牛磺酸对高同型半胱氨酸血症致兔动脉粥样硬化的拮抗作用

牛磺酸对高同型半胱氨酸血症致兔动脉粥样硬化的拮抗作用

王国庆康爱英（南阳医学高等专科学校河南南阳4

【摘要】目的探讨牛磺酸对高同型半胱氨酸血症（HHcy）致兔动脉粥样硬化的拮抗作用。方法采用高L-蛋氨酸饮食方法建立兔HHcy血症模型，补充牛磺酸作防治药物，以正常家兔为对照，检测各组血清同型半胱氨酸（Hcy）等生化指标，并通过血管超声和组织学观察腹主动脉血管病理变化。结果蛋氨酸组第4w、8w时血清Hcy、丙二醛（MDA）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）含量显著高于同期正常组（P<0.01，P<0.05），而超氧化物岐化酶（SOD）活力则明显降低（P<0.01）；牛磺酸组Hcy显著高于对照组（P<0.01），MDA、TG、TC含量显著低于蛋氨酸组（P<0.01），而SOD比蛋氨酸组显著增高（P<0.01）。血管超声和组织学观察，蛋氨酸组腹主动脉内膜明显增厚、有斑块形成；牛磺酸组，血管内膜较光滑、结构排列整齐无斑块。结论牛磺酸拮抗Hcy诱导的血管损伤效应，发挥抗AS形成作用。

【关键词】牛磺酸家兔高同型半胱氨酸血症动脉粥样硬化

动脉粥样硬化(AS)是心、脑血管病的病理基础，近年研究发现，高同型半胱氨酸血症（HHcy）是诱发AS的独立危险因素[1]，因此，开展HHcy致AS发生机制和防治的研究是心、脑血管病领域的热点问题。目前，有关HHcy治疗的报道较少，本文采用高蛋氨酸饮食建立兔HHcy动物模型，观察HHcy致AS形成机制及牛磺酸（Taurine,Tau）对其病理过程的干预作用，为HHcy的防治，延缓或阻止AS的形成，降低心、脑血管病的发生风险拓宽新思路。

1材料与方法

1.1动物模型的建立与分组筛选健康雄性家兔30只（武汉嘉禾实验动物有限公司），月龄3～5个月，体重在1.5～2.0kg，以标准饲料适应性喂养一周后，随机分为3组，每组10只。对照组（NC，喂标准饲料）、蛋氨酸组（Met，喂蛋氨酸饲料：即标饲+2%蛋氨酸制成）、牛磺酸组（Tau，蛋氨酸饲料+牛磺酸0.3g/Kg·d灌服），对照组和蛋氨酸组给予等量生理盐水灌胃。各组动物饲料按100g/d·只计算，分笼饲养，自由饮水，隔周称重，调整给药量，连续喂饲8周。

1.2生化指标检测分别于第0w、4w、8w末时，自兔耳缘静脉采血2ml，离心分钟，用循环酶法检测血浆Hcy含量，MDA、SOD比色法测定，TG、TC酶法测定。

1.3血管超声检查应用美国GELg-9彩色多普勒超声诊断仪，血管探头频率为4～10MHz，分别于第4w、8w末进行血管超声检查，动物用10%的乌拉坦腹腔麻醉，取仰卧位，剪去腹部兔毛，测量腹主动脉内-中膜厚度（IMT），观察血管内膜光滑程度、有无粥样斑块形成。

1.4病理学检查实验8w，处死动物，取降主动脉至腹主动脉分叉处血管，10％福尔马林固定、取材、石蜡切片、H-E染色，光镜观察。

1.5统计学处理各组数据用均数±标准差（x±s）表示，并用SPSS13.0统计学软件进行处理，组间差异用F检验判定，P＜0.05有统计学意义。

2结果

2.1各组家兔血浆Hcy含量变化

0w时各组血浆Hcy含量分布符合正态分布，其95%的可信区间为16.67～22.44μmol/L，超过此值上限确定为兔高同型半胱氨酸血症（HHcy）。Met组在第4w、8w末时Hcy均显著高于同期NC（P<0.01），Tau组两时段Hcy含量均显著高于NC组，但与Met比较无显著差异（见表1）。实验期间各组家兔一般情况良好，Met组有2只、Tau组1只死亡。

2.2各组家兔血清TC、TG、MDA、SOD含量变化

Met组与NC组同期比较，血清TG、TC、MDA含量显著升高（P<0.05，P<0.01），SOD活力明显降低（P<0.01）；Tau组与Met组同期比较TG、TC、MDA含量显著下降，SOD活升高。

2.3各组家兔腹主动脉超声检查结果比较

实验4w时，NC组血管内膜线细、光滑、连续性好；Met组血管内膜欠光滑，边缘不整齐，有中等偏低回声团块（即软斑形成）；Tau组无明显改变。8周末，Met组血管IMT明显增厚（P<0.01），有偏强回声团，斑块边界不清。Tau组与Met比较无明显差异。

2.4各组家兔腹主动脉血管病理变化

大体观察:NC组无斑块形成，Met组可见不规则隆起斑块。光镜下观察：NC组血管内膜薄而光滑，连续性好，管壁厚薄均匀。Met组：血管内膜明显增厚，斑块突出于内膜面，内膜下大量排列不规则的平滑肌细胞，斑块深部的泡沫细胞有变性坏死、崩解，形成细颗粒状粥糜样物质。Taut组血管内膜光滑，8w时内膜有轻度增厚，中膜平滑肌细胞排列整齐，管壁厚薄均匀。

3讨论

AS、脑卒中、冠心病是现代医学中最大的医学难题，近年来研究发现HHcy是AS新的、独立的危险因子，日益引起人们的重视。HHcy的的发生原因主要有两方面[2]，一是营养因素，即叶酸和维生素B12、B6缺乏；二是遗传因素，即Hcy代谢酶的基因突变或缺陷所致。

3.1HHcy致动脉粥样硬化的机制

本研究给家兔喂食高蛋氨酸饲料，实验第0w、4w、8w时测定血清Hcy水平，Met组血清Hcy含量均显著高于同期NC组，表明兔HHcy模型制备成功。腹主动脉超声及组织学检查显示为动脉硬化改变，故我们认为，HHcy是致AS的独立危险因素。

HHcy致动脉粥样硬化的机制目前尚未完全阐明，可能与血管内皮损伤和功能失调、刺激血管平滑肌增值、促进血小板聚集、破坏体内凝血与纤溶之间的平衡等因素有关[3]。血管内皮细胞作为血管壁与血流之间的屏障,其损伤和功能的减退是动脉粥样硬化的重要始动因素。Hcy可通过氧化应激及活性氧基团导致内皮功能紊乱，引起血管内皮舒张功能损伤。实验中发现，Met组家兔血清MDA、TG、TC含量显著高于NC组，而SOD活力则明显降低。结果提示，HHcy家兔体内氧化应激增强，Hcy是多功能损伤因子[4]，其分子中含自由的巯基，可自身氧化生成多种强氧化产物（如H2O2、氧自由基等），造成血管内皮细胞的损伤和强烈的毒性作用，并启动细胞膜脂质过氧化的链式反应，使MDA产生增多，消耗了SOD等自由基清除系统；而且Hcy的升高可抑制SOD的表达和分泌,导致内皮细胞抗氧化机制受损[5]，并加强了超氧自由基介导的NO灭活作用，引起内皮细胞功能失调，破坏细胞的完整性,使血管内皮细胞骨架结构发生变化,Hcy还能促进脂蛋白的沉积，并被巨噬细胞吞噬形成泡沫细胞，加速低密度脂蛋白氧化,损伤血管内皮细胞，引起动脉粥样硬化斑块形成。

3.2牛磺酸的抗动脉硬化作用

牛磺酸是一种含磺酸基的自由氨基酸，不参与蛋白质的合成，长期被看作是含硫氨基酸代谢的无功能产物。近年研究发现[7]，牛磺酸具有维持渗透压、稳定细胞膜、调节细胞钙稳定、清除自由基、抑制脂质过氧化等生物学效应。本研究Tau组家兔血清MDA含量显著低于Met组，SOD活力明显升高，而Hcy含量显著高于NC组但与Met组比较无显著差异；血管超声及组织学观察，血管内膜光滑，IMT比Met组显著变薄，与NC组比较无显著差异。结果显示，牛磺酸不仅抑制Hcy诱导的呼吸链电子漏出及氧自由基生成[8]和脂质过氧化，降低MDA含量，增加的SOD活力，拮抗Hcy引起的氧化应激损伤；牛磺酸作为Hcy的生物拮抗剂，可不通过降低血浆Hcy水平而直接拮抗Hcy引起的血管病变和氧化应激损伤，从而发挥抗AS形成的作用。

综上所述，高蛋氨酸饮食可诱发家兔Hhcy,Hcy升高可通过损伤血管内皮、促进血管平滑肌增殖等机制，导致AS的发生。牛磺酸通过抑制Hcy诱导的氧化应激和细胞增值，发挥抗AS形成的作用。

参考文献

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[5]刘晓军.高同型半胱氨酸血症致动脉粥样硬化机制研究进展.肠外与肠内营养，2007,14（2）:120-125.

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[8]常林，赵晶，徐建兴等.牛磺酸抗同型半胱氨酸诱导的线粒体呼吸链自由基生成和同型半胱氨酸抑制线粒体牛磺酸转运体[J].中国病理生理杂志，2004，20：1126-1133.