新型经导管置入主动脉瓣膜临床前研究及线粒体自噬对动脉粥样硬化保护机制研究

摘要

本文主要从以下两部分展开论述：
　　第一部分 新型经导管置入主动脉瓣膜(J-Valve)临床前研究
　　在全世界范围内主动脉瓣狭窄仍是最常见的瓣膜疾病。对于病变重、手术风险高或存在手术禁忌症的患者，经导管主动脉瓣置入术（Transcatheter Aortic ValveImplantation，TAVI）已经被广泛认可为最佳的治疗方案之一。TAVI手术的安全性和有效性已经得到了众多大规模、多中心注册研究以及前瞻性的PARTNER研究的证实。不过，TAVI技术的推广仍面临着严峻的挑战。TAVI术后瓣周漏的发生率远高于传统的外科手术，而中度以上的瓣周漏已经被证实与术后不良事件的发生直接相关。因此，如何实现人工瓣膜准确定位、减少瓣周漏是TAVI技术亟待解决的重要问题。我国在TAVI技术研发方面起步相对较晚，但近年来国产瓣膜在定位技术创新中取得了不小的突破。其中，新型经心尖置入的J-Valve瓣膜首次采用了独立设计的定位装置及“分步”定位机制，旨在实现更加准确的瓣膜定位，并进一步简化手术操作。
　　目的：
　　对J-Valve经心尖植入瓣膜(J-Valve transapical system)进行临床前评价。临床前的动物在体实验及病理学评价是新瓣膜研发过程中必不可缺的环节，可以为其申请临床试验提供有力的证据支持。
　　方法：
　　自膨胀的J-Valve人工瓣膜经心尖路径被放置到12只中华小型猪自体主动脉瓣位处。J-Valve瓣膜具有特殊设计的、近似自体主动脉瓣环形状的定位装置，定位装置独立于人工瓣膜之外且可以被单独释放。在人工瓣膜置入过程中，首先释放定位装置，将其定位于自体主动脉瓣窦内后进一步引导人工瓣膜到达正确的位置并释放。6只动物于术后即刻被执行安乐死，剩余6只动物随访至术后180天，用于评价人工瓣膜的远期血流动力学及病理学表现。
　　结果：
　　在定位装置的帮助下，全部12只实验动物均成功置入J-Valve瓣膜。瓣膜置入过程（输送装置进入至退出心室）平均用时仅为7.3±2.5分钟。术后即刻的人工瓣膜平均跨瓣压差为2.8±1.1 mmHg。长期随访的6只动物，术后7天及术后180天的平均跨瓣压差分别为3.0±1.0 mmHg和2.9±1.6mmHg(P=0.91)。术中及实验终点尸检过程中均未发现人工瓣膜移位、冠脉开口阻塞、血栓栓塞等严重不良事件。手术及随访过程中均未发现Ⅲ°房室传导阻滞及其他类型的心律失常。动物尸检证实人工瓣膜定位准确，镜下病理未发现瓣叶血栓或钙化的证据。
　　结论：
　　本研究证实了J-Valve人工瓣膜经心尖途径，采用“分步”定位机制置入主动脉瓣位的可行性及安全性。在180天的随访过程中，J-Valve瓣膜显示出了良好的血流动力学及病理学表现。手术及病理资料均证实J-Valve瓣膜的定位装置和定位机制能够帮助人工瓣膜实现准确定位并大大简化了手术过程。本研究的结果为J-Valve瓣膜进入接下来的临床试验阶段提供了有力的证据支持。
　　第二部分 Parkin蛋白介导的线粒体自噬对动脉粥样硬化保护机制的研究
　　世界范围内，动脉粥样硬化(Atherosclerosis，AS)仍是人类生命健康最大的威胁。AS是一种慢性炎症性疾病，巨噬细胞在其发生、发展过程中起着重要的作用。尤其是在进展期的AS斑块中，巨噬细胞死亡及由此引发的一系列改变是导致斑块不稳定乃至斑块破裂的重要因素。越来越多的临床证据及动物实验结果显示氧化应激压力造成的线粒体损伤在斑块内巨噬细胞死亡中扮演着重要的角色。线粒体损伤后产生大量活性氧自由基(Reactive oxygen species，ROS)，能够进一步放大损伤效应，同时还可以加速巨噬细胞的炎性激活及细胞凋亡信号传导通路的激活。因此，及时有效地清除受损的线粒体将有助于减轻巨噬细胞损伤，进而延缓斑块进展。
　　本研究同时在细胞及动物水平对线粒体自噬在动脉粥样硬化发生发展中的作用及机制进行了探索。细胞水平:首先使用氧化低密度脂蛋白(oxidative low-densilipoproteins，ox-LDL)处理体外培养的人单核细胞株（THP-1）来源的巨噬细胞，借助免疫荧光染色及电镜成像证实了巨噬细胞内线粒体自噬被激活。接下来通过Western blot及免疫荧光染色证实Parkin蛋白在自噬体识别受损线粒体过程中发挥重要作用，并发现敲除Parkin蛋白后线粒体自噬激活被明显抑制。此外，敲除Parkin蛋白会加剧巨噬细胞的氧化应激损伤、炎性激活及凋亡。这些结果均提示Parkin蛋白介导的线粒体自噬在AS中具有保护性作用，而其机制可能与清除受损的线粒体，进而减轻由线粒体损伤引发的ROS爆发、炎症反应激活和细胞凋亡有关。动物水平:使用ApoE基因敲除(ApoE-/-)小鼠从动物层面进一步证实体外实验的结论。高脂饲喂的ApoE-/-小鼠主动脉斑块内巨噬细胞中可以明确的观察到Parkin蛋白线粒体转位及线粒体自噬激活。此外，我们还发现在晚期斑块内线粒体自噬活性较早期斑块明显降低，而与此同时斑块内提示线粒体损伤及细胞凋亡的指标（ROS含量、激活型Caspase-3表达量及Tunel阳性细胞数量）均出现显著升高，提示线粒体自噬缺陷有可能是导致斑块进展的原因之一。综上，本研究的结果首次证实了线粒体自噬在AS中的保护性作用，并提示线粒体自噬可能成为防治AS的潜在药物靶点之一。

目录

引言

第一部分 新型经导管置入主动脉瓣膜(J-Valve)临床前研究

摘要

1 前言

2 材料和方法

3 结果

4 讨论

5 结论

参考文献

综述

第二部分 Parkin蛋白介导的线粒体自噬对动脉粥样硬化保护机制的研究

摘要

1 前言

2 材料和方法

3 结果

4 讨论

5 结论

6 不足及展望

参考文献

综述

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