|||
最近是研究生毕业的季节,很不幸经过“学术不端文献检测系统”检测出我的学生存在严重抄袭上一届研究生的毕业论文,第一稿重复79%,据此我被告知存在严重的学术不端,受到学术生涯中最大的诚信处罚。引以为戒!望相关人员不要步我后尘!后果严重!!
有关我研究的方向是布加综合征的病因学研究。近年来我国布加综合症(BCS)发病增加且大宗病例分布非常规律,目前报道的病例主要分布在山东(鲁西南)、河南、陕西、江苏、安徽、河北等省为多,绝大部分病例集中在黄河冲积扇平原,病人大部分为农村贫穷人群。在几年来的研究中,我发现该病有区域分布的特点,和环境因素有一定关联。因此研究上在人体和动物模型上进行了相互验证!因此前后2名硕士生应该得到相似的结果。在论文写作中我沁入了大量心血,因此论文写法有自己一定的风格,包括文献引用!但同一论点,不同模型,相同方法和论据构成此次“悲剧”的出现!(据学术委员会传达,满篇都是红字,重复率最高)。
我提出的学术假说,我的原创研究,我的地盘,“谁做主”!!
下面将2篇论文提呈,供各位专家评论!也恳请专家关注“布加综合征”的研究!同时希望专家提出修改意见!
如不需修改,我该如何摘掉这顶 “帽子”?
注意:第一篇严重抄袭第二篇!
论文正文
山东布加综合征病人人群分布及下腔静脉隔膜型病人凝血功能的研究
前 言
最早的有关肝腔静脉阻塞病变的是英国医生Budd和奥地利医生Chiari描述的以肝内小静脉炎症引起的肝内血液回流受阻的系列改变[1,2]。随后Thompson和Turnbull(1912)最早报道了肝静脉入下腔静脉处出现隔膜型阻塞[3]。因此现在的学者沿用布加综合征(Budd-Chiari Syndrome ,BCS)的命名来描述各种原因引起的肝静脉和(或)肝段下腔静脉部分或完全性梗阻,血液回流障碍所导致淤血性门静脉高压症和下腔静脉高压症,该类疾病是血管外科疾病中的疑难病,如不正确治疗,病人预后极差[4-5]。自汪忠镐院士首先在上个世纪80年代在国际上开创BCS的系统治疗以来,BCS已被广泛认识,并带动了基础与临床的研究[6] 。20年来有关BCS病例报道,英、美及欧洲报导的较少,多见于中国、印度、尼泊尔等发展中国家[6-9]。我国的BCS,全球累计报道最多。近来印度学者分析了近30年的印度报道,发现有关BCS的认识已经在开始变化[10]。但有关BCS在中国的详细流行病资料未见报道,同时其病因也未有定论。BCS中由于形成肝后大静脉回流障碍的最主要类型是隔膜的形成,病理基础是纤维结缔组织隔膜阻塞[11,12]、血栓形成和继发改变[13],其隔膜的形成争论极大,主要有先天性学说、血栓形成学说。先天性病因学说是70年代观点,表现为下腔静脉和/或肝静脉被覆盖上皮细胞的纤维结缔组织隔膜阻塞,但无法解释成人好发的现象;92年日本学者就下腔静脉隔膜型提出血栓学说,并否定先天性血管异常;但血栓学说近期又受到怀疑,主要由于大多数病人未见高凝现象,相关研究基本上排除高凝状态引起发病[14,15]。近年国内学者提出炎症和BCS发病有关[16 ],但何种原因造成炎症尚无法解释清楚。
布加综合症的纤维结缔组织隔膜阻塞、血栓形成和继发改变等病理特点有无关联一直是研究者关注的重点。早在19 世纪初,Virchow 提出血栓形成的三联学说,即:血液的物理和化学性质的改变、血管因素和血流速度。随着基础和临床科学的发展,目前对这3个因素有了更为丰富和更为深入的认识。其中血管内皮细胞的功能尤为重要,血管内皮细胞裱衬在整个心血管系统的内表面,为单层扁平上皮,是血管壁与血液之间的分界细胞,是形成心血管封闭管道系统的形态基础,人们通过检测反映机体血管内皮细胞功能的一系列血液学指标及用内皮细胞体外培养手段,对血管壁内皮细胞的分泌、合成功能,凝血系统、纤溶系统、补体系统与血管壁的关系等均进行了广泛深入的研究,取得了重大的进展。目前人们多认为血管内皮细胞除作为血液和组织间物质转运的屏障外,最主要的生物学功能是使循环血液保持流动状态,此外血管内皮细胞尚可合成与分泌多种结缔组织成分、参与一些物质的代谢及与白细胞相互作用等。血管内皮是涉及抗凝血酶凝血反应的重要部位。内皮的完整性具有抗凝血、抗血小板和纤维蛋白溶解的特性,同时血管内皮细胞能够合成与释放多种促使血小板聚集与血栓形成的因子。血浆凝血酶原时间(PT)是血检前状态、DIC及肝病诊断的重要指标,作为外源性凝血系统的过筛试验,也是临床口服抗凝治疗剂量控制的重要手段。凝血酶时间(TT)延长见于:肝素或类肝素物质增多、AT-Ⅲ 活性增高、纤维蛋白原量和质异常。部分活化凝血活酶时间(APTT)反映血浆中凝血因子Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ、Ⅻ水平,是内源性凝血系统的筛选试验。血浆纤维蛋白原(Fib)增高:烧伤、糖尿病、急性感染、急性肺结核、癌肿、亚急性细菌性心内膜炎、妊娠、肺炎、胆囊炎、心包炎、败血症、肾病综合症、尿毒症、急性心肌梗塞后。减少:先天性纤维蛋白原异常、弥散性血管内凝血和严重肝脏疾病。D-二聚体(D-Dimer)测定的临床意义:a、D-二聚体是交联纤维蛋白的特异性降解产物,只有在血栓形成后才会在血浆中增高,所以它是诊断血栓形成的重要分子标志物。b、D-二聚体在原发性纤溶症亢进则显著增高,是二者鉴别的重要指标。增高见于深静脉血栓形成、肺栓塞、DIC继发性纤溶亢进等疾病。
近年来我国布加综合症(BCS)发病增加且大宗病例分布非常规律,目前报道的病例主要分布在山东(鲁西南)、河南、陕西、江苏、安徽、河北等省为多,绝大部分病例集中在黄河冲积扇平原。本研究我们收集了1997—2006年国内多家医院收治的生活在山东境内的BCS患者1592例,对其进行初步的人群分布分析,同时检测山东菏泽地区的隔膜型布加综合征病人的凝血机能,旨在全面了解BCS的发生和发展,为临床治疗和病因研究提供更多的依据。
材料和方法
1.病例选择 收集1997—2006年有可靠影像和临床资料的长期生活在山东省境内的BCS患者1592例,其中菏泽市立医院751例、菏泽单县中心医院382例、徐州医学院附属医院35例、山东省立医院214例、北京宣武医院98例、其他各医院112例。
2.资料收集和分析办法
2.1 常规信息资料收集 包括年龄、性别、居住地、家庭人口及收入和家族史等。
2.2 病例分型 根据超声和造影等影像资料,结合文献[4]分型方法,按患者的发病部位分肝小静脉(hepatic small vein, HSV)型、肝主静脉(hepatic main vein, HMV)型、下腔静脉型(inferior vena cava, IVC)型、下腔静脉及肝主静脉联合病变(combined HMV and IVC,CHI) 4型。
2.3 患者临床资料收集 现病史、既往史、实验室及影像学检查。重点关注患者有无腹水及下肢水肿等临床症状,血生化、血凝指标检查、肝功等实验室检查,既往有无传染性肝炎、慢性炎症、肿瘤等疾病,有无合并肝及胃肠占位性病变、血凝障碍等疾病。
3.下腔静脉隔膜型凝血机能检测
收集自2005年到2008年期间,根据超声和造影等影像资料,结合文献分型方法[11,17],收集下腔静脉隔膜型(inferior vena cava,MO IVC)病人128例。其中菏泽市立医院78例、菏泽单县中心医院50例。掌握病人的常规信息资料 包括年龄、性别、居住地、病史、家庭人口及收入和家族史等。在山东菏泽市立医院进行健康查体的健康人群100 例,男56 例,女44 例,18~55岁,平均38.2 岁,所有人员均除外有心血管病、高血压或糖尿病家族史者。
3.1 检测方法
枸橼酸钠抗凝管静脉取血,离心分离血浆后,用CA7000全自动凝血分析仪,测定凝血酶原时间(PT-time)、凝血酶原时间国际标准化比值(PT-INR)、活化部分凝血酶原时间(APTT-time)、纤维蛋白原时间(Fbg-time)、纤维蛋白原浓度(Fbg-c)、凝血酶时间(TT)、抗凝血酶Ⅲ活性(AT-Ⅲ:A)和DD二聚体(DD-dimer)。所有测定在4h内完成。
3.2 仪器与试剂
CA7000全自动凝血分析仪(日本Sysmex公司);全套凝血试剂盒为美国Dade Bebring公司产品。
4. 统计分析
采用SPSS16.0统计软件包,实验数据均用 ±s表示,组间均值比较采用方差分析;进一步多重比较(各组分别与对照组比较)采用LSD检验;P<0.05表示差异有统计学意义。
实 验 结 果
1. 人群分布分析
1.1患者的年龄和性别分布特点 患者年龄范围是3.8~76岁 ,平均年龄30岁,中位年龄32岁(图1)。1592例患者中男724例,女868例,男女比例为1﹕1.2。
1.2 BCS类型分布特点
1997—2006年山东省BCS 4型的发病率各不相同,其中IVC型发病率最高,为57.2 %(911/1592);CHI型次之,为28.5%(454/1592);HMV型占13.4 %(214/1592);HSV型最少,仅0.8%(13/1592)。但同类型BCS发病率大致相同(表1)。
1.3 不同类型BCS临床症状分布特点
1.3.1 病程的分布特点分析 HSV型病程多短于6个月;HMV型病程长短均有,病程以6月~5年的居多;IVC和CHM型病程则多超过1年(表3)。
1.3.2 不同类型BCS的临床症状和体征分析 HSV型以食欲低下和发热为主;HMV型多表现为食欲低下、腹水、腹部疼痛及躯体静脉扩张及黄疸;IVC型和CHI型以食欲低下、躯体静脉扩张、腹痛、下肢静脉曲张、腹水等为主要临床表现(表4)。
2 隔膜型布加综合征病人凝血机能检测
与正常对照组比,患者PT-Time、PT-INR 、Fbg-Time、TT和APTT数值升高,纤维蛋白原浓度(Fbg-c)数值降低(除Fbg-Time:p<0.05;其它指标均p<0.01)(见表7)。DD各组无明显差异。见表6.
讨 论
BCS最初是由Budd于1845年报道3例症状性肝静脉阻塞【1】,至1899年Chiari又报道3例阻塞性肝静脉炎【2】,以后将此类疾病命名为BCS。但在此前后逐渐有更多的下腔静脉肝段病变伴有肝静脉阻塞的报道[3],所以BCS重新定义为肝静脉流出道阻塞。近来印度学者总结了30年的印度发病情况,认为对BCS的认识需要改变[10]。
由于在疾病分类、诊治等方面缺乏统一的金标准,国内外学者对B-CS没有形成统一的定义及分型,因此B-CS的涵义十分宽泛,即存在肝静脉流出道障碍的疾病都可诊断本病(除外由心功能不全引起肝脏淤血者),因此病因复杂。未经治疗B-CS病人预后不良,5年生存率很低,可能与我国发病人群多集中在经济欠发达地区医疗条件受限有关。B-CS患者以门脉高压症和肝硬化为主要临床表现,易出现难治性腹水、肝脾肿大、下肢静脉曲张水肿及溃疡、食管、胃底静脉曲张。尤其是食管、胃底静脉曲张,病人可因曲张静脉破裂,导致不可控制的失血性休克而死亡。门脉高压导致肝脏小叶中心充血、坏死引起肝硬变,最终可致肝功能衰竭导致死亡,严重的下肢、腹壁溃疡可致出血、感染,肾脏长期淤血致肾损害出现肾功能衰竭。以往由于临床医师对本病缺乏认识及医疗条件的限制,文献报道病例较少,认为本病是罕见病。由于近几年来医学影像学设备的完善及医生对本病诊断认识水平的提高,本病报道的病例逐年增多。多数大组病人多见于印度、非洲及中国的一些发展中国家。临床分型可分为隔膜型、肝静脉型、节段闭塞型和混合型四种类型,其中隔膜型的报道呈升高趋势,其病理特点为血栓和继发改变[11,13]。英、美及欧洲等经济发达国家报导的较少,报道病例以肝静脉血栓为主,隔膜型少见。
B-CS病因和发病机制不清。我国报告的B-CS病例地理分布情况以山东(鲁西南)、河南、陕西、江苏、安徽、河北等省为多,黄河中下游流域是该病的高发区。
一、人群分布分析
本研究总结了1997—2006年的生活在山东境内的确诊患者,对其进行了初步的人群分布分析,结果显示BCS患者可见于任何年龄段以成人多发;男女比例为1﹕1.12,无明显差别;且不具备传染病疾病的特点。这和以往报道的临床资料分析是吻合的[3,7]。
国际和国内对BCS的分型有很多不同方法[4],本研究采用病理位置分型法【11,17】,发现山东地区其中IVC型发病率最高,CHI型次之,HSV型最少;同类型在各年度的发病率大致相同。提示山东省该病的主要累及下腔静脉,多见于成人,先天发育异常的病因学说难以解释这个现象。
从不同类型BCS患者的临床症状的分布分析来看,HSV型是急性病过程;HMV型病程长短均有,以6个月到5年的居多;IVC型和CHM型是慢性过程。不同类型的BCS临床表现不尽相同,HSV型以食欲低下和发热为主,HMV以食欲低下、腹水、腹部疼痛及躯体静脉扩张及黄疸多见,IVC型和CHI型以食欲低下、躯体静脉扩张、腹痛、下肢静脉曲张、腹水等为主要表现,提示可以通过仔细观察临床表现进行初步的分型。
分析BCS的病因,HSV型多能找到病因;HMV型有19.6%能查到相关病因,与凝血异常的关系密切;IVC型和CHM型90%以上无明显病因。
总之综上所述,由于BCS的病变部位不同,其不同分型的临床表现和症状以及发病原因有很大的差异,其中累及下腔静脉的类型在山东居多,其发病原因和发病机制是值得研究的问题。
二、隔膜型布加综合征的凝血能力
BCS是发生在肝静脉和下腔静脉的疾病,静脉血栓形成系由于血液高凝和淤血。血液高凝状态目前也被称为易栓症,其原因可分先天性和继发性。BCS病因不明确,但形成肝后静脉回流障碍的病理基础是纤维结缔组织隔膜阻塞、血栓形成和继发改变。而血栓形成是血液在流动状态由于血小板的活化和凝血因子被激活致血液发生凝固。有关BCS的发病原因,争论由来已久,有专家认为高凝状态是其发病的原因之一【9】。
血液凝固简称凝血,是血液由流动状态变为凝胶状态的过程,它是止血功能的重要组成部分。人体受各种理化因素损伤后,血管内皮及组织损伤并释放多种使血小激活的血管活性物质,包括血管活性胺和细胞因子,出现损伤局部的血小板聚集并成为血小板凝块,起到初级止血作用。接着血小板又经过复杂的变化产生凝血酶,使邻近血浆中的纤维蛋白原变为纤维蛋白,互相交织的纤维蛋白使血小板凝块与血细胞缠结形成血凝块,即血栓。同时血小板的突起伸入纤维蛋白网内,血小板微丝(肌动蛋白)和肌球蛋白的收缩使血凝块收缩,血栓变得更坚实,能更有效地起止血作用。凝血过程是一系列凝血因子被相继酶解激活的过程,最终体内的凝血酶原变成凝血酶,作用纤维蛋白原,使其形成纤维蛋白凝块。迄今为止,参与凝血的因子共有14个。其中用罗马数字编号的有12个(从Ⅰ-Ⅷ,其中因子Ⅵ并不存在)。
正常机体的凝血系统包括凝血和抗凝两个方面,两者间的动态平衡是机体维持体内血液流动状态和防止出血形成的关键。机体的正常凝血,主要依赖于完整的血管壁结构和功能,有效的血小板质量和数量,正常的血浆凝血因子活性。凝血过程通常分为:①内源性凝血途径;②外源性凝血途径;③共同凝血途径。机体是否存在凝血功能缺欠,临床实验室常规检查凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、纤维蛋白原(Fbg)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白(原)降解产物(FDP)、D-二聚体等指标。本研究结果显示MOIVC的患者PT 、PT-INR 、Fbg-Time 、TT和APTT数值升高,Fbg-c数值降低。DD各组无明显差异。PT及APIT缩短提示血液高凝状态。AT-III是人体内一种重要的抗凝血物质,占人体总抗凝血能力的50%-60%,其活性减低可提示体内高凝状态,如妊娠中晚期、糖尿病和深静脉血栓形成等疾病其明显减少。但反映体内纤溶亢进的特异性分子标志物之一血浆DD 水平未见明显规律。总之本研究MOIVC患者没有高凝的状态,提示凝血机能导致的血栓形成不是BCS 的主要原因.
(一)PT 是机体外源性凝血系统功能的检测指标,反映血浆中凝血因子Ⅱ、V、Ⅶ、X及纤维蛋白原的水平,同时也是口服香豆类抗凝药的首选监测指标。口服抗凝药患者PT值,通常维持在正常对照的l~2倍为宜,PT比率(PTR)维持在1.5~2.0为佳。为使PT标准化,现多采用国际标准化比值(INR),西方发达国家已将INR监测应用于床边甚至患者的自我监测[18] ,以缓解日益增多的患者人数带来的工作量。本研究发现PT在病人组数值升高。
(二)APTT 是一个敏感而可靠的检查内源凝血系统的筛选试验[19],反映血浆中因子Ⅻ 、Ⅺ 、Ⅸ 、Ⅷ 、X、V、Ⅱ、PK、HMWK和Fbg(尤其因子Ⅷ 、Ⅸ 、XI)的水平,同时也是肝素治疗的首选监测指标。在本实验中,病人组APTT数值升高,说明抗凝血能力增加。
(三)Fbg 是凝血系统中的“中心”蛋白质[20],反映内、外凝血系统共同途径中Fbg的含量与结构正常与否。Fbg不仅是机体处于高凝状态的诊断指标,同时也是临床上应用抗栓酶(精制蝮蛇抗栓酶、去纤酶)和溶栓药物(链激酶、尿激酶、组织型纤溶酶原激活剂)治疗的重要监测指标。在本实验中,病人组Fbg数值降低,说明凝血能力降低。
(四)TT 是凝血酶使纤维蛋白原转变为纤维蛋白所需时间。当体内纤维蛋白原的量减少或纤维蛋白原的结构发生改变时,TT均延长,也见于肝素或肝素类抗凝物质增多及FDP增多。在临床上,TT也常用于链激酶、尿激酶溶栓治疗时的监测指标,通常控制在正常值的3—5倍[21]。在本实验中,病人组TT数值升高,说明凝血能力降低。
(五)AT AT是主要的生理性血浆抗凝物质,它不仅对凝血酶的灭活能力很强,它还能抑制因子Xa、IXa、XIa、Ⅻa以及纤溶酶、胰蛋白酶、激肽释放酶等。AT的缺乏是发生静脉血栓与肺栓塞的常见原因之一。抗凝血酶活性(AT:A)测定对临床上应用肝素抗凝治疗时有一定的指导作用。AT:A的正常血浆水平为80% ~120%,此时应用普通肝素有抗凝作用。当AT:A低于70% ,肝素效果减低;当AT:A低于50%时,肝素几乎失去抗凝效果。因此,在应用肝素的全过程中,务必使AT:A维持在80% 以上,若AT:A<70% ,则需及时补充血浆或抗凝血酶制剂[21]。在本实验中,病人组AT数值升高,说明抗凝血能力增加。
(五)D-二聚体 D-Dimer是交联纤维蛋白降解产物之一, 为继发性纤溶的特有代谢物,可作为原发性与继发性纤溶鉴别的可靠指标,同时也可作为溶栓治疗有效的观察指标。大量研究表明,D-Dimer的检测有助于血栓性疾病的诊断、治疗监测和心脑血管病的预测和预后判断。在本实验中,D-二聚体的数值变化没有统计学意义。
BCS病人由于长期肝淤血,会出现淤血性肝硬化。大多数凝血因子来自肝脏,肝脏严重受损时,这些因子会减少。绿叶植物中的维生素K也是某些凝血因子合成所必需的。因此,营养不良或影响维生素K功能的药物如华法林都可以引起出血。正常情况下,血管内血液保持着流动性,凝血与抗凝血机制处于平衡状态。营养不良时,维生素K依赖因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、X)合成减少,以因子Ⅶ缺乏出现最早最严重。纤维蛋白原水平显著降低,由于脾功能亢进。血小板数也明显减少[20]。纤维蛋白即凝血因子I主要由肝脏合成,其参与凝血过程。当纤维蛋白原超过正常范围,即表示凝血功能异常。纤维蛋白原降低:遗传性无纤维蛋白原血症、遗传纤维蛋白异常症,亦见于重症肝炎、肝硬化、营养不良、DIC等。因此淤血对凝血功能影响的作用机制需要进一步研究。
三、血管内皮损伤
血管内皮细胞损伤是血栓形成的关键,其脱落会导致血小板粘附在裸露的血管壁胶原纤维,形成微小的血栓。引起内皮细胞损伤的机制十分复杂,参与的因素很多,如糖尿病、高血脂和高血压等疾病,氧化应激以及炎症反应等病理过程[22] 。早在1975年人们就认识到内毒素、病毒、抗原/抗体复合物、血流动力学改变、血小板、激素和一氧化氮等能够损伤内皮。但有关静脉血管内皮损伤的研究很少,有人发现MOIVC的血管壁有炎性变化。
3.1氧化应激与内皮细胞的损伤
氧化应激(oxidativestress)是指机体或细胞内氧自由基的产生与清除失衡,导致活性氧(ROS)在体内或细胞内蓄积而引起的氧化损伤过程。ROS在血管病变,尤其是动脉粥样硬化过程中扮演重要角色。血管壁内可产生多种ROS,它们独自或联合参与了动脉粥样硬化的发生与发展过程[23]。目前认为氧化应激可促进血管内皮细胞的凋亡、脱落。氧化反应参与内皮细胞病理变化过程的各个环节,如增加血管内皮细胞的通透性、增加白细胞的浸润[24]、影响细胞的增殖活性、引起细胞的死亡和凋亡[25]、干扰细胞内信号传导[26]等,在血管性疾病的病理过程中起着非常重要的作用,同时在多个过程中参与血管的老化[25]。碘是较活泼的非金属元素,能与多种物质发生反应,具有较强的氧化性,因此也可以激发氧化应激。
3.2内皮细胞粘附分子和细胞因子与内皮细胞损伤
中性粒细胞与内皮细胞的粘附是多种血管性疾病病理变化的重要阶段,如炎症相关疾病、血管损伤性疾病以及缺血再灌注损伤等病理条件下,皆可发生二者的粘附。中性粒细胞与内皮细胞的粘附是由细胞表面的粘附分子介导的[27,28]。在病理条件下,如低氧、急慢性炎症、缺血损伤等,可引起内皮细胞的激活,继而表达一些粘附分子[29]。目前认识的粘附分子主要有细胞间粘附分子-1 (ICAM-1) 、血管细胞粘附分子-1(VCAM-1) 、E-选择素和P-选择素。粘附分子在血管内皮及血管病变过程中具有重要作用,其中ICAM-1在白细胞对内皮的紧密粘附中起关键作用。在病理条件下粘附分子表达增加,加强细胞间的粘附,是血管性疾病发展中的重要阶段。中性粒细胞及内皮细胞在病理条件下,还释放一些细胞因子,如肿瘤坏死因子( TNF-α) 、白细胞介素-1(IL-1)等,由此引起缺血后的炎症反应;同时这些炎症细胞因子又可以增加内皮细胞、中性粒细胞表面粘附分子的表达,促进二者的粘附,加重内皮细胞损伤。粘附的中性粒细胞还可以通过释放一些弹性蛋白酶来损伤内皮细胞,同时,中性粒细胞的活化和穿入会引起组织的炎性损伤,会导致组织的重构。
3.3 血流动力学与血管内皮细胞损伤
血流动力和血管应力不仅在维持血管稳态中起重要作用,也是心血管疾病的病理启动因子。这些力影响内皮细胞的形态、排列、迁移、增殖和凋亡,引起内皮细胞骨架结构和细胞间连接发生变化,调节血管活性物质、生长因子、粘附分子等的合成、分泌及表达。BCS病人好发部位为肝静脉入下腔静脉的区域,因此其处内皮极易受到血流的冲击而受到损伤,结合其它致病因素,会受到损伤,进而形成病变的基础。但围绕静脉的血流动力和血管应力研究较少。高血压的相关研究表明,内皮细胞受损程度与高血压的严重程度呈正相关。血压升高时,血管压力可调节内皮细胞合成和分泌ET-1、前列环素等,使血压进一步增高,同时导致扩血管物质NO相对减少,致外周阻力增加,血压进一步增高。血压增高又增加了对血管壁的切应力,促进ET的合成和释放,加重了内皮细胞的损伤,形成恶性循环,加重了高血压的发展[30]。
有关MOIVC的形成机制,本研究组通过对山东菏泽是饮用水高碘地区的环境特点,根据布-加综合症病人的生活环境、外环境饮用水多元素和尿碘进行检测和分析发现,提出环境高碘参与疾病形成过程【31,32】。其机制我们分析可能是碘元素的直接作用,即高碘可通过本身的强氧化特性,直接导致内皮细胞损伤,促进局部细胞增殖和继发血栓形成。碘是较活泼的典型非金属,能与多种物质发生反应,具有较强的氧化性。已知正常人血浆无机碘浓度为0.8~6μg/L,但一般仅存于细胞间液而不进入细胞中[33]。分子碘(I)是一种活性很高的分子,可以和蛋白、脂质、核酸形成碘化物,当碘与膜脂质结合后会导致细胞和线粒体膜的完整性丧失,导致细胞的凋亡[34];我们在体外培养的内皮细胞发现高碘可以引起内皮和成纤维细胞的凋亡[35]。布加综合征患者分布与高碘地区水碘分布有高度一致性,表明布-加综合症的发生可能与外环境饮水高碘和高氟相关,其中高碘为范围较大的片状分布,高氟为范围较小的点状分布[36-38]。在此基础上应用体外培养的成纤维细胞和人脐静脉血管内皮细胞,观察碘对其影响作用,发现碘对培养的内皮细胞和成纤维细胞均有剂量-效应变化,即低浓度时刺激细胞增生、高浓度时有损伤作用[38-41]。动物实验结果显示,饮水高碘并未显示大鼠出现高凝现象。提示碘与血管内皮的损伤及相关病变是值得关注的问题[42,43]。
结论
1. 山东省BCS主要类型是下腔静脉型和下腔静脉及肝主静脉联合病变型,其临床特点明显,病因不明,是值得关注的问题。
2. 凝血机能导致的血栓形成不是下腔静脉隔膜型布加综合征的主要原因。
参考文献
1. Budd G (1845). On diseases of the liver. London: John Churchill. pp.135.
2. Chiari H (1898). Erfahrungen über Infarktbildungen in der Leber des Menschen. Zeitschrift für Heilkunde, Prague 19: 475–512.
3. Thompson T, Turnbull HM. Primary occlusion of the ostia of the hepatic veins. Q. J. Med. 1912; 5: 177-296.
4. Menon KVN, Shah V, Kamath PS. The Budd-Chiari syndrome[J] . N Engl J Med 2004,350(2):578-585.
5. Janssen HL, Garcia-Pagan JC, Elias E,et al. Budd-Chiari syndrome: a review by an expert panel[J]. J Hepatol 2003,38:364-371.
6. Wang ZG, Zhang FJ, Meng QY,et al. Evolution of management of Budd-Chiari syndrome: a teams view from 2564 patients[J]. ANZ J Surg 2005,75(1): 55-63.
7. Singh V, Sinha SK, Nain CK, et al. Budd-Chiari syndrome: Our experience of 71 patients[J]. Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2000 ,15(2):550.
8. Shrestha SM, Shrestha S.Hepatic vena cava disease: Etiologic relation to bacterial infection[J]. Hepatology Research. 2007(2); 37: 196–204.
9. Okuda K,Kage M ,Shrestha SM,et a1.Proposal of a new nolne—nclature for Budd—Chiali Syndrome: Hepatic vein thrombosisversus thrombosis of the inferior vena cava at its hepatic porti0n[J].Hepatology,1998,28(4):1191—1197.
10. CE Eapen,Thomas Mammen,Vinu Moses,Shyamkumar NK.Changing profile of Budd Chiari syndrome in India[J].Indian J.of Gastroenterology.2007.26:77-81.
11. 王佾,张辉,郭成浩,等 下腔静脉隔膜阻塞型布-加综合征的病理学及病因学研究 介入放射学杂志 2008(7) 500-503.
12. De-BK,De-K K,Sen S,et al.Etiology based prevalence of Budd-Chiari syndrome in eastern India. J-Assoc-Physicians-India,2000,48(8):800-803.
13. Kage M, Arakawa M, Kojiro M, Okuda K.Histopathology of membranous obstruction of the inferior vena cava in the Budd-Chiari syndrome. Gastroenterology. 1992 Jun;102(6):2081-90.
14. Janssen HL, Meinardi JR, Vleggaar FP, et al. Factor V Leiden mutation, prothrombin gene mutation, and deficiencies in coagulation inhibitors associated with Budd-Chiari syndrome and portal vein thrombosis: results of a case-control study. Blood.2001 May 15:97(10):3314-5.
15. Lin GL, Xu PQ, Qi H, et al. Relations of Budd-Chiari syndrome to prothrombin gene mutation. Hepatobiliary Pancreat Dis Int. 2004 May;3(2):214-8.
16. Zhang Xiao-ming,Li Qing-le.Etiology,treatment,and classification of Budd-Chiari syndrome. Chinese Medical Journal, 2007,120(2):158-161.
17. 李麟荪. 评布加综合征定义与分型[J] .介入放射学杂志2007,16(2): 75-78.
18. Witt DM, Delate T, Clark NP, et al. Outcomes and predictors of very stable INR control during chronic anticoagulation therapy【J】. Blood. 2009 ,114(5):952-6.
19. Bowyer A, Smith J, Woolley AM, et al.The investigation of a prolonged APTT with specific clotting factor assays is unnecessary if an APTT with Actin FS is normal[J]. Int J Lab Hematol. 2011,33(2):212-8.
20. Ng VL.Liver disease,coagulation testing,and hemostasis[J]. Clin Lab Med. 2009,29(2):265-82.
21. House AM, Barton MH, Williamson LH. One-stage prothrombin time, activated partial thromboplastin time, thrombin time, fibrin degradation product concentration, and antithrombin activity in healthy adult alpacas[J].Vet Clin Pathol. 2011,9. doi: 10.1111/j.1939-165X.2011.00312.x.
22. van den Oever IA, Raterman HG, Nurmohamed MT, Simsek S. Endothelial dysfunction, inflammation, and apoptosis in diabetes mellitus. Mediators Inflamm. 2010,2010:792393.
23. Aviram M.Atherosclerosis: cell biology and lipoproteins - Inflammation and oxidative stress in atherogenesis: protective role for paraoxonases.Curr Opin Lipidol. 2011,22(3):243-4..
24. Hotter G, Closa D, Prats N, et al. Free radical enhancement promote leukocyte recruitment through a PAF and LTB4 dependent mechanism[J]. Free Radic BiolMed, 1997,22: 947~954.
25. Ungvari Z, Kaley G, de Cabo R, et al. Mechanisms of vascular aging: new perspectives[J].J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2010 ,65(10):1028-41.
26. Lander HM. An essential role for free radicals and derived species in signal transduction FASEB[J],1997,11:118~124.
27. Annas A,Brittebo E,Hellman B.Evaluation of Benzo(a)pyrene-induced DNA damage in human endothelial cells using alkaline single cell gelelectrophoresis [J].Mutat Res 2000,471(1-2):145-155.
28. Chen KH, Reece LM, Leary JF. Mitochondrial glutathione modulates TNFα–induced endothelial cell dysfunction. Fre Rad BiolMed, 1999,27 (1) : 100~109.
29. Boyle EM, Kovacich JC, Cant TG, et al. Inhibition of nuclear factor – KB nuclear location reduces human E - selectin expression and the systemic inflammatory response. Circulation, 1998, 98 (19 supple) : 282~288.
30. Kacimi R, Karliner JS, Koudssi F, et al. Expression and regulation of adhesion molecules in Cardiac cells by cytokines response to acute hypoxia . Circ Res, 1998, 82 (5) : 576~586.
31. 郭成浩,边建朝,王佾,等.山东菏泽地区隔膜型布-加综合征外环境饮用水多元素测定[J].中国地方病学杂志,2005,24(2):207-209.
32. 金鲁明,郭成浩,边建朝,等.山东菏泽布-加综合征病人尿碘水平的测定[J].中国地方病防治杂志,2005,20(4):238-240.
33. 颜世铭,洪昭毅,李增喜.实用元素医学[M].第一版.郑州:河南医科大学出版社,1999.116-138.
34. 白宇飞,王红娟,马欣. 碘对血管平滑肌作用的实验研究进展[J]. 国外医学医学地理分册.2004(3):97-100.
35. 刘小琴,郭成浩,张海涛,边建朝,刘焕星 碘对成纤维细胞周期及凋亡的影响 环境与健康杂志 2010,27(7):568-570.
36. 边建朝,郭成浩. 肝静脉流出道阻塞综合征(布加综合征)研究进展[J]. 国外医学地理分册 2009 31(4):157-159.
37. 肖培瑞, 王金彪 ,张燕 等. GIS在菏泽地区布加综合征发病与水碘关系分析中的应用[J]. 国外医学地理分册 2009 31(4):160-162.
38. 李加美,金鲁明,张海涛,等.氟对体外培养的血管内皮细胞增殖的影响[J].环境与健康杂志.2007,24(2)∶76-78.
39. 王晓磊,徐丽雅,张海涛,李加美,郭成浩. 不同碘浓度对培养血管内皮细胞增殖的影响[J].山东大学学报(医学版) 2007 ,45(3):310-312.
40. 张海涛,李加美,郭成浩,等.高碘对体外培养成纤维细胞增殖活性的影响[J].环境与健康杂志,2007,24(6):391-193.
41. 刘伦,焦波,郭成浩.碘伏对血管内皮细胞增殖的影响[J].山东医药,2007,47(16): 46-47.
42. 杨群,郭雪芹,蔺新英,等. 偏食高碘的动物模型建立 环境与健康杂志 2009,26(8):669-671.
43. 郭雪芹,杨群,张辉,等.高碘对大鼠凝血功能的影响[J].山东大学学报(医学版). 2010,48(1):45-47.
前 言
近年来我国布加综合症(BCS)发病增加且大宗病例分布非常规律,目前报道的病例主要分布在山东(鲁西南)、河南、陕西、江苏、安徽、河北等省为多,绝大部分病例集中在黄河冲积扇平原。本课题组提出BCS的发生可能与外环境因素高碘和高氟密切相关[1],其中以高碘最为关键。布加综合症的病理基础是纤维结缔组织隔膜阻塞、血栓形成和继发改变[2]。
碘在自然界含量稀少,由于各地区环境状况和人们的饮食习惯不同,各地区人体内的含碘量也不相同。高碘可根据碘的来源不同分为水源性高碘、食源性高碘和医源性高碘等,水源性高碘在我国比较常见[3]。2004年,我国将居民饮用水碘含量超过150μg/L,8~10岁儿童尿碘中位数大于400μg/L的地区划定为高碘地区;将饮用水碘含量超过300μg/L ,8~1O岁儿童尿碘中位数大于800 μg/L,其甲状腺肿大率大于5.0 的地区划定为高碘病区[4] 。我国目前发现的高水碘地区主要集中在山东、河北、河南、江苏、安徽和山西[5]6个省份,天津、北京、内蒙古、新疆和福建也有局部地区发现高水碘地区或有高碘水井。山东、河北、河南、江苏、安徽、天津和北京7个省市的高碘地区主要分布在黄河泛滥地区,和我们的流行病学调查结果重复。
高碘的危害最近受到国内外学者的重视。有动物实验显示,高碘可以使小鼠肝脏和脑组织GSH—Px活性降低,造成肝脏和脑组织的氧化损伤[6] ,杨长春等[7] 的研究发现,高碘可以诱发大脑皮质、海马和甲状腺细胞凋亡,从而对中枢神经和甲状腺造成损伤。碘过量对智力的影响仍然是一个值得重视和探讨的问题[8-13]。
但高碘和布加综合症的纤维结缔组织隔膜阻塞、血栓形成和继发改变等病理特点有无关联是本课题研究的重点。早在19 世纪初,Virchow提出血栓形成的三联学说,即: 血液的物理和化学性质的改变、血管因素和血流速度。随着基础和临床科学的发展,目前对这3个因素有了更为丰富和更为深入的认识。其中血管内皮细胞的功能尤为重要,血管内皮细胞裱衬在整个心血管系统的内表面,为单层扁平上皮,是血管壁与血液之间的分界细胞,是形成心血管封闭管道系统的形态基础,人们通过检测反映机体血管内皮细胞功能的一系列血液学指标及用内皮细胞体外培养手段,对血管壁内皮细胞的分泌、合成功能,凝血系统、纤溶系统、补体系统与血管壁的关系等均进行了广泛深入的研究,取得了重大的进展。目前人们多认为血管内皮细胞除作为血液和组织间物质转运的屏障外,最主要的生物学功能是使循环血液保持流动状态,此外血管内皮细胞尚可合成与分泌多种结缔组织成分、参与一些物质的代谢及与白细胞相互作用等。血管内皮是涉及抗凝血酶凝血反应的重要部位。内皮的完整性具有抗凝血、抗血小板和纤维蛋白溶解的特性,同时血管内皮细胞能够合成与释放多种促使血小板聚集与血栓形成的因子。但更多的资料是基于动脉血管模型的研究结果,有关大静脉的相关研究未见有报道。
为探讨碘与布加综合症隔膜形成有无关系,本研究根据黄河冲积扇平原水源性高碘的环境地理特征[14]及当地经济较落后,易感人群饮食单一的特点,选择基因组接近于人类的大鼠作为实验动物,在稳定的偏食模型[15]基础上给予高碘(high iodine ,HI)饮水,建立偏食高碘大鼠模型[16],通过测定凝血指标如测定凝血酶原时间(PT-Time)、凝血酶原时间国际标准化比值(PT-INR)、活化部分凝血酶原时间(APTT-Time)、纤维蛋白原时间(Fbg-Time)、纤维蛋白原浓度(Fbg-c)和凝血酶时间(TT),反映大鼠血液凝血功能的变化情况。并且通过测定血液中HCY的含量变化反映血管内皮细胞的功能变化。
材料与方法 1 材料 1.1 Wistar大鼠大鼠购自 大学动物实验中心,属SPF/VAF级动物
1.2 主要试剂 1.3 主要仪器及器皿 1.4 各溶液配方 2 实验方法 2.1实验动物与分组选用断乳后1个月左右,体重100-120g远交封闭群的Wistar大鼠(购自动物实验中心,属SPF/VAF级动物),根据体重和性别随机分为8组,次序为:①正常对照组(NI):正常饲料+正常水组;②正常饲料+10倍碘组(10HI);③正常饲料+50倍碘组(50HI);④正常饲料+100倍碘组(100HI);⑤偏食对照组(BNI):偏食+正常水组。⑥偏食饲料+10倍碘组(10HI);⑦偏食饲料+50倍碘组(50HI);⑧偏食饲料+100倍碘组(100HI),每组8只。
所有饲料配方见表1,饲料均由山东大学动物实验中心提供,正常饲料平均碘含量300μg/kg,偏食饲料平均碘含量150μg/kg。NI组饮用自来水(水碘5μg/ L),各高碘组饮用含不同剂量碘化钾(KI)的自来水,含碘量(以I- 计)分别为2000、10000、20000μg/ L。大鼠自由摄食,每天都加足量饮水和饲料。
表1 偏食饲料与正常饲料的膳食组成成分表(%)
|
玉米 |
黄豆 |
盐 |
高粱 |
小麦 |
酵母 |
鱼粉 |
骨粉 |
偏食 |
70 |
10 |
1 |
0 |
16 |
1 |
0 |
2 |
正常 |
48 |
20 |
0.5 |
7 |
15 |
2 |
5 |
2.5 |
2.2 测量大鼠体重
以上各组大鼠每周称量体重,记录。喂养6个月。
2.3 大鼠各项凝血指标的测定 2.4 各组大鼠血液中HCY含量的测定 2.5大鼠下腔静脉血管HE切片 2.6 组织切片中ET和ICAM-1表达的测定 2.7 统计分析 实 验 结 果 1各组大鼠体重变化图1为不同周龄大鼠体重的变化趋势,从第2周到第24周,各正常饲料+高碘饮水组的大鼠体重与NC组大鼠相比无明显差别。偏食对照组(BNI)直到第22周体重才与NI组显出统计学差异。第2周,各偏食饲料+高碘饮水组大鼠体重增长速度开始低于NC组,但无统计学差异;第4周开始,各偏食饲料+高碘饮水组大鼠体重均低于NC组,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);第18周到第24周,各偏食饲料+高碘饮水组大鼠体重与NC组相比具有显著统计学差异(P<0.01)。第22周到第24周,各组大鼠体重趋于稳定,偏食各组大鼠体重有下降趋势。
2 大鼠各项凝血指标各正常饲料+高碘饮水组的大鼠与正常对照组相比,10HI组的大鼠PT-Time 、PT-INR、Fbg-Time、APTT、 TT和AT3%数值降低,纤维蛋白原浓度(Fbg-c)数值升高,差异显著(PT、PT-INR、Fbg-Time 、AT3%: p<0.05,TT、APTT、Fbg-c: p<0.01);而50HI和100HI组的大鼠PT-Time、PT-INR 、Fbg-Time、TT和APTT数值升高,纤维蛋白原浓度(Fbg-c)数值降低(除50HI的Fbg-Time、TT、Fbg-c:p<0.05,50HI、100HI两组的其它指标均p<0.01)(见表1)。DD各组无明显差异。各偏食对照组与正常对照组相比,B10HI组的大鼠PT-Time 、PT-INR、Fbg-Time、APTT、 TT和AT3%数值降低,纤维蛋白原浓度(Fbg-c)数值升高(除APTT p<0.01外,其余各项无统计学意义)而BNI、B50HI和B100HI组的大鼠PT-Time、PT-INR 、Fbg-Time、TT和APTT数值升高,纤维蛋白原浓度(Fbg-c)数值降低。(除B50HI组的TT 无统计学意义外,其余的数值P<0.01)。各偏食对照组与各正常饲料+高碘饮水组的大鼠相比,凝血功能降低。
3 血浆中HCY含量测定高碘组大鼠的下情静脉内皮细胞功能受到了一定影响,HCY含量发生了变化:随着碘浓度的逐渐升高,HCY的含量逐渐升高。与正常对照组(NI)相比,10HI组,50HI组,100HI组,B10HI组,B50HI组,B100HI组的HCY含量升高差异显著(除了10HI组数值无统计学意义外,其余各组p<0.01),结果见表2。
4大鼠下腔静脉内皮细胞HE随碘浓度升高,各高碘组内皮细胞形态发生了变化,其规律如下:(1) 局部内皮细胞活化现象增多: 见于 10HI,细胞呈椭圆形或多角形改变,细胞核增大、深染。(2)内皮细胞增生:见于50HI组以上。(3)内皮下间质成分增多:内皮下间质增多,使局部膨出呈丘状并向管腔突出。偏食组比正常饲料组明显。见图3-图10。
5大鼠下腔静脉免疫组化结果ET-1和ICAM-1免疫组化标记结果,ET-1和ICAM-1阳性染色定位于细胞浆,为棕黄色颗粒。采用图像分析仪显微镜下观察。50HI,100HI,B50HI,B100HI与对照组相比,内皮细胞内ET-1和ICAM-1表达水平显著增加,差异有显著意义(P<0.05)。见图11-图26。
讨 论
碘是人体所必需的微量元素之一,主要通过饮水及食物摄入,在成人体内含碘20-50mg,其中大部分(70%-80%)集中在甲状腺中,用来合成甲状腺素。因适量的甲状腺激素(Thyroid hormone,TH)是机体非常重要的激素,影响机体许多细胞、组织和器官的生理生化机能,它的代谢非常复杂,对能量代谢、蛋白代谢、脂类代谢、水和无机盐的代谢及中枢神经系统的结构和功能及中枢神经系统的结构和功能均有调节作用。人类所需的碘,主要来自食物,约为一日总摄入量80%-90%,其次为饮水与食盐。食物碘含量的高低取决于各地区的生物地质化学状况。
体内碘的生理功能是通过甲状腺激素完成的,迄今为止,尚未发现碘的独立作用,甲状腺利用碘和酪氨酸合成甲状腺激素,其生理功能如下:1.促进生物氧化:甲状腺素能促进三羧酸循环中的生物氧化,协调生物氧化和磷酸化的偶联、调节能量转换。2.调节蛋白质合成和分解:当蛋白质摄入不足时,甲状腺素有促进蛋白质合成作用;当蛋白质摄入充足时,甲状腺素可促进蛋白质分解。3.促进糖和脂肪代谢:甲状腺素能加速糖的吸收利用,促进糖原和脂肪分解氧化,调节血清胆固醇和磷脂浓度等。4.调节水盐代谢:甲状腺素可促进组织中水盐进入血液并从肾脏排出,缺乏时可引起组织内水盐潴留,在组织间隙出现含有大量粘蛋白的组织液,发生粘液性水肿。5.促进维生素的吸收利用:甲状腺素可促进烟酸的吸收利用,胡萝卜素转化为维生素A过程及核黄素合成核黄素腺嘌呤二核苷酸等。6.增强酶的活力:甲状腺素能活化体内100多种酶,如细胞色素酶系、琥珀酸氧化酶系、碱性磷酸酶等,在物质代谢中起作用。7.促进生长发育:甲状腺素促进骨骼的发育和蛋白质合成,维护中枢神经系统的正常结构。
中国国内标准对每100克奶米粉的碘含量要求是30至150μg。过量食用碘会发生甲状腺肿大。中国营养学会公布的儿童碘摄入量的安全上限为每日800微克,该学会在2000年提出每日膳食中碘的推荐摄入量,婴幼儿为50微克,儿童为90~120微克,成年人为150微克。
碘缺乏可导致疾病。缺碘在不同的发育阶段都有不同的碘缺乏病的表现。胎儿期时缺碘可引起流产、死胎、先天畸形、围生期死亡率增高、婴幼儿期死亡率增高、地方性克汀病、神经运动功能发育落后、胎儿甲状腺功能减退。新生儿期时缺碘可引起新生儿甲状腺功能减退、新生儿甲状腺肿。儿童期和青春期时缺碘可引起甲状腺肿、青春期甲状腺功能减退、亚临床型克汀病、智力发育障碍、体格发育障碍、单纯聋哑。成人期时缺碘可引起甲状腺肿及其并发症、甲状腺功能减退、智力障碍、碘致性甲状腺功能亢进症。
碘在自然界含量稀少,除在海水中含量较高(50- 60μg/L)外,大部分土壤、岩石、水中的含量都很低,在地壳中的含量位居第47 位。碘为卤族元素之一,碘在卤族元素中化学活性最弱,但仍可与大多数元素直接化合,并以化合物形式广泛存在于自然界。碘微溶于水,水解产生稳定的次碘酸可使棕黄色水溶液呈酸性。碘在自然界中的丰度是不大的,但是一切东西都含有碘,海水里含大量的碘,土壤和流水里含的也不少,动植物和人体里含的更多。人从食物、水和空气中每日摄取的碘总量约100~300μg,主要以碘化物的形式由消化道吸收,其中有机碘一部份可直接吸收,另一部份则需在消化道转化为无机碘后,才可吸收。肺、皮肤及粘膜也可吸收极微量的碘。食物碘含量的高低取决于各地区的生物地质化学状况。由于各地区环境状况和人们的饮食习惯不同,各地区人体内的含碘量也不相同。高碘可根据碘的来源不同分为水源性高碘、食源性高碘和医源性高碘等,水源性高碘在我国比较常见[3]。2004年,我国将居民饮用水碘含量超过150μg/L,8~10岁儿童尿碘中位数大于400μg/L的地区划定为高碘地区;将饮用水碘含量超过300μg/L ,8~1O岁儿童尿碘中位数大于800 μg/L,其甲状腺肿大率大于5.0 的地区划定为高碘病区[4]。我国目前发现的高水碘地区主要集中在山东、河北、河南、江苏、安徽和山西[5]6个省份,天津、北京、内蒙古、新疆和福建也有局部地区发现高水碘地区或有高碘水井。山东、河北、河南、江苏、安徽、天津和北京7个省市的高碘地区主要分布在黄河泛滥地区。
碘缺乏对机体的影响早为人知,后人们认识到,高碘对甲状腺组织、神经系统、生殖系统、遗传等均可能产生不良影响。一、高碘对甲状腺组织的不良影响,(一)、高碘可引起IIH :国内外均有流行病学调查资料显示在实行USI后,临床甲亢的发病率较前增高,且主要发生在碘缺乏地区。(二)、高碘可引起自身免疫性甲状腺疾病(Autoimmunity thyroid disease, AITD) : 目前动物实验证明,给予大鼠高碘饮食可增加自身免疫性甲状腺炎(AITD)的发生,这种作用在不具备AITD遗传背景的大鼠中也依然存在[17] 。(三)、高碘与甲状腺癌:国际甲状腺学界一直认为高碘摄入可以导致甲状腺癌组织类型发生变化。Lind等[18]总结了缺碘和碘充足地区不同病理类型甲状腺癌的发病率,结果:碘充足区与碘缺乏区相比,分化性甲状腺癌的发病率升高,而间变性甲状腺癌降低,而且随着碘摄入量的增加,乳头状癌发病率升高,滤泡性癌减少。二、高碘与神经系统发育:以往关于碘对神经系统的影响,主要集中在由于缺碘导致TH不足,影响胎儿或新生儿的神经系统发育。而最近,国内外均有研究发现高碘摄入也可引起脑发育落后、学习记忆功能减退和智力损伤。我们的调查研究发现菏泽地区为山东省地方病发病的重病区之一,其布加综合征的发病情况居全中国最高。对其中128例隔膜型患者生活环境进行了调查,发现病人生活饮用水中碘和氟的浓度明显高于正常,因此考虑环境高碘也可能参与布加氏综合征的发病。布加综合症的病理基础是纤维结缔组织隔膜阻塞、血栓形成和继发改变,人们已认识到内皮细胞的机能、状态在血栓形成中起着重要作用,本实验就对碘对于血管静脉内皮细胞的影响以及对凝血系统的影响进行研究。
1.偏食高碘的动物模型本实验中创新在于营养不良干预的加入。本试验偏食组模拟我国黄河中下游流域BCS高发病例人群的饮食模式,通过长期慢性的碘过量和营养不良的实验观察,实验结果(表3)说明,在常规饲料喂养,营养供应充足的情况下,各高碘组大鼠体重增长与正常对照组没有显著区别,机体对单纯的高碘具有较强的耐受性;与常规饲料对照组相比,当大鼠饮用正常水,食用偏食饲料时,到第22周才出现体重低于常规饲料对照组的现象,说明单纯的偏食短期内并不能对大鼠的生长构成影响;与常规饲料对照组相比,当给大鼠采用偏食高碘饮食时,从第2周开始,偏食饲料加高碘饮水各组的大鼠体重增长速度明显降低,此各组大鼠2周后的体重均明显低于对照组的同期体重,说明偏食高碘饮食已对大鼠正常体格发育构成影响;到第22周,各组大鼠发育完全成熟,体重达到最大值,但第22周到第24周,偏食各组大鼠体重有下降趋势,可能说明长期偏食高碘将对大鼠的正常体质产生不良影响,具体影响机制留待进一步实验研究。
本研究最高投碘浓度为20000(0.156),折合投钾浓度为6mg,因为钾为宏量元素,机体血钾浓度为140mg(3.5-5.5)以上,故钾的浓度对机体的影响可以忽略!
2.人体的凝血系统人体受物理损伤后,血小板会受到损伤部位激活因素的刺激,出现血小板的聚集,成为血小板凝块,起到初级止血作用。接着血小板又经过复杂的变化产生凝血酶,使邻近血浆中的纤维蛋白原变为纤维蛋白,互相交织的纤维蛋白使血小板凝块与血细胞缠结成血凝块,即血栓。同时血小板的突起伸入纤维蛋白网内,血小板微丝(肌动蛋白)和肌球蛋白的收缩使血凝块收缩,血栓变得更坚实,能更有效地起止血作用。血液凝固简称凝血,是血液由流动状态变为凝胶状态的过程,它是止血功能的重要组成部分。凝血过程是一系列凝血因子被相继酶解激活的过程,最终生成凝血酶,形成纤维蛋白凝块。迄今为止,参与凝血的因子共有14个。其中用罗马数字编号的有12个(从Ⅰ-Ⅷ,其中因子Ⅵ并不存在)。
机体凝血系统包括凝血和抗凝两个方面,两者间的动态平衡是正常机体维持体内血液流动状态和防止血液丢失的关键。机体的正常凝血,主要依赖于完整的血管壁结构和功能,有效的血小板质量和数量,正常的血浆凝血因子活性。凝血过程通常分为:①内源性凝血途径;②外源性凝血途径;③共同凝血途径。是否存在凝血功能缺陷,临床上常选用凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、纤维蛋白原(Fbg)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白(原)降解产物(FDP)、D一二聚体等检测。
(一)PT 是机体外源性凝血系统功能的检测指标,反映血浆中凝血因子Ⅱ、V、Ⅶ、X及纤维蛋白原的水平,同时也是口服香豆类抗凝药的首选监测指标。口服抗凝药患者PT值,通常维持在正常对照的l~2倍为宜,PT比率(PTR)维持在1.5~2.0为佳。为使PT标准化,现多采用国际标准化比值(INR),西方发达国家已将INR监测应用于床边甚至患者的自我监测[19] ,以缓解日益增多的患者人数带来的工作量。本实验中PT在适量高碘时数值升高,随着碘浓度继续升高,PT数值降低。
(二)APTT 是一个敏感而可靠的检查内源凝血系统的筛选试验[20],反映血浆中因子Ⅻ 、Ⅺ 、Ⅸ 、Ⅷ 、X、V、Ⅱ、PK、HMWK和Fbg(尤其因子Ⅷ 、Ⅸ 、XI)的水平,同时也是肝素治疗的首选监测指标。在本实验中,APTT在适量高碘时数值升高,随着碘浓度继续升高,APPT数值降低。
(三)Fbg 是凝血系统中的“中心”蛋白质[21],反映内、外凝血系统共同途径中Fbg的含量与结构正常与否。Fbg不仅是机体处于高凝状态的诊断指标,同时也是临床上应用抗栓酶(精制蝮蛇抗栓酶、去纤酶)和溶栓药物(链激酶、尿激酶、组织型纤溶酶原激活剂)治疗的重要监测指标。在本实验中,Fbg在适量高碘时数值升高,随着碘浓度继续升高,Fbg数值降低。
(四)TT 是凝血酶使纤维蛋白原转变为纤维蛋白所需时间。当体内纤维蛋白原的量减少或纤维蛋白原的结构发生改变时,TT均延长,也见于肝素或肝素类抗凝物质增多及FDP增多。在临床上,TT也常用于链激酶、尿激酶溶栓治疗时的监测指标,通常控制在正常值的3—5倍。在本实验中, TT在适量高碘时数值升高,随着碘浓度继续升高,TT数值降低。
(五)抗凝血酶(AT)测定 抗凝血酶(AT)是主要的生理性血浆抗凝物质,它不仅对凝血酶的灭活能力很强,它还能抑制因子Xa、IXa、XIa、Ⅻa以及纤溶酶、胰蛋白酶、激肽释放酶等。AT的缺乏是发生静脉血栓与肺栓塞的常见原因之一。抗凝血酶活性(AT:A)测定对临床上应用肝素抗凝治疗时有一定的指导作用。AT:A的正常血浆水平为80%~120%,此时应用普通肝素有抗凝作用。当AT:A低于70%,肝素效果减低;当AT:A低于50%时,肝素几乎失去抗凝效果。因此,在应用肝素的全过程中,务必使AT:A维持在80% 以上,若AT:A<70%,则需及时补充血浆或抗凝血酶制剂[22]。在本实验中,AT在适量高碘时数值降低,随着碘浓度继续升高,AT数值升高。
(六)D一二聚体 D—Dimer是交联纤维蛋白降解产物之一,为继发性纤溶的特有代谢物,可作为原发性与继发性纤溶鉴别的可靠指标,同时也可作为溶栓治疗有效的观察指标。大量研究表明,D—Dimer的检测有助于血栓性疾病的诊断、治疗监测和心脑血管病的预测和预后判断 。在本实验中,D一二聚体的数值变化没有统计学意义。
长期营养不良,特别是蛋白质、B族维生素、维生素E和抗脂因子如胆碱等缺乏时,能引起肝细胞坏死、脂肪肝,直至发展为营养不良性肝硬化。大多数凝血因子来自肝脏,肝脏严重受损时,这些因子会减少。绿叶植物中的维生素K也是某些凝血因子合成所必需的。因此,营养不良或影响维生素K功能的药物如华法林都可以引起出血。正常情况下,血管内血液保持着流动性,凝血与抗凝血机制处于平衡状态。营养不良时,维生素K依赖因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、X)合成减少,以因子Ⅶ缺乏出现最早最严重。纤维蛋白原水平显著降低,由于脾功能亢进。血小板数也明显减少[23]。纤维蛋白即凝血因子I主要由肝脏合成,其参与凝血过程。当纤维蛋白原超过正常范围,即表示凝血功能异常。纤维蛋白原降低:遗传性无纤维蛋白原血症、遗传纤维蛋白异常症,亦见于重症肝炎、肝硬化、营养不良、DIC等。本实验中,与正常对照组相比,偏食组大鼠凝血功能降低。
在本实验中,适量高碘对凝血功能有促进作用,随着碘浓度的继续升高,则表现出降低凝血功能的作用。当适量高碘作用于大鼠时,大鼠凝血功能会加强以对抗这种高碘刺激。当碘的浓度继续升高,机体依靠自身凝血功能的调节不足以对抗高碘引起的损伤,凝血功能表现降低。偏食对凝血功能表现出降低的作用,可能与营养不良条件下,肝功能损伤引起的凝血因子合成减少以及维生素K依赖因子(Ⅱ、Ⅶ、Ⅸ、X)合成减少有关。偏食高碘对凝血功能影响的作用机制需要进一步研究。
3.血管内皮细胞血管内皮细胞为覆盖于血管内膜表面的单层扁平或多角形的细胞。它既是感应细胞又是效应细胞,不仅能感知血液中的炎性信号、激素水平、切应力、压力等信息,而且能通过分泌多种血管活性物质对这些信息作出反应。研究表明[24-27],内皮细胞的损伤及功能紊乱与多种疾病的发生密切相关,包括高血压、冠心病、糖尿病、慢性肾功能衰竭等。因此,深入探讨血管内皮细胞损伤的机制,研究如何评估、保护和修复内皮细胞功能,对改善血管疾病的预后有积极的意义。在许多病理过程中内皮细胞的形态或功能都发生了变化。我们通过实验发现并证实内皮细胞在不同浓度碘存在的情况下其生长规律与部分功能发生了变化,也充实了对内皮细胞的研究,有助于今后对高碘致病的发生机制及内皮细胞疾病的研究。
2.1血管内皮细胞的主要生理功能
2.1.1屏障功能 血管内皮是由不同类型的黏附结构或细胞细胞连接形成的连续的细胞单层,可维持血管内膜光滑,防止血小板和白细胞等黏附及有害物质侵入血管壁,完整的内皮结构还有抗脂质沉积作用。内皮内表面为血液和组织间物质交换提供了很大的表面积,黏附连接则参与循环细胞血管壁通透性的调节。
2.1.2 调节血管张力 VEC通过它所产生的扩血管因子即内皮依赖性舒张因子和缩血管因子即内皮依赖性收缩因子实现对血管张力的调控。其中最主要的是内皮素及NO这对拮抗因子。生理情况下,VEC释放的舒-缩血管因子相互作用,处于动态平衡,从而维持正常的血管张力[28]。
2.1.3维持出凝血功能平衡和血液流动状态及抗凝促纤溶作用 正常情况下,VEC表面光滑且带有负电荷,可以防止血细胞的聚集;其表层的硫酸肝素能有效抑制血小板聚集;它产生的一氧化氮(NO)和前列腺素的衍生物,特别是前列环素,不仅是强有力的扩血管物质,并且能有效抑制血小板的变形和聚集[29];另外,VEC产生的促进凝血的因子如组织因子以及抗凝因子如NO、肝素等。这两类作用相反的因子问能保持一个动态平衡。使血液不致发生凝固而形成血栓[30]。这些作用共同维持了正常血管内血液的血流动力学,从而充分保证了血液的流动状态。内皮细胞合成和释放的NO和PGI2,具有舒血管、抑制血小板聚集作用。内皮细胞表面结合有大量的硫酸乙酰肝素,并分泌抗凝血酶Ⅲ(ATⅢ),ATⅢ可使Xa和凝血酶灭活,同时内皮细胞是组织因子途径抑制物合成的主要场所,从而有凝血作用。内皮细胞亦可通过释放促使纤溶酶原转变为纤溶酶的组织型纤溶酶原激活物和尿激酶参与纤溶。在应激,尤其是受到炎症细胞和/或炎症介质刺激时,内皮细胞可释放内皮素、血管性血友病因子等物质促血栓形成。
2.1.4参与炎症反应 内皮细胞主导炎症细胞向组织损伤和感染部位聚集,并释放借以于与白细胞交流信号的细胞因子和生长因子。在内皮细胞表达的多种粘附分子介导下,白细胞从血管内迁移至炎症损伤部位,经过一系列胞浆蛋白酪氨酸磷酸化过程而导致活化,发挥致炎效应。
2.1.5协同血管平滑肌参与血管重构 内皮细胞损伤时平滑肌会向内膜移动,使内皮细胞直接受到血流的作用。血管平滑肌和内皮细胞上有大量的受体,可探测周围环境的变化,通过一定的信号传导机制,将刺激信号传导到细胞内,改变细胞的表型。平滑肌通过自身的增殖/肥大或分泌大量的细胞外基质,而内皮细胞则把探测到的信号通过平滑肌内皮连接传递给平滑肌或者分泌生理因子,与平滑肌协同产生作用,进行血管的重建。
2.2 血管内皮损伤的机制引起内皮细胞损伤的因素很多。早在1975年人们就认识到内毒素、病毒、抗原/抗体复合物、血流动力学改变、血小板、激素和一氧化氮等能够损伤内皮。Ross等人后来提出了“内皮细胞过度反应导致损伤”( response to injury)的概念。发现引起内皮细胞损伤的机制十分复杂,参与的因素很多,如糖尿病、高血脂和高血压等疾病,氧化应激以及炎症反应等病理过程[31]。
2.2.1氧化应激与内皮细胞的损伤 氧化应激(oxidativestress)是指机体或细胞内氧自由基的产生与清除失衡,导致活性氧(ROS)在体内或细胞内蓄积而引起的氧化损伤过程。ROS在血管病变,尤其是动脉粥样硬化过程中扮演重要角色。血管壁内可产生多种ROS,它们独自或联合参与了动脉粥样硬化的发生与发展过程[32]。目前认为氧化应激可促进血管内皮细胞的凋亡、脱落。氧化反应参与内皮细胞病理变化过程的各个环节,如增加血管内皮细胞的通透性、增加白细胞的浸润[33]、影响细胞的增殖活性、引起细胞的死亡和凋亡[34]、干扰细胞内信号传导[35]等,在血管性疾病的病理过程中起着非常重要的作用。
2.2.2 吸烟 流行病学资料表明,吸烟与冠心病发生率密切相关。长期吸烟使冠心病病死率上升约20%,吸烟20 min即可损伤冠状动脉内皮。研究发现香烟水溶性提取物引起内皮依赖性血管舒张功能障碍呈剂量依赖性下降,超氧化物歧化酶等自由基清除剂均可减轻该效应。烟草中多环芳烃可与高密度脂蛋白及低密度脂蛋白结合,促进这些有害物质进入内皮,损伤VEC-DNA,加速动脉粥样硬化的形成和发展[36]。
2.2.3 内皮细胞粘附分子和细胞因子与内皮细胞损伤 中性粒细胞与内皮细胞的粘附是多种血管性疾病病理变化的重要阶段,如炎症相关疾病、血管损伤性疾病以及缺血再灌注损伤等病理条件下,皆可发生二者的粘附。中性粒细胞与内皮细胞的粘附是由细胞表面的粘附分子介导的[37,38]。在病理条件下,如低氧、急慢性炎症、缺血损伤等,可引起内皮细胞的激活,继而表达一些粘附分子[39]。目前认识的粘附分子主要有细胞间粘附分子- 1 (ICAM- 1) 、血管细胞粘附分子- 1 (VCAM-1) 、E-选择素和P-选择素。粘附分子在血管内皮及血管病变过程中具有重要作用,其中ICAM - 1在白细胞对内皮的紧密粘附中起关键作用。在病理条件下粘附分子表达增加,加强细胞间的粘附,是血管性疾病发展中的重要阶段。中性粒细胞及内皮细胞在病理条件下,还释放一些细胞因子,如肿瘤坏死因子( TNF - α) 、白细胞介素-1(IL-1)等,由此引起缺血后的炎症反应;同时这些炎症细胞因子又可以增加内皮细胞、中性粒细胞表面粘附分子的表达,促进二者的粘附,加重内皮细胞损伤。粘附的中性粒细胞还可以通过释放一些弹性蛋白酶来损伤内皮细胞,同时,中性粒细胞的活化和穿入会引起组织的炎性损伤,会导致组织的重构[40,41]。在本实验中ICAM-1,ET-1在高碘组大鼠内皮细胞中有明显表达。
2.2.4 血脂异常 研究发现,低密度脂蛋白对VEC有损伤作用,尤其是氧化型低密度脂蛋白可引起VEC形态损伤、增殖抑制[42] 。
2.2.5 血流动力和血管应力与血管内皮细胞损伤 血流动力和血管应力不仅在维持血管稳态中起重要作用,也是心血管疾病的病理启动因子。这些力影响内皮细胞的形态、排列、迁移、增殖和凋亡,引起内皮细胞骨架结构和细胞间连接发生变化,调节血管活性物质、生长因子、粘附分子等的合成、分泌及表达。研究表明,内皮细胞受损程度与高血压的严重程度呈正相关。高血压时,血管压力可调节内皮细胞合成和分泌内皮素-1、前列环素等,随血压增高, ET/NO失衡加剧,扩血管物质相对减少,缩血管物质增加,致外周阻力增加,血压进一步增高。血压增高又增加了对血管壁的切应力,促进ET的合成和释放,加重了内皮细胞的损伤,形成恶性循环,加重了高血压的发展[43]。
2.2.6 肾素- 血管紧张素系统(RAS)与血管内皮损伤 血管紧张素Ⅱ (ATⅡ)的生理作用包括[44] :缩血管;促进血小板粘附、聚集;促进氧自由基生成;促进炎性细胞浸润;促进血小板源性生长因子、转移生长因子β、纤维母细胞生长因子等合成,促进血管平滑肌迁移与增殖。RAS激活后主要通过两条途径影响内皮功能[45],一是使血中ATⅡ浓度增高;二是通过激肽- 激肽释放酶系统途径使缓激肽分解增加,进而使一氧化氮(NO)及PGI2减少。以上改变最后导致血管舒张与收缩因子间的平衡失调;促凝血和抗凝血介质间的平衡失调及促生长和抑制生长物质间的平衡失调,从而加重血管内皮损伤。
在本实验中,大鼠下腔静脉血管内皮细胞HE图片显示内皮细胞形态发生变化,出现多形型内皮细胞。随着碘浓度升高,内皮细胞有增殖现象,偏食组更明显。已有研究发现,碘有刺激体外培养的内皮细胞增殖的功能,但对体内血管内皮细胞的作用,尚未见有研究。
3 同型半胱氨酸与内皮细胞损伤同型半胱氨酸又称巯基丁氨酸,是特别受重视的血管损伤因素之一。高同型半胱氨酸血(Hhcy)作为心血管疾病的独立危险因素的认识已经达到分子水平。国内外大量的研究已经证明Hhcy可能通过多种机制引起血管内皮细胞(VEC)功能损伤,最主要的通过氧化应激(OS)机制导致一氧化氮(NO)浓度降低及功能减退,同时通过内质网应激(ERS)机制诱导细胞凋亡(PCD)、未折叠蛋白反应(UPR)、影响脂质代谢、促进炎性介质释放等其它机制最终导致VEC功能损伤。氧化应激作用是同型半胱氨酸对血管损伤的主要机制, 同型半胱氨酸水平升高可以增加过氧化物的生成量, 这一作用主要通过包括一氧化氮合酶在内的生化机制, 也包括血液中的半胱氨酸和其他氨基巯醇类化合物的氧化作用。在氧化应激条件下, 同型半胱氨酸依赖的细胞氧化酶(如细胞内谷胱甘肽过氧化物酶和细胞外过氧化物歧化酶) 功能发生变化,使血液中增高的过氧化物水平被进一步放大, 加重了氧化应激状态, 使NO生物活性丧失。另外, 一氧化氮的生成决定于四氢生物喋呤的存在, 当氧化应激时, 四氢生物喋呤被过氧化氢氧化而耗竭, 使NO生成减少。四氢生物喋呤的缺乏导致脱偶联而使NO合酶转变为过氧化自由基生成酶, 形成了内皮功能损伤的恶性循环[46] 。研究证实,高同型半胱氨酸血症是血管内皮细胞损伤的独立危险因素,而补充叶酸至少可以部分减轻高同型半胱氨酸血症引起的内皮功能的损伤,血液中同型半胱氨酸浓度升高可以导致血管内皮功能损伤。
HCY对内皮细胞的损伤一直是高HCY血症致AS的研究重点之一。近年研究发现,HCY介导内皮细胞释放H2O2引起内皮损失,说明自由基参与了HCY的毒性作用[47];高HCY还能促使内皮依赖性血管扩张作用严重受损[48],这些研究都表明了高HCY具有高度内皮毒性作用。已有研究表明,内皮细胞形态的维持与内皮细胞骨架的完整息息相关,骨架重排会影响内皮细胞形态,内皮细胞骨架的改变往往先于内皮细胞形态的损伤[49]。内皮细胞骨架肌动蛋白的重排是高HCY损伤内皮形态的重要机制。内皮细胞间隙增大,内皮通透性增加,从而促使脂质成分通过内皮层侵入内皮下,同时细胞骨架改变可能会影响细胞内黏度和细胞顺应性,损伤内皮的完整性,促进AS的发生和发展。在本实验中,随着碘浓度升高,同型半胱氨酸在血液中的含量增加,偏食组更明显。证明碘对内皮细胞的损伤随着浓度升高而加重。
4 ET-1和ICAM一1在血管内皮细胞的表达内皮素(endothelin,ET)是1988年Yanagisawa等[50]从猪主动脉内皮细胞培养基中提取分离出的一种由21个氨基酸组成的生物活性多肽,具有很强的血管收缩作用,可能是目前作用最强、持续时间最久的内源性血管收缩因子[51]内皮素(ET)是由血管内皮细胞分泌的具有强烈收缩血管作用的细胞因子,它是目前为止发现的生理效应最强、持续时间最长的血管收缩因子之一[52]。内皮素缩血管升高血压的效应主要由血管平滑肌细胞上的内皮素A受体介导,它能收缩血管并刺激血管平滑肌细胞增生,从而使血管肥厚,最终导致高血压或动脉粥样硬化[53]。
ET-1主要由内皮细胞分泌,也可由呼吸道上皮细胞、巨噬细胞、成纤维细胞、心肌细胞和神经元分泌。ET-1主要介导血管收缩,在调节血管紧张度、血管损伤和修复过程中起着重要作用[54]。业已证实,体循环血管内皮细胞产生的缩血管和舒血管因子对血管壁中各种成分的机能和形态起着关键性的调控作用。内皮细胞舒血管因子即一氧化氮,是在一氧化氮合成酶催化精氨酸转变成瓜氨酸的过程中形成的。在生理条件下,血管内皮细胞主要产生血管舒张因子,使血管舒张、抗凝、抑制血管平滑肌和内膜的增生。从而起到维持血管内环境恒定的作用。在病理情况下,内皮细胞产生内皮素增多.使血管收缩、促进细胞增生。这些作用有利于促进损伤组织的修复。但同时也会导致血管的早期病理生理学改变[55]。
细胞间黏附分子1(ICAM一1)主要表达于内皮细胞,正常状态下呈低水平表达,其介导的细胞间粘附在免疫应答的多个环节起作用,对淋巴细胞的浸润、活化和发挥效应等过程,在介导中性粒细胞稳定粘附和穿越内皮细胞向炎症部位的游出中起关键作用[56]ICAM一1由免疫球蛋白组成,分子结构相似,表达于内皮细胞表面,是位于白细胞和血小板表面的整合素配体,能促进内皮细胞与白细胞黏附。ICAM-1还表达于平滑肌细胞、单核细胞等其他许多细胞表面,因此并非内皮细胞所特有。在动脉粥样硬化斑块中可检测到ICAM一1[57]。
ICAM-1反映了内皮细胞的活化, ET-1反映了内皮细胞的功能障碍和损伤。
ICAM一1,ET-1都能促进血管内皮细胞增殖,在本实验中,高碘组的内皮细胞中ICAM一1,ET-1都有明显表达,证明下腔静脉在碘的刺激作用下内皮细胞出现活化,表现出功能损伤。这个发现可以对丰富高碘致病机制的研究,也可以对内皮细胞的功能损伤研究进一步补充。
5 高碘与血管内皮细胞损伤的机制有关高碘致血管损伤的机制,我们分析一方面是元素的直接作用,即高碘可通过本身的强氧化特性,直接导致内皮细胞损伤,促进局部细胞增殖和继发血栓形成。碘是较活泼的典型非金属,能与多种物质发生反应,具有较强的氧化性。已知正常人血浆无机碘浓度为0.8~6μg/L,但一般仅存于细胞间液而不进入细胞中[58]。分子碘(I)是一种活性很高的分子,可以和蛋白、脂质、核酸形成碘化物,当碘与膜脂质结合后会导致细胞和线粒体膜的完整性丧失,导致细胞的凋亡[59]。碘对细胞增殖活性的影响可能与碘对Bcl2-Bax、Fas-sFas 等凋亡相关基因表达的调节有关。较低浓度的碘可以显著促进sFas 基因的表达而不影响Fas 基因的表达, 从而抑制凋亡[60];高碘状态下,一方面高碘诱导机体产生的H2O2 以及其他的脂质过氧化物过多,不能被GSH-Px 等抗氧化酶有效地清除,打破了氧化、抗氧化状态的平衡,导致机体发生氧化损伤[61];同时高碘可以引起Bax、Fas 基因的过度表达和Bcl2、sFas 基因表达下调, 从而促进细胞凋亡[62], 但其具体的作用机制仍有待于进一步研究。因此我们提出高碘等因素导致内皮损伤并引起炎症和局部细胞增生的是解释隔膜型布加综合症的关键 [63]。
6 高碘与布加综合症布-加综合征(由肝静脉和/或下腔静脉阻塞性病变引起的、常伴有下腔静脉高压为特点的一种肝后型门脉高压症)。布加综合征从全球范围来看是一种罕见病,多见于中国、印度、南非、尼泊尔等相对贫穷的国家,日本也有发现,西方国家发病较少,其余地区只有少量散发病例报道,在临床分为隔膜型、肝静脉型、节段闭塞型和混合型4种类型。大量的线索病例调查发现我国的原发性布加综合征分布非常规律,主要分布在山东(鲁西南)、河南、陕西、江苏、安徽、河北等省,黄河中下游流域是该病的高发区。通过对山东菏泽市高碘高氟地区布-加综合症病人的生活环境、外环境饮用水多元素和尿碘进行检测和分析发现,布加综合征患者分布与高碘地区水碘分布有高度一致性,同时患者尿碘水平明显高于对照组,表明布-加综合症的发生可能与外环境饮水高碘和高氟相关,其中高碘为范围较大的片状分布,高氟为范围较小的点状分布[64-66]。在此基础上应用体外培养的成纤维细胞和人脐静脉血管内皮细胞,观察碘和氟对其影响作用,发现碘和氟对培养的内皮细胞和成纤维细胞均有剂量-效应变化,即低浓度时刺激细胞增生、高浓度时有损伤作用[67-69],提示碘和氟与血管内皮细胞生长及血管的形态和功能有内在联系。
三、问题与展望
目前有关高碘对大鼠凝血功能功能及内皮细胞的影响尚未见系统报道,我们通过这次试验发现了偏食高碘对大鼠的凝血功能及内皮细胞是有影响的,但是具体机制仍不了解,偏食高碘具体是怎样在血栓形成过程起作用仍需进一步研究。
结论
1.本研究提示高碘对大鼠凝血功能有促进和降低的双重作用,这种作用与碘的剂量有关。适量的高碘促进凝血功能,但随着碘浓度的升高表现出降低凝血功能的作用。偏食能降低大鼠凝血功能。
2.形态学研究发现,高碘可致下腔静脉内皮增生、变厚,同时内皮下层细胞外间质增多;ET、ICAM-1表达明显,和投碘剂量增多有关,偏食组尤为明显,提示在该动物模型中高碘通过刺激内皮细胞损伤与增殖,在下腔静脉局部引起纤维组织增生。
3. 在该动物模型中高碘可致血浆同型半胱氨酸升高,偏食组尤为明显,提示在检测同型半胱氨酸可作为判断内皮损伤的指标。
参考文献
[3] 陈祖培.中国控制碘缺乏病的对策[M].天津:天津科学技术出版社,2002:69.
[4] GB/T 19380—2003.水源性高碘地区和地方性高碘甲状腺肿病区的划定[s].
[5] 贾清珍,张向东,王正辉.等.山西省高碘地区分布特征与高碘危害的流行病学调查[J]_中围地方病学杂志,2006,25(3):294-296.
[6] 杨雪绛,侯晓辉,庞红,等.高碘对小鼠抗氧化能力的影响及硒的干预作用[J].中国公共卫生,2004,2O(9):1082.
[7] 杨长春,尹桂山,朱惠民,等.高碘对豚鼠脑和甲状腺细胞凋亡的实验研究[J].中国地方病学杂志,2000,19(3):342.
[8] 孙晓楼,谢继良,邹继源等.地方性甲状腺肿和地方性克汀病流行区7- 14岁学生智力调查初报[J].中国地方病学杂志,1984,3(5):257.
[9] 谢继良,齐全.水源高碘地甲病区儿童智力调查研究[J].中国地方病防治杂志,1987,2(1):27.
[10]马洪涛,杨英奎,张华等.高碘对智力的影响[J].中国地方病防治杂志, 1991,6(3):160.
[11] 王栋.高碘地区儿童智力问题[A].全国第三届地方性甲状腺肿地方性克汀病学术会议论文汇编[C].1987,111.
[12] 董会台,党凤智,谭众举等.高碘地区儿童智力水平调查[A].全国第四届碘缺乏病学术会议论文专辑[C],1991,257.
[13] 王爱国,夏涛,陈学敏.碘过量对健康的危害.医学与社会,2001,14(4):13- 14.
[14] 郭晓尉,秦启亮,边建朝,等. 山东省水源性高碘地区分布现状与特征[J].中国公共卫生,2005,21(4):403-405.
[15] 郭成浩,张辉,金毅,等. 不同血钙水平大鼠动物模型的建立[J].动物学杂志, 1999, 34(2):14-16.
[16]杨群,郭雪芹,边建朝,蔺新英,郭成浩。偏食高碘大鼠动物模型的建立。 环境与健康杂志,2009;26(8):693-695.
[17] YU P K,YU D Y,CRINGLE S J,et a1.Endothelial F-actin cytoskeleton in the retinal vasculature of nor—mal and diabetic rats[J].Curr Eye Res,2005,3O:279-290.
[18] Lind P, Langsteger W, Molnar M, et al. Epidemiology of thyroid diseases in iodine sufficiency. Thyroid, 1998, 8(12) : 1179-1183.
[19] Ruwhof C, Drexhage HA. Iodine and thyroid autoimmune disease in animal models. Thyroid, 2001, 11 (5): 427-436.
[20]Murray ET,Fitzmaurice DA,McCahon D.Point of care testing for
INR monitoring:where are we now? [J].Br J Harematol,2004,127:373 -378.
[21] 谭齐贤,编.临床血液学和血液检验[M].第3版.北京:人民卫生出版社, 2003.292—293.
[22]Anand SS,Yusuf S,Pogue J, et a1.Relationship of activated partial
thromboplastin time to coronary events and bleeding in patients with acutecoronary syndromes who receive heparin[J].Circulation,2003,107(23):2884—2888.
[23]蔡晓红,王鸿利,王学锋,等.抗凝与溶栓治疗的实验室监测及其应用评价[J].国际检验医学杂志,2006,27(1):27.
[24]曹广涛,穆振国,郭见光,徐贵星,刘军.肝硬化晚期患者肝移植围手术期凝血功能的调整[J].中国现代普通外科进展2007,10(4)327-328.
[25] Loomans CJ , De Koning EJ , Staal FJ ,et al. Endothelial progenitor cell dysfunction in type 1 diabetes : another consequence of oxidative stress ? [J]. Antioxid Redox Signal,2005,7(11~12):1468.
[26] Reinhart K,Bayer O ,Brunkhorst F , et al. Markers of endothelial damage in organ dysfunction and sepsis [J] . Crit Care Med ,2002 ,30 (5) :302.
[27] Goon PK, Lip GY, Boos CJ ,et al. Circulating endothelial cells , endothelial progenitor cells , and endothelial microparticles in cancer [J] . Neoplasia,2006 ,8 (2) :79.
[28] 俞鹏,陈晓虎.血管内皮细胞功能及其与原发性高血压的关系[J] 中华实用中西医杂志,2006,19(19):2272—2273.
[29] 陈明,胡申江.高血压病血管内皮功能障碍及治疗[J].心血管病学进展.2005,26(3):222~226.
[30] Blann AD, Lip GYH. The endothelium in atherothrombotic disease: assessment of function, mechanisms and clinical implications. Blood Coag Fibrinolys, 1998, 9: 297~306.
[31] 林燕,黄维义,李著华. 氧化应激致动脉粥样硬化作用的研究进展.黑龙江医学, 2004, 28 (7) : 517~519.
[32] Hotter G, Closa D, Prats N, et al. Free radical enhancement promote leukocyte recruitment through a PAF and LTB4 dependent mechanism. Free Radic BiolMed, 1997,22: 947~954.
[33] 曹仁贤. 血管内皮细胞凋亡研究进展. 国外医学生理病理科学与临床分册, 1997, 17: 32~35.
[34] Lander HM. An essential role for free radicals and derived species in signal transduction FASEB J, 1997, 11: 118~124.
[36] Annas A,Brittebo E,Hellman B.Evaluation of Benzo(a)pyrene-induced DNA damage in human endothelial cells using alkaline single cell gelelectrophoresis[J1.Mutat Res 2000,471(1—2):145-155.
[37] Chen KH, Reece LM, Leary JF. Mitochondrial glutathione modulates TNFα – induced endothelial cell dysfunction. Fre Rad BiolMed, 1999,27 (1) : 100~109.
[38] Boyle EM, Kovacich JC, Cant TG, et al. Inhibition of nuclear factor – KB nuclear location reduces human E - selectin expression and the systemic inflammatory response. Circulation, 1998, 98 (19 supple) : 282~288.
[39] Kacimi R, Karliner JS, Koudssi F, et al. Expression and regulation of adhesion molecules in Cardiac cells by cytokines response to acute hypoxia . Circ Res, 1998, 82 (5) : 576~586.
[40] Kvietys PR and Granger DN. Endothelial cellmonolayers as a tool for
studying microvascular pathophysiology. AM J Pysiol,1997, 273: 1189~1199.
[41] Wagner JG,Roth RA. Neutrophilmigration mechanisms, with an emphasis
on the pulmonary vasculature. Pharmacol Rev, 2000, 52,349~374.
[42] 林哲绚,罗文鸿,李慧.血管内皮损伤危险因素研究进展[J].汕头大学医学院学报,2005,18(1):53—56.
[43] 张建江,易著文.血管内皮细胞损伤及修复的研究进展[J].临床心身疾病杂志, 2007,13(2):183-185.
[44] 黄震华,徐济民. 血管内皮功能减退:危害与对策. 临床心血管病杂志, 1999, 15 (8) : 382~384.
[45] 翟丽华. 血管内皮功能失调与心血管疾病. 心血管病学进展, 2001,22 (2) : 112~114.
[46] Stanger O, WegerM. Interactions of homocysteine, nitric oxide, folate and
radicals in the progressively damaged endotheli - um [ J ]. Clin Chem Lab Med,
2003, 41 (11) : 1444 -1454.
[47] Blann AD, Lip GYH. The endothelium in atherothrombotic disease:assessment of function, mechanisms and clinical implications. Blood CoagFibrinolys, 1998, 9: 297~306.
[48] GUO X.DUDMAN N P. Homocysteine alters monocyte-endothelial interaction in vitro[J].Chin Med J (Eng1),2003,116:34— 38.
[49] ZH0U W,CHAI H.COURSON A.et al. Ginkgol-ide A attenuates homocysteine-induced endotheliaI dysfunction in porcine coronary arteries[J].J VascSurg,2006,44:853— 862.
[50] Yanagisawa M ,Kurihara H,Kimura S,et a1.A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endothelial cel1.Nature,1988,332(6163):411~415.
[51] Keith IM.The role of endogenous lung neuropeptides in regulation of the pulmonary circulation.Physiol Res,2000,49(5):519~537.
[52]樊贵.内皮素的研究进展[J].张家口医学院学报,1994,11( 2 ) :89—93.
[53]胡健,张明玺,张郎杰.心血管功能障碍与内皮素的作用[J].中国临床康复,2005,9 (19):156—157.
[54]杨卫红.血浆内皮功能标志物在心脑血管病中的意义[J]. 国际脑血管病杂志2009,(17)3: 200-204.
[55]江岩.内皮素研究新进展[J]国外医学·老年医学分册1994,15(6):267-268.
[56]Panes J,Granger DN.Leukocyte—endothelial cell interactions:molecular mechanisms and implications in gastrointestinal disec- ase.Gastroenterology,1998,l14(5):1066—1090.
[57] Yamaguchi S,Asao T,Nakamura J,et a1.Effect of basic fibroblast growth factor,trafermin,on entero-related fistulae,report of two cases[J].Hepatogastroenterology(S0172—6390),2007,54(75):803~ 805.
[58] 颜世铭,洪昭毅,李增喜.实用元素医学[ M].第一版.郑州:河南医科大学出版社,1999.116-138
[59]A Pereira, JC Braekman, JE Dumont, and JM Boeynaems Identification of a major iodolipid from the horse thyroid gland as 2- iodohexadecanal[J]. J. Biol. Chem., Oct 1990; 265: 17018 - 17025.
[60]刘超, 武晓泓, 覃又文,等.碘对人甲状腺细胞凋亡的影响[J].中华内分泌代谢杂志, 2001, 17( 6) : 357- 358.
[61]郑合明, 王羽, 王明臣,等.不同碘浓度对小鼠抗氧化能力的研究[J].中国地方病学杂志,2002, 17(4): 219- 221.
[62]杨长春, 尹桂山, 朱惠民,等.高碘对甲状腺损伤调控机理的研究[J].中国公共卫生, 2000, 16( 12) : 1113- 1114.
[63]边建朝,郭成浩.肝静脉流出道阻塞综合征(布-加综合征)研究进展[J]. 国外医学医学地理学分册,2009,30(4):157-159.
[64]肖培瑞,边建朝,蔺新英,等. GIS在菏泽地区布-加综合征发病与水碘关系分析中的应用[J]. 国外医学医学地理学分册,2009,30(4):160-163.
[65] 郭成浩,边建朝,王佾,等.山东菏泽地区隔膜型布-加综合征外环境饮用水多元素测定[J].中国地方病学杂志,2005,24(2):207-209.
[66]金鲁明,郭成浩,边建朝,等.山东菏泽布-加综合征病人尿碘水平的测定[J]. 中国地方病防治杂志,2005,20(4):238-240.
[67] 张海涛,李加美,郭成浩,等. 高碘对体外培养成纤维细胞增殖活性的影响[J]. 环境与健康.2007,24(6):391-303.
[68] 王晓磊,徐丽雅, 张海涛,等.不同碘浓度对培养血管内皮细胞增殖的影响[J]. 山东大学学报(医学版),2007 ,45(3):310-312.
[69] 李加美 金鲁明 张海涛,等.氟对体外培养的血管内皮细胞增殖的影响[J]. 环境与健康杂志,2007 24(2)∶76-78.
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-5-13 22:06
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社