基质金属蛋白酶-2在高血压大鼠模型血管重塑中的表达及替米沙坦的作用
发表时间：2010-05-21 浏览次数：433次
作者：丁燕程 孙 刚 闫 宏 杨晓敏 王 丛 刘爱民 作者单位：(包头医学院第二附属医院心内科，内蒙古包头 014030)
【摘要】 目的：探讨基质金属蛋白酶-2(MMP-2)在双肾一夹型高血压大鼠血管重塑中的表达及其调节机制。方法：将雄性Wistar大鼠随机分成对照组(假手术组)、双肾一夹型模型组、替米沙坦(Telmisartan)组3个组，其中Telmisartan组每天给予药物灌胃。3组动物均在术后每周监测收缩压，8周后处死大鼠取胸主动脉与颈总动脉作形态学观察，免疫组化法检测颈总动脉与胸主动脉MMP-2的表达。结果：与对照组相比，模型组血压明显升高，血管中膜增厚，MMP-2表达显著增加;治疗8周后，Telmisartan组血压明显降低，管壁变薄，MMP-2表达减少。结论：MMP-2可能与高血压血管重塑有关，Telmisartan通过降低血压抑制血管中MMP-2的表达，并改善血管重塑。
【关键词】 基质金属蛋白酶-2;双肾一夹型高血压;血管重塑;替米沙坦
The Expression of MMP-2 and The Reversal Effect of
Telmisartan on Vascular Remodeling of 2K1C Hypertension Rats
DING Yancheng， SUN Gang, YAN Hong， et al
(Department of Cardiology, 2nd Affiliated Hospital, Baotou Medical College, Baotou 014030, China)
Abstract Objective： To explore the expression and the mechanism of MMP-2 in vascular remodeling of two-kidney and one-cliped (2KIC) hypertensive rats. Methods: Male Wistar rats were randomly divided into sham operation group (n=10), 2KIC model group (n=10) and telmisartan group (n=7). Telmisartan group was treated with telmisartan by intragastric method every day. The blood pressure was measured in three groups every week. The morphologic changes in carotid artery and thoracic aorta were observed with staining HE after 8 weeks. The expression of MMP-2 in carotid artery and thoracic aorta was evaluated with immunohistochemisty. Results: Compared with those in the control group, the blood pressure, thickness of vessel wall and the expression of MMP-2 in the model group significantly increased. After treatment of Telmisartan, the blood pressure, thickness of vessel wall and the expression of MMP-2 in Telmisartan group significantly decreased. Conclusion: MMP-2 is likely to be related to vascular remodeling, and Telmisartan could inhibit the expression of MMP-2 by lowering the blood pressure and improve vascular remodeling in 2KIC hypertensive rats.
Key words MMP-2; 2K1C -Hypertension; Vascular remodeling; Telmisartan
血管重塑与高血压的发生、发展有紧密联系，血管结构与功能的改变会导致动脉粥样硬化与靶器官的损伤，因此，针对改善血管病变和降压治疗，能够减轻或延缓动脉粥样硬化进展与靶器官的损伤。有报道MMP-2参与外力损伤或球囊损伤后所引起的血管重塑[1-3]，而在双肾一夹(2K1C)高血压大鼠模型中MMP-2的作用机制却鲜有报道。本研究旨在观察2K1C高血压大鼠模型颈总动脉和胸主动脉MMP-2的表达及在替米沙坦(telmisartan)干预下MMP-2表达的变化，以探讨MMP-2参与高血压血管重塑的机制与意义。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 动物 雄性8周龄Wister大鼠35只，体重150～220 g，由内蒙古大学动物实验中心提供。
1.1.2 仪器与试剂 鼠尾测压仪(BP-6动物无创血压测试仪)购于成都泰蒙科技有限公司，形态学图像分析系统(江苏省捷达科技公司)，鼠抗人MMP-2单克隆抗体、SP试剂盒、DAB显色剂均购于福州迈新有限责任公司，Telmisartan(安内强)购于苏州东瑞制药有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 2K1C高血压大鼠模型的建立与分组 根据文献报道的方法制备2K1C肾性高血压模型[4]，术后2周血压开始升高，4～8周血压稳定在较高水平。多次用鼠尾测压仪测量2K1C高血压模型鼠的收缩压，均在140 mmHg以上。将27只2K1C肾性高血压模型大鼠随机分成3组：假手术组(对照组)10只，模型组10只，治疗组7只;假手术组及模型组每天给予2 mL饮用水灌胃，治疗组每日1次给予Telmisartan(7 mg/kg溶于2 mL饮水中)灌胃，连续8周。
1.2.2 血压测量 将大鼠置于血压测定仪的保温箱内，37 ℃加温15 min，待鼠尾动脉充分扩张，将鼠尾套入套袖，待动物安静后充气，测定收缩压，重复3次，取平均值。每周测量1次，8周后称重并麻醉处死大鼠。
1.2.3 血管组织形态学观察 大鼠处死后取胸主动脉与颈总动脉制成石蜡切片，常规苏木素-伊红染色，用计算机图像分析系统测量中膜厚度/管腔内径(MT/LD)、中膜面积/管腔面积(MA/LA)和中膜平滑肌层数。
1.2.4 S-P免疫组化法检测MMP-2活性 PBS(磷酸盐缓冲液)代替一抗作阴性对照，胃癌组织作阳性对照，取大鼠胸主动脉与颈总动脉石蜡切片，脱蜡、水化后用抗原修复，阻断过氧化物酶的活性，滴加鼠抗人MMP-2抗体，生物素标记，DAB显色，苏木素复染，经脱水、干燥、透明、封胶固定，显微镜观察。计算机图像分析软件测量MMP-2的积分光密度值。
1.2.5 统计学处理 所有数据用均数±标准差(x±s)表示，用SPSS11.5软件进行统计学处理，3组间比较采用单因素方差分析，组间的两两比较采用S-N-K检验，P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组大鼠收缩压比较 对照组107.90±11.25 mmHg，模型组159.10±9.98 mmHg，治疗组96.65±8.54 mmHg，模型组收缩压显著高于对照组，治疗组收缩压明显低于模型组，差异有统计学意义(P<0.01)。
2.2 各组大鼠胸主动脉与颈总动脉血管重塑程度比较 计算机图像分析显示：模型组颈总动脉和胸主动脉的中膜厚度/管腔内径、中膜面积/管腔面积、平滑肌层数与对照组相比明显增加，治疗组各项指标与模型组比较明显减低。见表1。表1 颈总动脉、胸主动脉重塑情况*与对照组比较，P<0.05; #与模型组比较，P<0.05
2.3 各组动物血管组织MMP-2表达的比较 3组动物组织颈总动脉与胸主动脉血管组织MMP-2表达情况见图1、图2。模型组MMP-2的积分光密度值与对照组比较明显增加，治疗组与模型组比较明显减少，见表2。表2 颈总动脉与胸主动脉MMP-2积分光密度值比较 *与对照组比较，P<0.05; #与模型组比较，P<0.05
3 讨论
本研究应用2K1C 高血压大鼠模型,旨在观察Wistar大鼠血压升高后血管壁组织结构改变及MMP-2表达的变化情况。实验结果显示：模型组与对照组相比，颈总动脉和胸主动脉中膜厚度/内径比值、中膜平滑肌层数均明显增加，即随着血压升高，血管结构发生了重塑;在连续应用8周Telmisartan后，治疗组不但血压明显降低，颈总动脉和胸主动脉中膜厚度/内径比值、中膜平滑肌层数明显减少，进一步证实了Telmisartan可以抑制2K1C高血压大鼠血管重塑的进展。
与血管重塑有关的诸多酶中，MMP是迄今为止唯一能分解纤维类胶原的酶。目前研究者已发现了20多种MMP,构成了MMP家族。MMPs是一组能特异地降解细胞外基质成分的Zn2+依赖的酶家族,它在高血压阶段调节着细胞外基质的更新代谢，参与了血管重塑的重要步骤[2]。Ergul等[5]和Watts等[6]均报道MMPs的激活参与高血压心肌和主动脉的重塑,调控心肌和血管MMPs的表达和活性，能防止心脏扩张、动脉硬化，保护心肌收缩力和血管弹性，从而减轻心肌和血管重塑。MMP-2属于MMPs中的明胶酶系，表达于各种细胞和组织中，包括内皮细胞和血管平滑肌细胞，参与生理重塑、组织修复和血管新生，并且在细胞外基质重塑的部位易于诱导表达，其调节方式至少存在4种，包括转录水平调节、酶原活化、特异性组织抑制因子和其他抑制因子的调节。
本试验证实，在肾性高血压模型中，随着血压升高，血管结构发生改变，同时颈总动脉和胸主动脉MMP-2表达明显增加，经Telmisartan治疗后，血压下降，管壁变薄，MMP-2表达明显减少，并具有统计学意义，该结论与景涛等[7-8]实验结果一致，说明MMP-2与高血压血管重塑密切相关，其机制主要与血压和局部肾素—血管紧张素系统(RAS)激活有关，即肾动脉狭窄后，肾血流量减少，RAS系统激活。血管紧张素Ⅱ受体-1阻断剂Telmisartan能有效抑制RAS系统的激活，使血压降低，逆转左室重构，防治心室肥大[9]。曾有报道Telmisartan能够逆转外力损伤条件下所引起的血管重塑[10]，本实验中2K1C高血压模型动物经Telmisartan治疗后，血管重塑减轻，我们推测Telmisartan可能通过MMP-2途径调节高血压血管重塑，MMP-2是否为血管重塑的标记物及其对血管重塑的影响机制还有待于进一步研究探讨。
【参考文献】
[1] Ergul A,Portik-Dobos V,Hutchinson J,et al.Downregulation of vascular matrix metalloproteinase inducer and activator proteins in hypertensive patients[J].Am J Hypertens,2004,17(9):775-782.
[2] 张丽芳,柯元南.大鼠动脉内膜损伤后血管重塑相关因子的动态变化[J].中日友好医院学报,2007,21(2):91-93.
[3]] 王绽菲，张子新，曾定尹，等.抗血小板抑制剂对家兔血管成形术后机制金属蛋白酶及抑制剂表达的影响[J].中国动脉硬化杂志，2004，19(7)：669-672.
[4] Sigmon DH,Beierwaltes WH.Endothelium-derived constricting factor in renovascular hypertension[J].Hypertension,1995,25(4 Pt 2):803-808.
[5] Ergul A,Portik-Dobos V,Giulumian AD,et al.Stress upregulates arterial matrix metalloproteinase expression and activity via endothelin A receptor activation[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol，2003,285(5):H2225-2232.
[6] Watts SW,Rondelli C,Thakali K,et al.Morphological and biochemical characterization of remodeling in aorta and vena cava of DOCA-salt hypertensive rats[J].Am J Physiol Heart Circ Physiol,2007,292(5):H2438-2448.
[7] 景涛，何国祥，王海东，等.血管紧张素Ⅱ型受体基因可调控体外培养的血管平滑肌细胞基质金属蛋白酶2的表达[J].Chin J Arterioscler,2007,15(4):256-260.
[8] Flamant M,Placier S,Dubroca C,et al.Role of matrix metalloproteinases in early hypertensive vascular remodeling[J].Hypertension,2007,50(1):212-218.
[9] Mankad S,d'Amato TA,Reichek N,et al.Combined angiotensin II receptor antagonism and angiotensin-converting enzyme inhibition further attenuates postinfarction left ventricular remodeling[J].Circulation，2001,103(23):2845-2850.
[10] 程芳洲，鲍翠玉，彭绩，等.替米沙坦对大鼠血管损伤性重塑过程中粘着斑激酶表达和活化的影响[J].中国动脉硬化杂志,2007,15(7):500-502.
