氧化损伤与动脉硬化

动脉硬化是指动脉内壁上局部性的肥厚、硬化、变形,导致动脉功能下降的一种疾病。在病理学上分为细小动脉硬化、中膜石灰质化和粥状动脉硬化三类,而以后者最重要,包括以大动脉和中动脉(冠状动脉、脑动脉、肾动脉)等弹性和韧性动脉为好发部位。病变初期时出现脂肪斑,随着病程的加深,引发内腔狭窄、血栓形成和血流障碍。结果,受动脉支配的器官、组织发生循环障碍,是导致高血压、脑梗死、心绞痛、心肌梗死、糖尿病等几乎所有成人病的诱因。由于动脉内径狭窄、乃至闭塞,不但使血流不畅,也使各个脏器的循环不畅,从而引发各种成人疾病。如脑动脉硬化可导致脑出血和脑血栓,肾动脉硬化可导致肾缺血而引起肾性高血压或肾功能不全等。据尸检报告统计,在40-49岁人群中,冠状动脉和主动脉粥样硬化病变得检出率分别为58.35%88.31%,并随着年龄的增大而逐步增高。

动脉硬化.jpg

在动脉硬化的病灶中,由程荧光的蜡样物质沉积,可用荧光显微镜观察到。一般认为,蜡样物质是由于过氧化脂质与蛋白质及氨基酸等含氨基的化合物所反应生成的物质。但动脉硬化的程度与硬化斑中脂质的过氧化程度成正相关,因此,蜡样物质就是脂质发生过氧化反应的产物。

实际上动脉硬化是与许多因素密切相关。在动脉硬化初期,低密度脂蛋白(LDL)的氧化变性是初期病变的重要因素。LDL是负责向身体各组织输送胆固醇的一种血清脂蛋白。在动脉硬化的最初阶段,在巨大的泡沫细胞尚未产生之前,LDL的氧化变性就已经开始,许多实验都已经证实。如采用健康被检动物的血浆,在试管内进行LDL的氧化试验,用自由基引发剂AAPH进行试验,结果氧化LDLOXLDL)的量在一定时间内大量增加。而OXLDL可使血管壁产生纤维状斑点,进一步发生坏死和石灰化,从而导致血管狭窄、血管壁内膜损伤,乃至发生动脉瘤和出血。过程分解如下:

    正常LDL堆积在动脉外的内皮细胞下层,再受到内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞等的氧化,产生OXLDL,既活化得LDL,它在单层的血管内皮细胞与中间膜平滑肌细胞的间质中支流,经自动氧化而使LDL的脂质氧化变性。

      活化LDL的存在使巨噬细胞的运动受阻而滞留于血管内膜中;同时OXLDL会刺激单核细胞的趋化,并抑制单核细胞从血管壁出去,单核细胞则分化成巨噬细胞,进而吞噬OXLDL

      滞留的巨噬细胞促使OXLDL的活性增强,并被巨噬细胞上的清道夫接受器将氧化LDL吞噬后分解吸收而形成膨大的泡沫细胞,并大量吸收OXLDL上的胆固醇;进而成为沉积于血管内壁上的蜡样物质。

       OXLDL也会引起内皮细胞的功能障碍和伤害;并使泡沫细胞坏掉,并释放出溶菌酶和坏俎碎片。

现已经证明,维生素E等抗氧化物质不但能阻止OXLDL的形成,并能使已形成的泡沫细胞沉积于血管壁的蜡样物质减少,从而避免动脉粥样硬化病变的发生和消失。

抗氧化物质的保护作用可分为两个方面。一是对LDL的保护作用,既减少氧化LDL的生成,降低氧化LDL对细胞的毒害,减少黏合单核细胞和泡沫细胞的生成;另一方面是对组织,尤其是血管组织的保护作用,当抗氧化成分进入血管细胞,使细胞内氧化LDL的生成能力受到抑阻,并使细胞对氧化LDL的响应受到限制,从而改善血管功能,降低血管疾病的临床表现。当然,还可有抗氧化剂对血小板活化的抑制,使内皮细胞衍生一氧化氮的机制正常化。

另据报道,在细胞培养中发现,在培养基中加入100mmol/LVE,在随后的24小时内都可在很大程度上抑制TBARS的增加,并能预防LDL被平滑肌细胞或内皮细胞氧化。另据研究,将2002例经血管造影证实的冠状病患者分为两组,分别个与安慰剂和VE,中位数随访时间17个月,最长32个月。结果发现,VE可使非致死性心肌梗死患者减少77%,非致死性心血管病的死亡总数减少47%,并表现VE能稳定斑块。VC在正常人血清中的浓度约为20-60mml/L,它对LDL的氧化也具有很好的保护作用。

据试验,对动脉粥样硬化初期患者给与VC500mg/天和VE200mg/天,经三年服用后,对动脉硬化情况经测定动脉内壁厚度/mm结果如下:

对照组           单独给与VC        单独给与VE        VCVE合用

0.02                 0.0176             0.0174               0.0111


说明VEVC和并使用的效果优于单用。

绿茶提取物是一种较强的自由基清除剂和抗脂质过氧化基。实验数据如下:

                       多酚对OXLDL的抑制作用

OXLDL

巨噬细胞修饰

Cu修饰

紫外线辐射修饰

REM

TBARS/(nmol/ml)

REM

TBARS/(nmol/ml)

REM

TBARS/(nmol/ml)

对照

1.00

1.43±0.03

1.00

1.3±0.1

1.00

1.9±0.3 

修饰

1.43

6.20±0.20

1.84

 14.1±0.8

2.00

 19.6±0.4

修饰+多酚(8-10g/mg

1.13

2.45±0.15

1.40

 5.9±0.7

1.50

 8.5±0.1