【動(dòng)脈粥樣硬化的治療探究10000字（論文）】

動(dòng)脈粥樣硬化的治療研究目錄TOC\o"1-2"\h\u38171.前言 1203951.1動(dòng)脈粥樣硬化簡(jiǎn)介 1130781.2氧化三甲胺簡(jiǎn)介 584341.3研究目的與意義 8131701.4研究?jī)?nèi)容 9149472材料與方法 9128452.1實(shí)驗(yàn)材料 933722.2實(shí)驗(yàn)方法 111.前言1.1動(dòng)脈粥樣硬化簡(jiǎn)介根據(jù)聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織的不完全統(tǒng)計(jì)，心血管疾病不僅是在所有疾病中，甚至是在所有導(dǎo)致人類死亡原因中都是位居致死率排行榜榜首的，因此其被稱為人類死亡的頭號(hào)元兇[1]。而需要令人注意的是，心腦血管疾病的主要病理基礎(chǔ)是動(dòng)脈粥樣硬化[2]，動(dòng)脈粥樣硬化起始于脂質(zhì)沉積與堆積而造成的炎癥性病變，脂質(zhì)與一些壞死組織布滿動(dòng)脈管壁，呈黃色粥樣狀態(tài)[3]。動(dòng)脈粥樣硬化是指一種慢性進(jìn)行性病變過程，其病變包括脂質(zhì)沉積、血液成分堆積和平滑肌細(xì)胞增生等，會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈管壁內(nèi)部狹窄或閉塞等病理現(xiàn)象[4]。人們對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化的理解是不斷進(jìn)步和發(fā)展的。起初，動(dòng)脈粥樣硬化被定義為動(dòng)脈血管壁的脂質(zhì)堆積，后來被定義為一種慢性的炎性疾病[5]。動(dòng)脈粥樣硬化是由于多種不同的危險(xiǎn)因素引起血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷后，機(jī)體內(nèi)的各種分子和細(xì)胞引起免疫反應(yīng)的結(jié)果。炎癥作為免疫反應(yīng)的重要組成部分，不僅加速動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展，還會(huì)參與血栓形成和斑塊破裂。此外，代謝過程中產(chǎn)生的一些氧化產(chǎn)物或代謝產(chǎn)物（如氧化三甲胺），會(huì)被巨噬細(xì)胞識(shí)別，進(jìn)而激活炎癥體通路，最終進(jìn)一步加重血管的炎癥反應(yīng)[6]。1.1.1動(dòng)脈粥樣硬化的主要發(fā)病機(jī)制1.1.1.1炎癥反應(yīng)在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程中，炎癥在各個(gè)階段都發(fā)揮了十分重要的作用，能夠引起許多生理上和病理上的變化。研究認(rèn)為，內(nèi)皮細(xì)胞分泌了某些物質(zhì)并通過血液流動(dòng)介導(dǎo)引發(fā)炎癥，從而導(dǎo)致或者說促進(jìn)了動(dòng)脈粥樣硬化的形成過程[7]。內(nèi)皮細(xì)胞受到刺激后，會(huì)促進(jìn)細(xì)胞間粘附分子-1、血管粘附分子-1和白細(xì)胞介素-8等炎性因子的分泌與表達(dá)，而這些炎性因子的分泌與表達(dá)會(huì)促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞與淋巴細(xì)胞的結(jié)合，并促使炎癥的發(fā)生[8]。1.1.1.2免疫反應(yīng)動(dòng)脈粥樣硬化也是一種以強(qiáng)烈的免疫活動(dòng)為特征、發(fā)生于動(dòng)脈管壁內(nèi)部的心血管疾病。與炎癥反應(yīng)相同，免疫反應(yīng)也在動(dòng)脈粥樣硬化的各個(gè)階段發(fā)揮了十分重要的作用。而大量研究數(shù)據(jù)表明，相較于炎癥反應(yīng)，免疫反應(yīng)由于可以嚴(yán)格調(diào)控動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)程與發(fā)展而發(fā)揮著更重要的作用。動(dòng)脈血管壁由外膜、中膜和內(nèi)膜三層組成，免疫細(xì)胞在健康的動(dòng)脈血管壁中只會(huì)少量存在于外膜，但是如果發(fā)生了動(dòng)脈粥樣硬化，免疫細(xì)胞會(huì)積累在動(dòng)脈血管壁的內(nèi)膜和鄰近的外膜中并產(chǎn)生大量的細(xì)胞因子，大量的細(xì)胞因子會(huì)導(dǎo)致血管壁局部炎癥反應(yīng)，最終致使動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的持續(xù)生長(zhǎng)與破裂[9]。1.1.1.3脂質(zhì)代謝失衡當(dāng)前許多研究證明，脂質(zhì)代謝失衡是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化最為重要的危險(xiǎn)因素，載脂蛋白B含量的升高與高密度脂蛋白功能的失調(diào)是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的重要的危險(xiǎn)信號(hào)。有研究表明，內(nèi)皮細(xì)胞中如果大量積累富含膽固醇的載脂蛋白B，會(huì)在動(dòng)脈血管內(nèi)皮細(xì)胞下形成斑塊[10]。在氧化應(yīng)激與慢性炎癥條件影響下，高密度脂蛋白的結(jié)構(gòu)功能、代謝以及水平均會(huì)發(fā)生顯著的變化，而這些異常指標(biāo)會(huì)導(dǎo)致膽固醇轉(zhuǎn)運(yùn)受損、內(nèi)皮功能障礙以及全身氧化應(yīng)激增加。這不僅會(huì)使高密度脂蛋白功能下降和誘導(dǎo)產(chǎn)生促炎性高密度脂蛋白膽固醇，還會(huì)增加人體心血管疾病和動(dòng)脈粥樣硬化的負(fù)擔(dān)。因此相較于高密度脂蛋白水平高低的變化，其功能的變化對(duì)于誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生更加重要[11]。同時(shí)有一些研究發(fā)現(xiàn)，低密度脂蛋白水平的變化在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展過程中起著重要的作用，低密度脂蛋白水平的升高是促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化形成的重要原因之一[12]。在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展過程中，第一步是低密度脂蛋白顆粒滯留并沉積于血管壁，隨后血管細(xì)胞將低密度脂蛋白修飾為氧化低密度脂蛋白，最終巨噬細(xì)胞將氧化低密度脂蛋白吞噬并形成泡沫細(xì)胞，而泡沫細(xì)胞的產(chǎn)生被認(rèn)為是動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)入脂肪條紋階段的重要標(biāo)志[13]。人體如果血脂水平過高，會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧，活性氧的過量積累會(huì)誘導(dǎo)低密度脂蛋白的氧化，進(jìn)而內(nèi)皮細(xì)胞的功能[14]。而膽固醇在動(dòng)脈血管壁內(nèi)部的過量累積會(huì)引發(fā)炎癥反應(yīng)，與此同時(shí)炎癥反應(yīng)又會(huì)加快膽固醇的積累，由此形成一個(gè)惡性循環(huán)的過程。此外，膽固醇在動(dòng)脈血管壁內(nèi)部的過量累積還會(huì)引發(fā)內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子和粘附分子的過度表達(dá)、活性氧水平的增加、一氧化氮水平的降低和生物利用度的下降，這些因素都容易促進(jìn)血管炎癥[15]。1.1.1.4內(nèi)皮功能障礙內(nèi)皮細(xì)胞是指襯于心血管內(nèi)的單層扁平細(xì)胞，在調(diào)節(jié)血管張力、調(diào)控血管平滑肌細(xì)胞和溶解血管纖維蛋白等方面起到了十分關(guān)鍵的作用[16]。而內(nèi)皮細(xì)胞的功能障礙會(huì)誘導(dǎo)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，而且還是動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展過程中十分關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生經(jīng)常伴隨著線粒體功能異常和氧化應(yīng)激增加的現(xiàn)象，在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展進(jìn)程早期，高血糖水平、高膽固醇水平等因素都會(huì)引起內(nèi)皮細(xì)胞的氧化應(yīng)激增加，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和壞死[17]。內(nèi)皮功能障礙會(huì)促進(jìn)細(xì)胞加速生成活性氧，而活性氧的過量累積又會(huì)引起細(xì)胞氧化應(yīng)激增加和誘發(fā)血管炎癥，炎癥會(huì)使內(nèi)皮細(xì)胞損傷加重，形成一個(gè)惡性循環(huán)的過程[18]。1.1.1.5細(xì)胞因子細(xì)胞因子是一種參與人體多項(xiàng)生理過程并在誘導(dǎo)血管壁發(fā)生免疫反應(yīng)和局部炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要作用的蛋白介質(zhì)。細(xì)胞因子還是一種極其多樣化的小分子蛋白質(zhì)，包括100多種分泌因子，可以具體劃分為白細(xì)胞介素、干擾素、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子、趨化因子、集落刺激因子等多個(gè)類別。這些細(xì)胞因子通過單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生，可以應(yīng)對(duì)炎癥和其它刺激性因素，也可以刺激內(nèi)皮細(xì)胞從而誘導(dǎo)內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生。而粘附因子及趨化因子表達(dá)量的提升，會(huì)進(jìn)一步誘導(dǎo)單核細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞等免疫細(xì)胞遷移至病變部位。研究證明，在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展后期，促炎細(xì)胞因子還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)的降解以及不穩(wěn)定斑塊的形成，進(jìn)而造成斑塊的加速裂解和血栓的形成[19]。1.1.2動(dòng)脈粥樣硬化的誘發(fā)因素1.1.2.1高血壓高血壓是指心臟、大腦和腎臟等器官的功能或器質(zhì)性損害的臨床綜合征，以體循環(huán)動(dòng)脈血壓升高為主要特征。高血壓是引發(fā)心血管疾病最為重要的風(fēng)險(xiǎn)因素，而患高血壓病癥的中老年人群患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)相較于青年人群更高，因此此類人群需要更加注意會(huì)導(dǎo)致心血管疾病的各類預(yù)警信號(hào)以及各類危險(xiǎn)因素。多項(xiàng)研究證實(shí)，心血管疾病的發(fā)生與心血管內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生呈正相關(guān)關(guān)系，故高血壓患者在患病早期及時(shí)檢測(cè)心血管的內(nèi)皮功能可以有效的預(yù)防和治療心血管疾病[20]。1.1.2.2高血脂高血脂是指人體血脂水平過高，表現(xiàn)為脂質(zhì)沉積于真皮所引起的黃色瘤和動(dòng)脈硬化的病癥。高血脂是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的主要風(fēng)險(xiǎn)因素之一，脂蛋白與動(dòng)脈粥樣硬化有著密切的聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，動(dòng)脈粥樣硬化患者相較于正常人群有著更高的低密度脂蛋白水平[21]。1.1.2.3肥胖肥胖是指由于食物攝入過多或機(jī)體代謝的改變而導(dǎo)致體內(nèi)脂肪積聚過多造成體重過度增長(zhǎng)并引起人體病理、生理改變或潛伏的一種狀態(tài)。肥胖也是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的主要風(fēng)險(xiǎn)因素之一，肥胖所導(dǎo)致的機(jī)體胰島素敏感性下降會(huì)提高患動(dòng)脈粥樣硬化的概率，也會(huì)提高患高血壓、高血脂的概率[22]。1.1.2.4吸煙研究證實(shí)，吸煙是引發(fā)心血管疾病的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素之一[23]。1.1.2.5飲酒研究證實(shí)，飲酒是引發(fā)心血管疾病的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素之一[23]。1.1.3動(dòng)脈粥樣硬化的治療現(xiàn)狀1.1.3.1表觀遺傳修飾治療動(dòng)脈粥樣硬化在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中，表觀遺傳學(xué)領(lǐng)域是進(jìn)步和發(fā)展非?？焖俚?。利用表觀遺傳學(xué)治療動(dòng)脈粥樣硬化的方法是改變動(dòng)脈粥樣硬化中異常的遺傳學(xué)表現(xiàn)形式，使其恢復(fù)成為正常的心血管遺傳學(xué)表現(xiàn)形式，也就是心血管的正常狀態(tài)。過去數(shù)十年的實(shí)驗(yàn)研究與實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，表觀遺傳學(xué)在促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成與破損方面有著十分重要的作用，表觀遺傳學(xué)機(jī)制與調(diào)控心血管疾病之間也有著十分密切的聯(lián)系，因此想要為動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制提供一種新思路和新看法，表觀遺傳學(xué)基礎(chǔ)是不可或缺的[24]。目前表觀遺傳修飾可分為DNA甲基化、非編碼RNA、組蛋白修飾三大類，很多表觀遺傳變異類型的疾病易受到人類行為因素和環(huán)境因素的影響，并不是不可逆的，這也就為動(dòng)脈粥樣硬化的治療策略和治療目標(biāo)點(diǎn)提供了一種可能性[25]。有許多表觀遺傳藥物在過去已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)可以有效的防治動(dòng)脈粥樣硬化，這一現(xiàn)實(shí)提高了人們未來以人類表觀遺傳過程作為目標(biāo)點(diǎn)來預(yù)防或治療動(dòng)脈粥樣硬化的幾率[26]。1.1.3.2腸道微生物治療動(dòng)脈粥樣硬化研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前有許多預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的方法可能是通過影響腸道微生物群實(shí)現(xiàn)的，其中有一些方法是通過改變?nèi)说娘嬍沉?xí)慣和加強(qiáng)體育鍛煉等途徑來改變腸道微生物群的組成，防止腸道微生物群比例失調(diào)[27]。益生菌與益生元的功能相同，是一種能夠改善人體代謝功能的菌群，常見的益生菌包括奶酪中的乳酸菌和酸奶中的雙歧桿菌等。實(shí)驗(yàn)研究表明，益生菌可以通過降低高膽固醇患者體內(nèi)的膽固醇水平來抑制動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的生長(zhǎng)與形成[28]，也可以降低人體低密度脂蛋白膽固醇的水平[29]。在人的正常飲食活動(dòng)中，有許多物質(zhì)可以起到預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化的作用，如植物甾醇酯可以通過影響腸道微生物群來降低三甲胺的水平濃度，從而減緩動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展[30]；如丁酸鹽可以降低促炎細(xì)胞因子的水平濃度，從而減少動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的數(shù)量[27]。根據(jù)有關(guān)腸道微生物群在心血管疾病發(fā)病機(jī)制方面的相關(guān)實(shí)驗(yàn)和臨床實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展，探尋動(dòng)脈粥樣硬化治療方法的道路上產(chǎn)生了使用腸道微生物群代謝產(chǎn)物來抑制或阻斷有害代謝產(chǎn)物的新思路，腸道微生物群已經(jīng)成為了動(dòng)脈粥樣硬化治療的一個(gè)潛在且重要的目標(biāo)點(diǎn)。1.1.3.3納米顆粒診斷和治療動(dòng)脈粥樣硬化納米顆粒早在90年代早期就應(yīng)用于治療心血管疾病領(lǐng)域，氧化鐵納米顆粒因?yàn)槠渚哂写判缘奶刭|(zhì)可作為血管造影劑進(jìn)行核磁共振成像，脂質(zhì)體和高密度脂蛋白等脂質(zhì)納米顆粒也因?yàn)槠渚哂袃?yōu)良生物兼容性的特質(zhì)可作為載體進(jìn)行藥物傳遞[31]。藥物傳遞系統(tǒng)領(lǐng)域在納米技術(shù)領(lǐng)域是十分具有發(fā)展前途的，持續(xù)藥物釋放與目標(biāo)定向系統(tǒng)的結(jié)合可以用來傳遞特定組織或目標(biāo)，而這一技術(shù)有可能通過納米技術(shù)戰(zhàn)略來實(shí)現(xiàn)[32,33]。1.2氧化三甲胺簡(jiǎn)介氧化三甲胺是一種廣泛存在于海洋生物體內(nèi)、分子質(zhì)量為75.1Da的小分子有機(jī)化合物。盡管海洋生物學(xué)家早已知道氧化三甲胺這種物質(zhì)的存在，但是令氧化三甲胺成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)是因?yàn)榭茖W(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明氧化三甲胺與人類心血管疾病之間有著密切的聯(lián)系[34]。大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究表明，氧化三甲胺在細(xì)菌乃至哺乳動(dòng)物中都發(fā)揮了十分重要的生物學(xué)功能。從好的方面來講，氧化三甲胺可以起到保護(hù)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的作用；從不好的方面來講，研究認(rèn)為氧化三甲胺可能是引發(fā)心血管疾病的一個(gè)關(guān)鍵因素[35]。因此，氧化三甲胺對(duì)生物體影響好壞的結(jié)果是存在矛盾的，這需要更多的實(shí)驗(yàn)與研究去確定氧化三甲胺在人類健康與疾病中究竟發(fā)揮著什么樣的作用。1.2.1氧化三甲胺與動(dòng)脈粥樣硬化的關(guān)系研究發(fā)現(xiàn)，氧化三甲胺水平的提高會(huì)增加人體患高血壓、高血脂、代謝綜合征和動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的風(fēng)險(xiǎn)，最終可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的心血管疾病[36]。通過一系列如小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)、小鼠細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，氧化三甲胺具有誘導(dǎo)炎性細(xì)胞因子和黏附分子表達(dá)的能力，還具有促進(jìn)血小板過度活化、凝聚的作用，這表明氧化三甲胺會(huì)增大血栓形成風(fēng)險(xiǎn)和引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化[37]。但值得注意的是，Collins等人的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示氧化三甲胺水平越高，主動(dòng)脈粥樣硬化病變?cè)叫?，其呈現(xiàn)出一種負(fù)相關(guān)關(guān)系，這表示氧化三甲胺的作用可能是阻止動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展[38]。所以需要更多的實(shí)驗(yàn)和研究來確定氧化三甲胺在動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)病機(jī)制中到底扮演一個(gè)什么樣的角色。在近些年的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果中顯示，血漿氧化三甲胺水平與動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)關(guān)系，但還未搞清的是，氧化三甲胺到底是引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的罪魁禍?zhǔn)?，還是只是一個(gè)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的生物標(biāo)志物[39]。當(dāng)前，少量實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示氧化三甲胺是一種促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)展的分子物質(zhì)，大量實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示氧化三甲胺是一種通過引發(fā)血管炎癥來促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的獨(dú)立的和危險(xiǎn)的生物因子[40]。但氧化三甲胺引發(fā)血管炎癥的具體機(jī)制和機(jī)理尚未明確，需要更多的深入研究來確定和完善。1.2.2氧化三甲胺促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化的可能機(jī)制1.2.2.1縮小膽汁酸池在人體的消化系統(tǒng)中，大概有一半的膽固醇在肝臟代謝為膽汁酸，膽汁酸是膽固醇代謝的主要生成物[41]。膽汁酸池對(duì)調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝有著十分關(guān)鍵的作用，擴(kuò)大膽汁酸池有利于膽固醇的逆向轉(zhuǎn)運(yùn)，從而降低患動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。氧化三甲胺可以通過抑制膽汁酸合成關(guān)鍵酶（膽固醇7α羥化酶）的活性和降低膽汁酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白表達(dá)水平來抑制膽汁酸的合成，使得細(xì)胞內(nèi)堆積膽固醇并形成泡沫細(xì)胞，成為導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因素[42]。1.2.2.2促進(jìn)血管炎癥動(dòng)脈粥樣硬化在本質(zhì)上是一種發(fā)生血管破損后的一個(gè)炎癥反應(yīng)過程。炎癥反應(yīng)在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展過程中始終扮演一個(gè)十分重要的角色，并在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊破裂過程中也有著關(guān)鍵的作用。研究證實(shí)，血漿中氧化三甲胺水平高低與炎癥的發(fā)生息息相關(guān)，當(dāng)氧化三甲胺水平升高時(shí)血漿中白細(xì)胞介素-6等炎性因子的水平也會(huì)升高[43]。氧化三甲胺在人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中通過活性氧-硫氧還蛋白互作蛋白-核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體蛋白3途徑介導(dǎo)血管炎癥，并使白細(xì)胞介素-18等炎性因子水平升高，不僅如此，氧化三甲胺還可以降低內(nèi)皮細(xì)胞一氧化氮水平，從而加重血管的炎癥反應(yīng)[44]。除此之外，氧化三甲胺還可以通過絲裂原活化蛋白激酶通路和核因子-κB通路來加重血管的炎癥反應(yīng)[45]。1.2.2.3損傷血管內(nèi)皮血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷是導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵性因素。內(nèi)皮細(xì)胞損傷后，血液中的白細(xì)胞由于血液流體動(dòng)力學(xué)的改變而趨向于血管損傷部位。有部分研究證實(shí)，使用氧化三甲胺處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)增強(qiáng)單核細(xì)胞的黏附能力，并且會(huì)增強(qiáng)血管內(nèi)皮黏附分子的表達(dá)量[46]。以大鼠為實(shí)驗(yàn)體的實(shí)驗(yàn)中，隨著血漿中氧化三甲胺濃度的提高和氧化應(yīng)激反應(yīng)的增強(qiáng)，使得內(nèi)皮一氧化氮合成酶表達(dá)量降低，進(jìn)而減弱了內(nèi)皮細(xì)胞合成一氧化氮的能力，導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙[47]。1.2.2.4增強(qiáng)血小板反應(yīng)性血小板活化是形成血栓的關(guān)鍵的一步，而血栓在心血管疾病中發(fā)揮著重要的作用。血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷后，膠原暴露，血小板活化過程啟動(dòng)，活化的血小板與纖維蛋白、白細(xì)胞、紅細(xì)胞等血液中的物質(zhì)聚集粘附形成血栓。而氧化三甲胺具有促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)鈣離子釋放的作用，這會(huì)促使血小板的活化并增強(qiáng)血小板的功能，使得血小板對(duì)凝血酶以及二磷酸腺苷的敏感性提高。氧化三甲胺還會(huì)提高血小板的粘附性，使得血小板粘附血管膠原蛋白增加了形成血栓的風(fēng)險(xiǎn)[37]。氧化三甲胺由于其在受試者實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出與血栓形成呈濃度依賴性關(guān)系，而被當(dāng)作一個(gè)可以預(yù)測(cè)血栓形成風(fēng)險(xiǎn)的獨(dú)立指標(biāo)。在小鼠模型實(shí)驗(yàn)中，被喂食添加氧化三甲胺的食物的小鼠在大概一個(gè)半月時(shí)間后，相比與正常小鼠血液中氧化三甲胺濃度更高，血小板聚集能力和聚集速度更快。在后續(xù)的一些小鼠模型實(shí)驗(yàn)中，還顯示氧化三甲胺能通過縮短血管閉塞的時(shí)間來加速血栓的形成[37]。因此，在未來的醫(yī)療中或許可以通過調(diào)節(jié)氧化三甲胺的水平濃度來改變血小板敏感性，這種方法相比于傳統(tǒng)的藥物可能有著更小的出血風(fēng)險(xiǎn)。1.2.3干預(yù)氧化三甲胺防治動(dòng)脈粥樣硬化的策略1.2.3.1調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)人的日常飲食中經(jīng)常會(huì)有肉類、魚類、蛋類、豆類、谷物和蔬菜的攝入，這些都是人體不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而這些物質(zhì)中含有豐富的膽堿、甜菜堿和左旋肉堿，這就是人體內(nèi)氧化三甲胺的來源[48]。實(shí)驗(yàn)中先測(cè)試健康受試者空腹時(shí)體內(nèi)血漿中氧化三甲胺的水平，然后給予能夠提供膽堿日常攝入量的飲食，八小時(shí)后測(cè)試健康受試者體內(nèi)血漿中氧化三甲胺的水平，與空腹測(cè)試時(shí)并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這表明每日攝入正常量膽堿短期內(nèi)并不會(huì)影響血漿中氧化三甲胺的水平，但合成三甲胺的能力增強(qiáng)了，這說明如果長(zhǎng)期攝入帶有三甲胺前體的食物會(huì)提高合成三甲胺的能力，進(jìn)而會(huì)影響到血漿中氧化三甲胺的水平[49]。還有一些實(shí)驗(yàn)研究表明，不吃肉食的人空腹時(shí)的氧化三甲胺水平低于吃肉食的人，而且東方人群的氧化三甲胺水平整體低于西方人群的氧化三甲胺水平，這表明人的飲食結(jié)構(gòu)和飲食習(xí)慣會(huì)對(duì)體內(nèi)氧化三甲胺的水平產(chǎn)生影響[50]。所以這表明在動(dòng)脈粥樣硬化的防治策略中，調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)是十分重要的一部分，降低氧化三甲胺的水平并防止動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生可以通過在日常生活中減少膽堿類或肉堿類食品的攝入來實(shí)現(xiàn)。1.2.3.2調(diào)整腸道菌群腸道菌群的種類根據(jù)在腸道內(nèi)發(fā)揮的不同功能分為共生菌、病原菌、條件致病菌三類。共生菌是在腸道內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位的優(yōu)勢(shì)菌群，但當(dāng)腸道菌群失調(diào)時(shí)，優(yōu)勢(shì)菌群即共生菌所占比例會(huì)下降。因此可以通過人工外部添加共生菌或添加有利于促進(jìn)共生菌生長(zhǎng)繁殖的物質(zhì)來恢復(fù)腸道菌群的比例，以達(dá)到新的平衡。有研究證實(shí)，人體攝入益生菌或益生元可以起到調(diào)節(jié)腸道菌群的作用，還可以起到提高有益細(xì)菌比例的作用，有益細(xì)菌比例的提高意味著將膽堿等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為三甲胺的細(xì)菌數(shù)量減少，清除三甲胺的細(xì)菌數(shù)量增加，進(jìn)而導(dǎo)致三甲胺的水平下降，最終使得氧化三甲胺的水平下降，因此補(bǔ)充益生菌和益生元對(duì)于通過調(diào)整腸道菌群來防治動(dòng)脈粥樣硬化來說是一個(gè)不錯(cuò)的選擇[51,52]。在動(dòng)物模型試驗(yàn)中，研究者發(fā)現(xiàn)抗生素也可以起到調(diào)節(jié)腸道菌群的作用，抗生素可以完全抑制小鼠體內(nèi)氧化三甲胺的產(chǎn)生，也可以降低人體體內(nèi)氧化三甲胺的產(chǎn)生量，但停用抗生素后體內(nèi)氧化三甲胺水平會(huì)逐漸恢復(fù)。因?yàn)殚L(zhǎng)期服用抗生素具有耐藥性和感染的弊端，需要在未來研發(fā)出一種可以針對(duì)產(chǎn)氧化三甲胺細(xì)菌的抗生素才有可能成為一個(gè)防治動(dòng)脈粥樣硬化的有效方法。白蘆藜醇是一種天然的植物抗毒素，具有一定的生物活性，研究發(fā)現(xiàn)其具有調(diào)節(jié)腸道菌群、增加膽汁酸合成、抑制三甲胺和氧化三甲胺合成的作用[53]。因此可以利用白蘆藜醇來防止氧化三甲胺介導(dǎo)的動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展，但當(dāng)前并沒有充足的證據(jù)表明長(zhǎng)期食用白蘆藜醇對(duì)人體是好是壞，所以需要更多的實(shí)驗(yàn)與研究去加以證實(shí)。除此之外，大蒜素可以通過抑制腸道菌群的含硫酶活性來抑制腸道菌群的功能改變，進(jìn)而降低氧化三甲胺的水平[54]。1.2.3.3抑制三甲胺的產(chǎn)生腸道菌群產(chǎn)生三甲胺的方法是通過三甲胺裂解酶的作用斷裂食物中膽堿、甜菜堿等分子中的碳氮鍵。有研究證實(shí)，膽堿類似物3,3-二甲基-1-丁醇可以通過抑制三甲胺裂解酶的活性來降低三甲胺的產(chǎn)生量，從而降低氧化三甲胺的產(chǎn)生量，減少泡沫細(xì)胞的數(shù)量，抑制斑塊的形成。膽堿類似物3,3-二甲基-1-丁醇是一種只作用于三甲胺裂解酶且作用條件溫和的物質(zhì)，不會(huì)殺死細(xì)菌[39]。而且膽堿類似物3,3-二甲基-1-丁醇來源廣泛，在許多天然食品中含量都十分豐富，因此其在防治動(dòng)脈粥樣硬化方面的前景非?？捎^[55]。1.2.3.4其他干預(yù)措施多項(xiàng)研究表明，口服專門清除腸道內(nèi)三甲胺的吸附劑可以作為防治動(dòng)脈粥樣硬化的一項(xiàng)措施[56]；苦蕎麥黃酮可以通過降低血漿中醇類和脂類水平來預(yù)防內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生，進(jìn)而預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生[57]；此外，米屈肼可以通過提高尿液中氧化三甲胺的排出量來降低人體體內(nèi)氧化三甲胺的水平[58]，然而目前沒有充足的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)表明其在降低氧化三甲胺水平方面的可靠性和安全性。1.3研究目的與意義近些年來，隨著醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展與臨床試驗(yàn)水平的迅速提高，人們對(duì)于動(dòng)脈粥樣硬化的形成主要存在脂質(zhì)學(xué)說、炎癥學(xué)說、免疫學(xué)說幾種說法。然而，動(dòng)脈粥樣硬化的具體發(fā)病病因及發(fā)病機(jī)制是十分復(fù)雜的，沒有一種學(xué)說能非常準(zhǔn)確的闡述清楚，這就導(dǎo)致了如今對(duì)于如何預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和如何治療動(dòng)脈粥樣硬化仍缺乏有效、安全的方法。因此，了解和探究動(dòng)脈粥樣硬化的具體發(fā)病病因及發(fā)病機(jī)制，解決一些目前尚未解決的難點(diǎn)問題，為動(dòng)脈粥樣硬化的預(yù)防和治療提供更為有效、更為安全措施是十分必要和重要的。目前，越來越多的臨床醫(yī)學(xué)研究表明，高水平的氧化三甲胺與動(dòng)脈粥樣硬化的引發(fā)和發(fā)生率呈顯著的正相關(guān)性。氧化三甲胺是一種具有生物活性的小分子化合物，在日常飲食中，腸道微生物將富含膽堿的食物如肉類、奶類、蛋類等代謝為三甲胺，黃素單氧酶家族又將三甲胺氧化為氧化三甲胺。氧化三甲胺是影響動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的危險(xiǎn)因素，在動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程中扮演著重要的角色，但其導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的具體分子機(jī)制仍然不清楚。本研究旨在確定氧化三甲胺對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)指標(biāo)變化的影響，探究氧化三甲胺對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的潛在作用機(jī)制及機(jī)理，希望為預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化提供一些新觀點(diǎn)和新思路。研究對(duì)于當(dāng)今社會(huì)以及未來預(yù)防和治療動(dòng)脈粥樣硬化疾病有著十分重要的意義。1.4研究?jī)?nèi)容本文選取血管平滑肌細(xì)胞（VSMC）和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞（HUVEC）作為研究對(duì)象，經(jīng)過氧化三甲胺（TMAO）加藥處理，使用MTT法、Transwell法、RT-RCR法和WesternBlot法這些實(shí)驗(yàn)方法來檢測(cè)氧化三甲胺對(duì)血管平滑肌細(xì)胞和人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞能產(chǎn)生什么樣的影響，并進(jìn)一步探究氧化三甲胺對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的潛在作用機(jī)制及機(jī)理，為動(dòng)脈粥樣硬化的防治提供新的思路。2材料與方法2.1實(shí)驗(yàn)材料2.1.1藥品與試劑材料名稱來源氧化三甲胺Cayman公司IL-6一抗（21865-1-APrabbit）Proteintech公司IL-1β一抗（16806-1-APrabbit）Proteintech公司TNF-α一抗（60291-1-Igmouse）Proteintech公司β-actin一抗（38074mouse）SinalwayAntibody公司NLRP3一抗（YT5382rabbit）ImmunoWay公司NF-кB一抗（8242Tmouse）CellSignalingTechnology公司MMP9一抗（ab38898Rabbit）Abcam公司山羊抗兔熒光二抗（926-68071）Li-cor公司山羊抗鼠熒光二抗（926-32210）Li-cor公司DMEM高糖培養(yǎng)基Gibco公司DMEM/F12培養(yǎng)基Gibco公司胎牛血清（無噬菌體，低內(nèi)毒素）杭州四季青公司南美胎牛血清AusGeneX公司胰蛋白酶北京索萊寶科技有限公司MTT北京索萊寶科技有限公司DMSO天津康科德科技有限公司DEPC處理水北京索萊寶科技有限公司Trizol試劑coolaber公司dNTPMix（10mMeach）北京康為世紀(jì)生物科技有限公司隨機(jī)引物Invitrogen公司M-MLV逆轉(zhuǎn)錄酶Promega公司RNA酶抑制劑Promega公司脫脂奶粉伊利公司30%丙烯酰胺北京索萊寶科技有限公司過硫酸銨Macklin公司TEMEDSigma公司2.1.2儀器與耗材儀器（耗材）名稱生產(chǎn)廠家100mm細(xì)胞培養(yǎng)皿無錫耐思生物科技有限公司6/24/96孔培養(yǎng)板美國(guó)Costar公司15/50mL離心管無錫耐思生物科技有限公司硝酸纖維素轉(zhuǎn)印膜（NC膜）美國(guó)PALL公司垂直槽隔條玻璃片（1.5mm）上海天能科技有限公司垂直槽短玻璃片上海天能科技有限公司生物安全柜力康生物醫(yī)療科技控股有限公司超凈工作臺(tái)蘇州凈化設(shè)備有限公司電泳槽北京六一生物科技有限公司轉(zhuǎn)膜儀北京六一生物科技有限公司臺(tái)式高速離心機(jī)美國(guó)ThermoForma公司掌上離心機(jī)大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器（北京）有限公司冰箱青島海爾股份有限公司電子天平上海卓精電子科技有限公司pH計(jì)上海越平科學(xué)儀器有限公司CO2培養(yǎng)箱美國(guó)ThermoForma公司Odyssey紅外激光成像系統(tǒng)美國(guó)LI-COR公司多功能酶標(biāo)儀奧地利MolecularDevices公司多功能細(xì)胞分析儀美國(guó)Accuri公司實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀美國(guó)ABI公司2.1.3細(xì)胞細(xì)胞名稱來源HA-VSMC細(xì)胞本實(shí)驗(yàn)室保藏HUVEC細(xì)胞本實(shí)驗(yàn)室保藏2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1TMAO加藥處理VSMC細(xì)胞和HUVEC細(xì)胞TMAO加藥處理VSMC細(xì)胞：首先將VSMC細(xì)胞培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期后，進(jìn)行傳代，然后接種于培養(yǎng)板。當(dāng)細(xì)胞覆蓋率占整個(gè)培養(yǎng)板的百分之六十到八十時(shí)，吸出并丟棄培養(yǎng)基。這時(shí)將TMAO母液用無雙抗、無血清的DMEM基礎(chǔ)培養(yǎng)基稀釋梯度濃度（0、50、100、200、500、1000、2000μmol/L）。其中對(duì)照組為0μmol/L的TMAO溶液，實(shí)驗(yàn)組為其他濃度的TMAO溶液，將所有組別的細(xì)胞都放置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中處理二十四小時(shí)。TMAO加藥處理HUVEC細(xì)胞：首先將HUVEC細(xì)胞培養(yǎng)到對(duì)數(shù)期后，進(jìn)行傳代，然后接種于培養(yǎng)板。當(dāng)細(xì)胞覆蓋率占整個(gè)培養(yǎng)板的百分之六十到八十時(shí)，吸出并丟棄培養(yǎng)基。這時(shí)將TMAO母液用DMEM/F12基礎(chǔ)培養(yǎng)基稀釋梯度濃度（0、50、100、200、500、1000、2000μmol/L）。其中對(duì)照組為0μmol/L的TMAO溶液，實(shí)驗(yàn)組為其他濃度的TMAO溶液，將所有組別的細(xì)胞都放置于細(xì)胞培養(yǎng)箱中處理二十四小時(shí)。2.2.2MTT法檢測(cè)細(xì)胞增殖能力(1)將細(xì)胞培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期，再將其接種于96孔板，在條件為37℃與5%濃度CO2的培養(yǎng)箱中培育一整晚。(2)當(dāng)細(xì)胞在96孔板上貼壁生長(zhǎng)時(shí)，將里面的培養(yǎng)基吸出并丟棄。(3)每組細(xì)胞使用藥物溶液處理24小時(shí)后，將里面的藥物溶液吸出并丟棄。(4)每組細(xì)胞使用PBS溶液清洗細(xì)胞表面，重復(fù)2次，將里面的PBS溶液并丟棄。(5)將5mg/mL的MTT溶液20μL和無血清、無雙抗的新鮮培養(yǎng)基100μL混勻配置成MTT培養(yǎng)液。(6)每組細(xì)胞使用MTT培養(yǎng)液避光處理4小時(shí)后，將里面的MTT培養(yǎng)液在避光條件下