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大蒜素局部应用对大鼠颈总动脉球囊损伤后新生内膜的影响及机制研究
摘要
目的：研究大蒜素局部应用对大鼠颈总动脉球囊损伤后新生内膜的影响及机制。
方法：将60只雄性SD大鼠随机分为对照组、球囊损伤组和大蒜素组，每组20只。在对照组和球囊损伤组分别进行假手术和颈总动脉球囊损伤，而大蒜素组在损伤后局部应用大蒜素。采用组织学、免疫组化和实时荧光定量PCR技术评估内膜增殖、炎症反应和氧化应激的变化。
结果：球囊损伤后，大蒜素组显示出更少的内膜增殖，较低的炎症反应及更少的氧化应激水平。mTOR信号通路也被发现显着下调。内膜增殖相关分子PCNA和MCM2在大蒜素组中表达较低，而炎症因子IL-1β和TNF-α表达较低。氧化应激相关的Nrf2和HO-1表达增加，而mTOR信号通路的诱导因子P70S6K和4EBP1的表达水平减少。
结论：大蒜素局部应用可以抑制动脉内膜增殖、炎症反应和氧化应激水平。同时，大蒜素也可以通过下调mTOR信号通路来发挥其保护作用。
关键词：大蒜素；动脉内膜增殖；炎症反应；氧化应激；mTOR
1.引言
动脉硬化是一种临床常见病，是心脑血管疾病的主要病因。动脉内膜增生是动脉硬化发展的早期关键环节，已经成为目前治疗动脉硬化的重要靶点。通过抑制内膜增殖和炎症反应的发生可以延缓动脉硬化的进展。
大蒜素是从大蒜中提取出来的一种有机硫化合物，具有多种生物活性。研究表明，大蒜素可以抑制内皮细胞的增殖，同时也有抗炎、抗氧化应激的效应。早期的研究也表明，大蒜素可以促进血管内皮细胞的凋亡，从而抑制血管内皮细胞的增殖。
本研究旨在探究大蒜素对动脉内膜增殖、炎症反应和氧化应激的影响，以及其机制，为研究动脉硬化的发病机制提供新的思路和方法。
2.材料和方法
2.1实验动物
选用60只体质健康的雄性SD大鼠，体重在200-220g之间，由ExperimentalAnimalCenterofZhejiangUniversity提供。大鼠自由进食并且免受人身伤害。实验的所有程序均严格按照“中国在动物实验中保护动物条例”的规定进行。
2.2实验分组
将大鼠随机分为三组：对照组、球囊损伤组、大蒜素组，每组20只。对照组进行假手术，球囊损伤组进行颈总动脉球囊损伤，而大蒜素组在球囊损伤后局部应用大蒜素。
2.3颈总动脉球囊损伤模型制备
球囊损伤模型使用基于罗斯福遗传学中心的方法进行。在麻醉状态下，腹部稍微散开，一条2.0mm的花纹球囊设备通过外科手术插入颈总动脉，并被扩张两次，让它贴在血管内壁上，然后缩回到管腔内以便血流再次通过。
2.4大蒜素局部应用
在进行完球囊损伤后，大蒜素组使用大蒜素药膏局部涂抹颈总动脉损伤部位。球囊损伤组和对照组使用纯净的基础药膏涂抹。
2.5病理分析和免疫组织化学
收集大鼠颈段动脉，取得内膜组织。用石蜡包埋技术制作断面，观察新生内膜的形态和组成。用免疫组化技术检测肿瘤坏死因子(TNF)α、白细胞介素(IL)1β、核因子(E2-relatedfactor)2(Nrf2)与类胡萝卜素氧化酶(HO-1)各蛋白的表达。
2.6qPCR分析
从大鼠内膜组织中提取总RNA，用逆转录-实时荧光定量PCR(qPCR)技术检测增殖细胞核抗原(PCNA)、米二核苷酸蛋白2(MCM2)、S6K1、mTOR、eIF4EBP1、IL-1β和TNF-α等相关基因的表达。
2.7统计学分析
使用SPSS20.0软件进行数据分析。用单因素方差分析比较组间差异以及多重比较检验来确定任何差异是否统计学意义显著。p值小于0.05被认为是显著的。
3.结果
3.1大鼠颈总动脉内膜的病理形态学特征
球囊损伤后，颈总动脉内膜出现明显的损伤。在球囊损伤24周后，大鼠颈总动脉内膜宽度和内膜面积均显著高于对照组。大蒜素局部应用后，内膜面积和壁厚减少，但仍高于对照组。
3.2免疫组化染色
IL-1β和TNF-α是炎症因子，在球囊损伤后都火爆了。球囊损伤后，肿瘤坏死因子α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）的表达量显著高于对照组，而大蒜素组的表达量较低。
3.3qPCR分析
相比球囊损伤组，大蒜素组中PCNA和MCM2的表达量显着降低。另一方面，球囊损伤组中的TNF-α和IL-1β表达较高，而大蒜素组中的表达量较低。此外，球囊损伤后大蒜素组的Nrf2和HO-1表达水平显著升高，而mTOR信号通路的诱导因子P70S6K和4EBP1的表达水平下降。
4.讨论
本研究研究了大蒜素局部应用对大鼠颈总动脉球囊损伤后新生内膜的影响及机制。结果表明，大蒜素可以抑制内膜增殖、炎症反应和氧化应激水平。同时，大蒜素也可以通过下调mTOR信号通路来发挥其保护作用。
通过内膜增殖分子PCNA和MCM2的表达分析，发现大蒜素可以导致内膜细胞的增殖受到抑制。内膜增生抑制将会降低动脉硬化的严重程度，从而减少脑