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1、几丁质酶样3蛋白1及基质金属蛋白酶-9在人颈动脉粥样硬化斑块中表达的相关研究研究背景:当前的中国,经济和社会高速发展,人民物质生活水平逐渐提高,饮食的多样性逐渐增多,高脂肪、高胆固醇的食物摄取量增大,生活压力的增大,运动量的减少,以及社会老龄化的进展,导致动脉粥样硬化疾病的发生率逐年升高。动脉粥样硬化(Atherosclerosis,AS)是大多数血管疾病发生的基础及潜在危险因素,随着中国社会逐渐步入老龄化进展AS的发生、发展存在着巨大的危险,动脉粥样硬化对人民健康有着巨大的威胁,给家庭和社会造成巨大的负担。缺血性脑卒中的发病率逐年升高,预后差、致死及致残率高。目前其病因及发病机制还不完全清楚
2、。颈动脉粥样硬化的形成作为缺血性脑卒中最重要的危险因素,其与脑卒中的发生的部位、进展及复发密切相关。近年来国内外大量研究表明,不稳定斑块的形成是急性心脑血管事件的主要原因。因此,不稳定斑块也成为国内外研究的热门方向,其主要的病理学特点包括纤维帽菲薄,脂质核心较大和炎性细胞的大量浸润。导致AS发生、发展的危险因素都可以导致血管内皮细胞功能障碍,而后粘附分子的表达显著增加,趋化血液单核细胞及T淋巴细胞粘附。单核细胞及淋巴细胞进入血管内膜下启动炎性反应,导致大量细胞炎性因子的分泌,如肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor,TNF),白细胞介素(Interrukin,IL),单核细胞
3、趋化蛋白(Monocyte chemoattractant protein,MCP),等,可进一步激活EC及血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cells,VSMCs)、巨噬细胞,促进AS进一步发展。几丁质酶3样蛋白1(Chitinase3-like1,CHI3L1),又名YKL-40、软骨糖蛋白39、乳腺回归蛋白,该蛋白质存在几丁质结合活性,但无几丁质酶活性。研究表明其可由一系列细胞分泌,并且参与了急性炎症、慢性炎症,以及细胞外基质(Extracellular Matrixc,ECM)重构等疾病的过程,并起着至关重要的作用,如动脉粥样硬化、糖尿病、支气管哮喘、高血压
4、等,同时在斑块不稳定性中起着非常重要的作用。基质金属蛋白酶-9(Matrix Metalloproteinase-9,MMP-9)是基质金属蛋白酶家族中重要一员,MMP-9在动脉粥样硬化病理过程中的所起的作用主要体现在促进平滑肌细胞游离、迁移至内膜下,形成粥样硬化斑块,从而促使粥样硬化斑块的进展,其次对细胞外基质以及胶原蛋白的降解,造成易损斑块,使斑块容易破裂。通过调节细胞外基质的代谢和降解,参与脂质储留、钙质沉着、内皮细胞和平滑肌细胞的生物学行为改变等。它在降解ECM导致血管平滑肌细胞迁移进入血管内中膜进而引起内-中膜(Intima thickness,IMT)增厚以及在斑块形成的过程中、斑
5、块的不稳定性起着重要的作用。然而在颈动脉粥样斑块组织中CHI3L1及MMP-9的表达水平是否存在变化,以及二者之间的是否有关联性,目前未见相关报道。研究目的:探讨人颈动脉粥样硬化斑块组织中CHI3L1及MMP-9的表达水平,以及两者之间的关系,希望进一步探讨颈动脉粥样硬化的发病机制,并寻找新的治疗靶点。资料和方法:1.收集自2012年4月至2014年4月在我科通过颈动脉粥样硬化斑块内膜剥脱术获得的完整的人颈动脉粥样硬化斑块标本42例,其中男25例,女17例。所有病例术前常规行颈动脉彩超及颈动脉CTA及血管造影。另外,收集因外伤造成脾破裂于我科行脾脏切除术获取的脾动脉20例,排除门静脉高压患者,
6、其中男16例,女4例。作为对照组。所有患者术前均签署颈动脉粥样硬化斑块手术标本研究知情同意书,手术标本离体后分成两部分,其中一部分迅速置于-80低温冰箱保存,用于检测CHI3L1、MMP-9的mRNA。另一部分置于10%的甲醛溶液中固定,待石蜡包埋切片,用于免疫组织化学的检测。2.对获取标本进行HE染色,并根据术前彩超等将颈动脉粥样硬化斑块组织分为稳定斑块组(20例)、不稳定斑块组(22例),脾动脉组织作为对照组(20例)。3.采用免疫组织化学SP法测定三组标本中CHI3L1蛋白及MMP-9蛋白的表达水平,并分析CHI3L1蛋白及MMP-9蛋白的意义以及二者之间的关系。4.采用逆转录-聚合酶链
7、反应(RT-PCR)法分别检测三组斑块组织中CHI3L1mRNA及MMP-9mRNA的表达水平,并分析CHI3L1mRNA及MMP-9mRNA的意义以及二者之间的关系。5.统计方法:实验数据应用SPSS17.0统计学软件分析,实验结果以均数标准差(sx)表示,3组间的比较采用单因素方差分析,两两比较采用Bonferroni法,采用Pearson相关分析法分析人颈动脉粥样硬化斑块中CHI3L1、MMP-9蛋白及其mRNA表达的关系,以P<0.05为差异有统计学意义结果:1、免疫组织化学结果1.1CHI3L1主要在斑块组织内的着色表达主要位于炎性细胞、EC、VSMCS及泡沫细胞内呈阳性表达。
8、CHI3L1蛋白在斑块组织中均有较强的表达,在对照组中表达较弱。三组中CHI3L1蛋白的表达水平差异有统计学意义(F=482.407,P<0.001)。稳定组斑块中CHI3L1蛋白(2.0870.027)表达高于对照组(1.9460.019),不稳定斑块组织中CHI3L1(2.1680.022)蛋白的表达也高于对照组,而且不稳定斑块组织中CHI3L1蛋白(2.1680.022)的表达又高于稳定斑块组织中。1.2MMP-9在炎性细胞、EC及VSMCS、泡沫细胞内呈阳性表达。MMP-9蛋白在斑块组织中均有较强的表达,在对照组中表达较弱。三组中MMP-9蛋白的表达水平差异有统计学意义(F=48
9、8.210,P<0.001)稳定组斑块中MMP-9蛋白(2.0980.025)表达高于对照组(1.9670.026),不稳定斑块组织中MMP-9蛋白(2.2330.031)的表达也高于对照组,而且不稳定斑块组织中MMP-9蛋白(2.2330.031)的表达又高于稳定斑块组织中。1.3对斑块组织中CHI3L1蛋白与MMP-9蛋白的表达情况采用Pearson相关分析显示二者表达成正相关(r稳定蛋白=0.555,P<0.001;r不稳定蛋白=0.618,P<0.001)。2、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)结果2.1CHI3L1mRNA的表达量差异有统计学意义(F=675.83
10、7,P<0.001),CHI3L1mRNA在不稳定斑块组织中的表达量最高(1.5920.036),高于稳定组斑块中CHI3L1mRNA(1.3380.046)表达的表达量,稳定组斑块中CHI3L1mRNA(1.3380.046)的表达量高于对照组CHI3L1mRNA(1.1570.033)的表达量。2.2MMP-9mRNA的表达量差异有统计学意义(F=518.019,P<0.001),MMP-9mRNA在不稳定斑块组织中的表达量最高(1.4020.024),高于稳定组斑块中MMP-9mRNA(1.2680.019)的表达量,稳定组斑块中CHI3L1mRNA(1.2680.019)的表达量高于对照组MMP-9mRNA(1.1830.023)的表达量。2.3采用Pearson相关分析显示斑块组织中CHI3L1mRNA与MMP-9mRNA的表达量情况成正相关(r稳定mRNA=0.536,P<0.001;r不稳定mRNA=0.582,P<0.001)。结论:1.CHI3L1与MMP-9在人颈动脉粥样硬化斑块组织中高表达。2.CHI3L1与MMP-9的高表达可能与人颈动脉粥样硬化斑块组织的不稳定性有关。3.CHI3L1与MMP-9可能共同参与促进人颈动脉粥样硬化斑块组织的不稳定性。
