et

11、 al,1987+普罗布考对大鼠普罗布考对大鼠Parker et al,1995+Kita et al,1987+普罗布考对小鼠普罗布考对小鼠Tangirala et al,1996+Mao et al,1991+普罗布考对猴子普罗布考对猴子Sasahara et al,1994+Daugherty et al,1991VitEVitE对家兔对家兔Prasad et al,1993+Verlangieri et al,1992+Morel et al,1994-Fruebis et al,1994+Kleinveld et al,1995-Morel et al,1994+Fruebis et

12、 al,1995-Mao et al,1994-VitEVitE对大鼠对大鼠Parker et al,1995+普罗布考对胆固醇普罗布考对胆固醇饲料喂养家兔饲料喂养家兔ASAS模型模型Stein et al,1989+VitEVitE对猴子对猴子Verlangieri et al,1992Daugherty et al,1989+DPPDDPPD对家兔对家兔Sparrow et al,1992+Prasad et al,1994+DPPDDPPD对小鼠对小鼠 Tangirala et al,1995+Fruebis et al,1995+BHTBHT对家兔对家兔Bjorkhem et al,1

13、991+Daniel S.Daniel S.CirculationCirculation Feb 1997;95:1062-1071.Feb 1997;95:1062-1071.第22页/共39页23抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究抗氧化剂抗氧化剂循证研究循证研究结果结果普罗布考普罗布考MVPMVP(Multivitamins and Probucol Study)(Multivitamins and Probucol Study)+MVP-SmallMVP-Small(Multivitamins and Probucol Study in Small coronary(Multivitami

14、ns and Probucol Study in Small coronary artery)artery)+CARTCART(Canadian Antioxidant Restenosis Trial)(Canadian Antioxidant Restenosis Trial)+FASTFAST(Fukuoka Atherosclerosis Trial)(Fukuoka Atherosclerosis Trial)+PARTPART(Probucol Angioplasty Restenosis Trial)(Probucol Angioplasty Restenosis Trial)+

15、PQRSTPQRST(Probucol Quantitative Regression Swedish Trial)(Probucol Quantitative Regression Swedish Trial)-PRO-MPPPRO-MPP(Probucol in the Multifactorial Primary Prevention)(Probucol in the Multifactorial Primary Prevention)+ISHINISHIN(Insight of Stent Intimal Hyperplasia Inhibition by New ARB)(Insig

16、ht of Stent Intimal Hyperplasia Inhibition by New ARB)+AGI-1067AGI-1067CART-1CART-1(Canadian Antioxidant Restenosis Trial)(Canadian Antioxidant Restenosis Trial)+CART-2CART-2(Canadian Antioxidant Restenosis Trial)(Canadian Antioxidant Restenosis Trial)+ARISEARISE(Aggressive Reduction of Inflammation

17、 Stops Events)(Aggressive Reduction of Inflammation Stops Events)未获得未获得第23页/共39页24抗氧化剂抗动脉粥样硬化的循证研究抗氧化剂循证研究结果VitE CHAOS(Cambridge Heart Anti-Oxidant Study)+HOPE(Heart Outcome Prevention Evaluation)-ATBC(Alpha Tocopherol Beta Carotene Prevention)-SPACE(Secondary Prevention with Antioxidants of Cardiov

18、ascular Disease in Endstage Renal Disease)+ASAP(Antioxidant Supplementation in Atherosclerrosis Prevention)PPP(Primary Prevention Project)-GISSI(Gruppo Italiano per lo Studio della Sorpravivenza nelInfarto miocardico)-胡萝卜素ATBC(Alpha Tocopherol Beta Carotene Prevention)-CARET(Beta-Carotene&Retinol Ef

19、ficacy Trial)-VitCCLAS(Cholesterol Lowering Atherosclerosis Study)-复合维生素IEISS(The Indian Experiment of Infare Survival Study)-第24页/共39页25FAST研究:脂质抗氧化剂普罗布考对AS患者的生存利益Sawayama Y,et al.J Am Coll Cardiol 2002 Feb 20;39(4):610-6 Sawayama Y,et al.J Am Coll Cardiol 2002 Feb 20;39(4):610-6 6 61212181824245 5

20、101015152020月月生存影响率生存影响率(%)(%)P0.05,Log-rank TestP0.05,Log-rank Test脂质抗氧化剂普罗布考脂质抗氧化剂普罗布考普伐他汀普伐他汀安慰剂安慰剂第25页/共39页26为何普罗布考循证研究获得阳性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

21、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。第26页/共39页27脂质抗氧化剂抗脂质抗氧化剂抗ASAS的最大规模研究即将公布的最大规模研究即将公布 ARISEAggressive Reduction of Inflammation Stops Events在2006年公布,预计将对心血管

22、临床治疗指南产生重大影响第27页/共39页28他汀类药物n 抑制NAD(P)H氧化酶表达n 降低oxLDL对氧化的易感性n 抑制LOX-1上调n 增加eNOS表达及mRNA 稳定性，NOn 抑制ATR1表达抗氧化剂第28页/共39页29ACEI和ARB-从源头阻断ROS产生n 抑制NAD(P)H氧化酶活性n SOD表达n 改善NO生物活性，改善内皮功能n 抑制早期斑块形成 n ACEI 缓激肽水平NO释放第29页/共39页30n ApoE敲除小鼠高脂喂养：LOX-1、MMP-1,MMP-2,MMP-9,CD40，p38 MAPK活性n rosuvastatin或 candesartana：中度

23、抑制n rosuvastatin加 candesartana：完全抑制-Chen J,et al.J Am Coll Cardiol(in press)ACEI/ARB与statins的协同作用第30页/共39页31statinsstatinsStatins,ARBACEI,ARB第31页/共39页32n 抑制NADPH 氧化酶表达、ROS 产生n 抑制EC和SMCs表达致AS蛋白n 调节巨噬细胞-泡沫细胞形成和n 炎症反应，AS病变n 高胆固醇兔的血管壁白细胞聚集n TNF-介导的人冠状动脉EC凋亡 PPAR-配体第32页/共39页33n 增加局部NO生物利用度n 抑制LDL氧化 n 动物模

24、型：糖尿病、高血脂 改善内皮功能，减缓AS进展Vitamins E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第33页/共39页34n 直接清除ROS(O2-、OH-、H2O2)n 增加局部NO生物利用度n 抑制NAD(P)H氧化酶活性n 抑制LDL氧化 n 动物模型：糖尿病、高血脂 改善内皮功能，减缓AS进展Vitamins C局限性直接清除O2-需要较高浓度(mM)致氧化作用第34页/共39页35n 5个阳性结果：显示主要联合终点获益p CHAOS、SPACE、ASAP、Nurses Health Study、移植物相关AS研究n 7 个阴性结果：不降低与AS有关的终点事件p HOPE、HPS、GISSI、ATBC、CARET、PQRST、PHS有关抗氧化维生素的12临床研究第35页/共39页36n 对药物的反应存在个体差异n 药物的最适剂量n 药物的类型：天然/合成？n 体内氧化还原反应更为复杂n 抗氧化剂本身的致氧化作用：健康志愿者补充vita C 表现出抗氧化和致氧化双重作用n 高剂量引起 DNA 损伤Vit E、Vit C无效的原因 分析第36页/共39页37决定抗氧化剂效用的因素Antioxidant power第37页/共39页38谢 谢第38页/共39页39感谢您的观看！第39页/共39页