氧化应激与缺血性脑血管疾病课件

氧化应激与缺血性脑血管疾病聂志余上海同济大学附属同济医院

氧化应激与缺血性脑血管疾病1缺血性脑血管疾病年发生率不断上升0210846-4-2DongZhaoetal.Stroke2008;39:1668-1674.1984~19931994~2004卒中缺血性卒中出血性卒中卒中发病率年增加值1.23.54.31.0-1.8-3.2缺血性脑血管疾病年发生率不断上升0210846-4-2Don2动脉粥样硬化占所有卒中60%RodicaE.Stroke.2009;40:1032-1037.所有卒中女性男性卒中发生数638498动脉粥样硬化性梗塞367（58%）310（62%）心源性栓塞性脑梗170（27%）116（23%）蛛网膜下腔出血33（5%）21（4%）颅内出血59（9%）46（9%）动脉粥样硬化占所有卒中60%RodicaE.Stroke3微栓子主要来源：颈内动脉起始部的动脉粥样硬化斑块及其发生溃疡时附壁血栓的碎屑TIA病因与动脉粥样硬化密切相关MarcFisher.AmJManagCare.2008;14:S204-S211.TIA血管狭窄者占85%，狭窄程度≥70%的占35%狭窄部位有粥样斑块占狭窄动脉的73.5%频发TIA患者血管多为重度狭窄(76%)，且多数有粥样硬化斑块。1.微栓子栓塞(Fisher,1954)2.颅内、外动脉狭窄或慢性闭塞3.血液成分改变微栓子主要来源：颈内动脉起始部的动脉粥样硬化斑块及其发生溃4动脉粥样硬化—缺血性脑血管病主要原因缺血性卒中TIARodicaE.Stroke.2009;40:1032-1037.MarcFisher.AmJManagCare.2008;14:S204-S211.动脉粥样硬化—缺血性脑血管病主要原因缺血性卒中TIARodi5缺血性血管疾病降脂治疗临床循证众多单纯调脂治疗Circulation2008;117:560-8.缺血性血管疾病降脂治疗临床循证众多单纯调脂治疗Circula6常规治疗结果难以令人满意降脂达标患者中仍有70%

发生血管事件——剩留血管风险Atherosclerosis2009.04.002.

Circulation2008;117:560-8.降脂达标患者发生血管事件比例70%30%发生事件未发生事件常规治疗结果难以令人满意降脂达标患者中仍有70%

发生血管事7动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象LDL-R缺乏FH患者或动物模型，LDL无法被巨噬细胞摄取但该群体动脉粥样硬化发病率约为100%1?FH：家族性纯合子型高胆固醇血症动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象LDL-R缺乏FH患者或动8动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象2?单核-巨噬细胞平滑肌细胞极高浓度LDL不能诱导胆固醇

在细胞内的聚积共培养

研究表明，高浓度天然LDL与巨噬细胞孵育并不能使细胞内大量脂质堆积诱发泡沫细胞形成。这是由于LDL通过LDLR进入细胞后水解产生的游离胆固醇可介导负反馈机制，抑制细胞内胆固醇吸收。动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象2?单核-巨噬细胞平滑肌细9动脉粥样硬化患者中合并高胆固醇血症：<60%血脂正常者：>40%3?动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象动脉粥样硬化患者中3?动脉粥样硬化血脂学说无法解释的现象10传统风险因素并不能完全解释超出的风险，而其他的非传统风险因素可能发挥了更重要的作用!PaulHolvoet.FutureLipidol.2008;3(6):637-649.传统风险因素并不足以解释心血管风险的增加A传统风险因素并不能完全解释超出的风险，而其他的非传统风险因素11非传统风险因素揭示心血管风险未解之谜慢性炎症PaulHolvoet.FutureLipidol.2008;3(6):637-649.氧化应激非传统风险因素揭示心血管风险未解之谜慢性炎症PaulHol12氧化应激氧化应激：机体在遭受各种有害刺激时，自由基的产生和抗氧化防御之间严重失衡，导致活性氧在机体或细胞内蓄积而引起的细胞毒性，从而导致组织损伤的过程。ROSphysiologicallevels氧化应激氧化应激：机体在遭受各种有害刺激时，自由基的产生和抗13氧化应激的检测指标AmJCardiol2008;101[suppl]:34D–42DJournaloftheAmericanCollegeofCardiology,2003:41(3):360-370.3.杨永宗.IAS中国行-2006:动脉粥样硬化病理生理学研究百年回顾.氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）磷脂酶A2（PLA2）髓过氧化物酶（MPO）丙二醛（MDA）过氧化氢脂质F(2)-异前列烷氧化应激的检测指标AmJCardiol2008;10114动脉粥样硬化与ox-LDLNEnglJMed1997;337:365-72.动脉粥样硬化的发生：与原型LDL(NativeLDL)通过巨噬细胞

LDL-R的摄取无明显相关关系与氧化修饰LDL(ox-LDL)通过清道夫受体(SR-A)途径的摄取呈明显正相关动脉粥样硬化与ox-LDLNEnglJMed199715O2-

O2-多不饱和脂肪酸

双链断裂ApoB氧化共轭双烯修改LDL表面结构交联LDL表层什么是ox-LDL?

LDL不再被LDL-R识别

转而被SR-AI受体识别J.Clin.Invest1991;88:1785-1792.O2-

O2-多不饱和脂肪酸

双链断裂A16NativeLDLox-LDL结合慢结合快氧化应激Cu2+,Fe2+,氧化酶催化内皮细胞平滑肌细胞单核细胞产生LDL-RSR-A表达减少

功能下调表达增加

功能上调巨噬细胞吸烟

运动

饮食

药物

血压NatureMedicine2002;8:1211-7原型LDL与ox-LDL对巨噬细胞作用的比较NativeLDLox-LDL结合慢结合快氧化应激Cu2+17ox-LDL作用文献诱导单核细胞绑定粘附到内皮细胞Watson,A.D.etal.J.Biol.Chem.272,13597-13607(1997)仿血小板活化因子(PAF)作用Marathe,G.K.etal.J.Biol.Chem.274,28395-28404(1999)增强组织因子(TF)活性Marathe,G.K.etal.J.Biol.Chem.274,28395-28404(1999)增强巨噬细胞集落刺激因子(M-SCF)基因表达Navab,M.etal.J.Clin.Invest.88,2039-2046(1991)增强单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)基因表达Navab,M.etal.J.Clin.Invest.88,2039-2046(1991)增强血管粘附分子-1(VCSM-1)基因表达Cybulsky,M.I.etal.Science251,788-791(1991)诱导脂肪合成酶(FAS)介导的细胞凋亡Sata,M.etal.J.Clin.Invest.102,1682-1689(1998)诱导IL-1，IL-8表达Terkeltaub,R.etal.ArteriosclerThromb.14,47-53(1994)抑制一氧化氮NO释放及其保护内皮功能Murohara,T.etal.Am.J.Physiol.267,H2441-H2449(1994)增加平滑肌细胞内胶原蛋白的合成Jimi,S.etal.Atherosclerosis116,15-26(1995)促进Ca++细胞内流Thorin,E.etal.Atherosclerosis114,185-195(1995)激活核转录因子(NF-κB)Brand,K.etal.Arterioscler.Thromb.Vasc.Biol.17,1901-1909(1997)诱导基质金属蛋白酶-1(MMP-1)表达Rajavashisth,T.B.etal.J.Biol.Chem.274,11924-11929(1999)ox-LDL在动脉粥样硬化的危害作用ox-LDL作用文献诱导单核细胞绑定粘附到内皮细胞Wats18ox-LDL与颈动脉粥样硬化正相关402.2ox-LDL抗体浓度（Mu/ml）逾5000名健康中年女性评估其早期颈动脉粥样病变与传统危险因素及非传统危险因素（ox-LDL抗体）的关联，其中310名接受颈部IMT检测。

经多变量分析，ox-LDL抗体对于颈动脉斑块的风险比为2.9。

276.6IMT<1.2mmIMT>1.2mmStroke.2001;32:1953-1959.P<0.01IMT：颈动脉内中膜厚度ox-LDL与颈动脉粥样硬化正相关402.2ox-LDL抗体19ox-LDL是血管事件的预测因子不同ox-LDL值相对风险比ox-LDL高组心脑血管事件的风险是ox-LDL低组风险的4.25倍（已调整传统风险因素后）Circulation.2005;112:651-657一项前瞻性、病例对照研究，探索ox-LDL与无心血管及糖尿病病史人群中发生心脑血管事件风险的关系，平均随访5.6年。ox-LDL是血管事件的预测因子不同ox-LDL值相对风险比20易损斑块的破裂导致心脑血管事件

70%-80%的心脑血管事件是易损斑块破裂基础上血栓形成而导致JAmCollCardiol2003;41:15S-22S.Muller1994“易损斑块”易损斑块的破裂导致心脑血管事件70%-80%的心脑血21易损斑块一小一厚两多两少脂核小，纤维帽厚胶原纤维多，平滑肌细胞多基质金属蛋白酶少巨噬细胞、泡沫细胞少稳定斑块Circulation1995;91:2844-2850.一大一薄两少两多脂核大，纤维帽薄胶原纤维少，平滑肌细胞少基质金属蛋白酶多巨噬细胞、泡沫细胞多易损斑块一小一厚两多两少稳定斑块Circulation1922导致斑块破裂的因素斑块破裂外因（各种危险因子）内因（斑块结构、生化因素）内因决定能否破裂外因决定何时破裂中华老年心脑血管病杂志2000;2:207-209.导致斑块破裂的因素斑块破裂外因内因内因决定外因决定中23氧化应激ROS↑影响斑块稳定性的外在因素AmJCardiol1997;79:17.NEnglJMed1995;332:1198.NEnglJMed1995;332:481.氧化应激影响斑块稳定性的外在因素AmJCardiol124ox-LDL与传统风险因素正相关HolvoetP.Atherosclerosis.2007;194:245-252.风险因素风险因素分级P值1234总胆固醇0.66±0.320.78±0.381.04±0.651.45±1.02<0.001LDL-C0.60±0.270.74±0.341.03±0.541.42±0.88<0.001血糖0.93±0.750.93±0.561.01±0.791.11±0.79<0.001BMI0.88±0.690.92±0.641.01±0.651.17±0.89<0.001CRP0.78±0.411.02±0.891.06±0.721.11±0.78<0.001IL-60.83±0.511.01±0.771.03±0.771.09±0.82<0.001根据各风险因素级别不同，oxLDL水平(mg/dl)不同ox-LDL与传统风险因素正相关HolvoetP.Ath25

MMPs是由巨噬细胞、平滑肌细胞、泡沫细胞、单核细胞等产生的一个含锌的酶家族，目前发现有23个成员

功能:特异性与细胞外基质相结合，降解细胞外基质（如斑块纤维帽）

分类:

胶原酶(CollagenASes)MMP1

基质溶解素(Stromelysins)MMP

明胶酶(GelatinASes)MMP2,MMP9

膜性酶(MembranetypeMMP)MT-MMP1CircRes2002;90:251-262.MMPs是导致斑块破裂的核心因素MMPs是由巨噬细胞、平滑肌细胞、泡沫细胞、单核细胞等26LibbyP.Circulation1995;91:2844-2850.+++++–合成降解脂核IL-1

TNF-

MCP-1

M-CSF纤维帽IFN-

CD-40LMMPs组织因子凝血MfTC平滑肌

细胞胶原弹性纤维+MMPs是调节基质代谢与斑块纤维帽

稳定性的关键因素纤维素LibbyP.Circulation1995;91:227易损斑块中MMPs明显升高P=0.0036颈动脉内膜剥脱标本中，组织学检测发现：易损斑块中MMPs明显高于稳定斑块Circulation2004;110:337-343.14.720.80510152025稳定斑块易损斑块MMPs浓度（ng/g）易损斑块中MMPs明显升高P=0.0036颈动脉内膜剥脱标本28Circulation2003;108:2041-2048.ROS：reactiveoxygenspecies，活性氧簇MMP水平和活性主要受4个因素的调控Circulation2003;108:2041-204829ox-LDL诱导MMPs的表达将人冠状动脉内皮细胞分别与浓度分别为10，20，40和80ug/ml的ox-LDL

共同孵育24小时，检测MMP1和MMP3蛋白表达的变化。结论：ox-LDL诱导人冠状动脉内皮细胞MMPs的表达，并呈浓度依赖性。624012345MMP3蛋白表达（AU）624012345MMP1蛋白表达（AU）ox-LDL10μg/mL

对照ox-LDL20μg/mL

ox-LDL40μg/mL

ox-LDL80μg/mL

ox-LDL10μg/mL

对照ox-LDL20μg/mL

ox-LDL40μg/mL

ox-LDL80μg/mL

***p<0.01*p<0.01Circulation2003;107:612-617.ox-LDL诱导MMPs的表达将人冠状动脉内皮细胞分别与浓度30ox-LDL诱导TNF-α、IL-1的表达与释放4ArteriosclerThrombVAScBiol1996;16:1573-9.TNF-α的表达TNF-α的释放ox-LDL诱导将单核/巨噬细胞分别与不同浓度的LDL或ox-LDL共同孵育48小时，检测TNF-α的表达情况LDL诱导JCellBiochem2003;88:836-47.平滑肌细胞与不同浓度ox-LDL共同孵育。ox-LDL对IL-1释放的诱导作用呈时间与剂量依赖性。ox-LDL诱导TNF-α、IL-1的表达与释放4Arter31TNF-α，IL-1诱导MMP表达，促进MMP激活CircRes1994;75:181-189.MMP表达对照TNFαIL13102Pro-MMP-2ActivatedMMP-2将平滑肌细胞分别加用TNFα和IL-1刺激，共培养48h后检测MMP

的表达水平。＊P＜

0.05＊＊TNF-α，IL-1诱导MMP表达，促进MMP激活Circ32氧化应激是调控MMPs的主要因素氧化应激是调控MMPs的主要因素33UnoM,etal.JNeurolNeurosurgPsychiatry.2003;74(3):312-6.Ox-LDL（ng/μgLDL）0.80.60.40.20＜5555-70≥70年龄（岁）＊P＜

0.05＊对照组卒中组＊＊卒中患者血浆ox-LDL水平显著增高UnoM,etal.JNeurolNeurosu34氧化应激指标PLA2、炎症指标hs-CRP

与卒中复发及死亡事件密切相关MitchellS.V.Elkind.ArchInternMed.2006;166:2073-2080.评价467例首发缺血性卒中患者血浆脂蛋白相关磷脂酶A2（PLA2）

以及hs-CRP水平0.00.51.52.53.54.55.56.57.51.02.03.04.05.06.07.0相对风险比hs-CRPPLA2卒中复发死亡卒中复发死亡四分位数1四分位数2四分位数3四分位数4氧化应激指标PLA2、炎症指标hs-CRP

350102030405060-10306090120150180210******发病天数ox-LDL相对于基线的变化(%)急性心梗不稳定性心绞痛正常人群**P<0.001

*P<0.01

vs.baselineACS患者ox-LDL显著上升JAmCollCardiol2003;41:360-370.入选66例急性心梗、不稳定性心绞痛、稳定性冠脉疾病及非冠心病患者，于发病初始、30d、120d和210d，评价ox-LDL相对于基线的变化程度。0102030405060-103060901201501836氧化应激与动脉粥样硬化疾病进展or逆转NEnglJMed,360;11:1144-6氧化应激与动脉粥样硬化疾病进展or逆转NEnglJ37氧化应激贯穿动脉粥样硬化全程氧化应激单核细胞LDL-C黏附分子巨噬细胞泡沫细胞氧化的LDL-C斑块破裂平滑肌细胞CRP斑块破裂斑块形成内皮损伤危险因素CRP:C反应蛋白LDL-C:低密度脂蛋白氧化应激贯穿动脉粥样硬化全程氧化应激单核细胞LDL-C黏附分38氧化应激氧化应激是缺血性脑血管疾病

病因干预重要靶点抗动脉粥样硬化

治疗高血脂细胞增殖炎症他汀类贝特类烟酸类……普罗布考（之乐®）AGI-1067S17834AmlodipineAzelenidineSIN-1Organicnitrates……RapamycinPaclitaxelAGL-2043AzelenidineHarjotK.Saini,etal.JCellMolMed.2005;9(4):818-839.内皮损伤钙超载血栓形成阿司匹林卡莫格雷氯吡格雷……氧化应激氧化应激是缺血性脑血管疾病

病因干预重要靶点抗动脉粥39抗氧化剂分类天然抗氧化剂VitE,VitC,β-胡萝卜素,类黄酮,泛醇-10,超氧化物岐化酶(SOD),谷胱甘肽(GSH)合成抗氧化

应激药物之乐

(probucol普罗布考),丁羟甲苯(BHT),AGI-1067（琥珀酸普罗布考）抗氧化剂分类天然抗氧化剂VitE,VitC,β-胡萝卜素,类40之乐

的抗氧化作用是维生素E的5-6倍。BarnhartRL,etal.JLipidRes1989Nov;30(11):1703-10

BaumstarkMW,etal.ClinBiochem1992Oct;25(5):395-7

普罗布考-抗氧化应激代表药物P＜0.05抗氧化强度

之乐的抗氧化作用是维生素E的5-6倍。BarnhartR41普罗布考显著降低血浆ox-LDL入选病例：54例下肢动脉硬化症患者试验设计：对照组接受常规药物治疗（硝酸酯类、抗血小板、β受体阻断剂和钙离子拮抗剂等）普罗布考组（之乐

500mg/次，bid+常规药物治疗），持续12周6543210Ox-LDL（mmol/L）对照组之乐

组*P<0.001

vs.治疗前*治疗前治疗后中国动脉硬化杂志，2006；4：336-338普罗布考显著降低血浆ox-LDL入选病例：54例下肢动脉硬化42普罗布考显著增加斑块回声强度，稳定斑块对照组舒降之组之乐®组开搏通组aba:P<0.05vs.治疗前b:P<0.05vs.对照组张运.中国超声医学杂志，2005,21(9):676-678.入选病例：104例颈动脉或/和股动脉粥样硬化患者试验设计：对照组，29例；舒降之5mg，每日一次，22例；

之乐®500mg，每日2次，22例；开搏通12.5mg，每日2次，31例斑块声学密度（mm）普罗布考显著增加斑块回声强度，稳定斑块对照组舒降之组之乐®组43

【研究单位】KyushuUniversityHospital,Fukuoka,JapanNationalKyushuMedicalCenter,Fukuoka,Japan.【试验设计】前瞻性、随机、对照研究246名无症状高胆固醇血症患者随机分成：

之乐

组（500mg/d,n=82）

普伐他汀组（10mg/d,n=83）

饮食控制组（n=81）

随访两年【评价指标】血脂、IMT、心脑血管事件

普罗布考福冈动脉粥样硬化试验

（FAST研究）SawayamaY,etal.JAmCollCardiol2002Feb20;39(4):610-6FAST普罗布44IMT(mm)月SawayamaY,etal.JAmCollCardiol2002Feb20;39(4):610-6普罗布考更有效减少IMT普伐他汀普罗布考＊＊＊＊＊＊＊＊P＜

0.05＊＊

P＜

0.01

vs.安慰剂安慰剂FASTIMT(mm)月SawayamaY,etal.J45SawayamaY,etal.JAmCollCardiol2002Feb20;39(4):610-6普罗布考降低心脑血管事件风险FAST61218245101520Months累计事件发生率(%)P<0.05Log-rankTest安慰剂普伐他汀普罗布考组SawayamaY,etal.JAmCollC46【研究单位】大阪大学研究生院医学部心血管中心，日本

DepartmentofCardiovascularMedicine,Osaka

UniversityGraduateSchoolof

Medicine,Japan.【试验设计】多中心、前瞻性、随机、对照研究

410例经确诊的FH患者随机分入:之乐组（307例）和非之乐组（103例）平均随访时间15年，最长超过20年 研究时间：1984-2005年【评价指标】首发心血管事件：包括急性心肌梗死、心绞痛、心衰、TIA或动脉粥样硬化性外周动脉疾病入院或死亡

普罗布考二级预防高危患者心血管事件

（POSITIVE研究）JournalofAtherosclerosisandThrombosis,2008;15:292-303.POSITIVE研究【研究单位】大阪大学研究生院医学部心血管中心，日本普罗布考二47普罗布考有效减少大血管事件发生率普罗布考组非普罗布考组HR=0.13（0.05-0.34）P<0.00110080604020010501520未出现事件患者百分比随访时间%（年）JournalofAtherosclerosisandThrombosis,2008;15:292-303.POSITIVE研究普罗布考有效减少大血管事件发生率普罗布考组非普罗布考组HR=48普罗布考抗氧化和预防再狭窄作用的Meta分析

研究概况1981-2006年期间发表的随机对照研究28篇中英文文献中文10篇，英文18篇其中12项为RCT研究涉及2346例患者疾病种类冠心病动脉硬化2型糖尿病患者中国动脉硬化杂志2008，16（10）：781-786Meta分析2008普罗布考抗氧化和预防再狭窄作用的Meta分析

研究概况19849研究之乐

(n/N)对照

(n/N)相对危险系数95%CI权值(%)相对危险系数95%CIMcCaughanD（1981年）9/882/306.841.53[0.35,6.71]DaidaH(PART)（2000年）8/4616/4437.480.48[0.23,1.00]SawayamaY(FAST)（2002年）8/447/2221.390.57[0.24,1.37]曾治恒（2004年）4/368/3020.000.42[0.14,1.25]曾治恒（2004年）5/396/3614.300.77[0.26,2.30]汇总（95%CI)34/25339/1621000.60[0.39,0.92]Testforheterogeneityχ2=2.55，df=4（p=0.64),γ2=0%Testforoveralleffect:Z=2.32(P=0.02)1050.5120.20.1加用普罗布考减少动脉粥样硬化不良事件40%中国动脉硬化杂志2008，16（10）：781-786之乐

有利

对照有利

Meta分析2008研究之乐(n/N)对照

(n/N)相对危险系数权50普罗布考联合他汀更有效降低IMT李鹏.心脑血管病防治.2009;9(1):47-49.入选病例：90名脑梗死患者有颈动脉粥样硬化试验设计：S组（n=30）：他汀（阿托伐他汀）

P+S组（n=30）：之乐

+他汀（阿托伐他汀）