兔动脉硬化时红细胞膜及血清唾液酸含量的改变
作者：王 京△ 史荫绵 郑惠民
单位：
关键词：动脉粥样硬化；红细胞膜；血清；唾液酸
第二军医大学学报980221
摘要 目的：探讨红细胞膜及血清唾液酸含量与动脉粥样硬化(AS)的相关性。方法和结果：用食饵性高血脂及食饵性高血脂加免疫性动脉内皮损伤的方法建立兔AS模型，观察到随着AS的发生，红细胞膜唾液酸含量降低，而血清唾液酸含量增高，与对照组比较均有显著差异(P<0.05, P<0.01)。AS的程度与红细胞膜的唾液酸含量呈显著负相关(r=-0.837, P<0.01)，而与血清唾液酸含量呈显著正相关(r=-0.804, P<0.01)。红细胞膜唾液酸的含量与血清唾液酸的含量呈显著负相关(r=-0.820, P<0.01)。结论：红细胞膜和血清唾液酸含量的变化与AS的形成及病损程度有密切关联。
, http://www.100md.com
中国图书资料分类法分类号 R543.12
The changes of the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum in the rabbits with atherosclerosis
Wang Jing, Shi Yingmian, Zheng Huiming (Department of Emergency, Navy General Hospital, Beijing, 100037)
Abstract Objective: To examine the relationship between the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum with the atherosclerosis in rabbits. Methods and Results: The model of experimental atherosclerosis was established in rabbits by means of cholesterol-fed or cholesterol-fed combined with immunopathologic endothelial injuries, respectively. The sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum were measured, and the relationship of the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum with the atherosclerosis was evaluated by means of linear correlationship and regression methods. In the rabbits with atherosclerosis, the contents of sialic acid of erythrocyte membrane was significantly decreased and significant negative correlation was shown as compared with the degree of atherosclerosis (r=-0.837, P<0.01)， but that of serum was significantly increased and significant positive correlation was shown as compared with the degree of atherosclerosis (r=-0.804, P<0.01). Significant negative correlation was shown between the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum (r=-0.820, P<0.01). Conclusion: Sialic acid concentrations of erythrocyte and serum probably have a close relationship with the formation or the severity of atherosclerosis.
, 百拇医药
Key words atherosclerosis; erythrocyte membrane; serum; sialic acid
唾液酸(sialic acid, SA)位于细胞膜的糖脂和糖蛋白上糖链的末端，是细胞表面负电荷的主要来源，它参与受体组成、调节细胞和细胞粘附，具有重要的生物学意义。红细胞膜上的SA决定着红细胞的电泳能力，红细胞衰老时SA减少，电泳能力降低，容易被肝、脾等脏器清除。血清粘蛋白、纤维蛋白原和补体蛋白等物质中，可见大量SA，其中一些糖蛋白称为急性期反应物。血清中SA含量与心血管等疾病的关系已引起人们的关注。本实验在兔实验性动脉粥样硬化(AS)模型上，观察了红细胞膜及血清SA含量的变化，以及这些含量的变化与AS的关系。
1 材料和方法
1.1 动物分组 4～5月龄雄性新西兰兔16只，体质量2.0～2.5 kg(海军医学研究所动物中心提供)。以基础饮食(普通颗粒饲料，少量新鲜蔬菜，自由摄水)饲喂2周后随机分为3组：对照(C)组6只；胆固醇(Ch)组和胆固醇加马血清(Ch+ser)组，每组各5只。
, 百拇医药
1.2 动物饲养 C组仅供基础饮食，实验开始时及实验中每隔4周经耳缘静脉注射生理盐水10 ml/kg，共4次。Ch组除上述处理外，每兔加胆固醇(上海长城生化制药厂)0.5 g/(kg*d)，拌入1 g猪油中喂服，连续12周后停止加入胆固醇，以普通饲料续养4周。Ch+ser组喂养同Ch组，实验开始时及实验中每4周经耳缘静脉注射马血清(上海生物制品研究所)10 mg/kg, 共4次。
1.3 标本测定 实验第0，6，12及16周采血，用酶法测定血脂(药盒由上海东鸥生物工程仪器厂提供)。第6及16周采血测红细胞膜及血清SA含量。红细胞膜制备采用魏尧梅等[1]方法。血清SA测定采用Yao等[2]方法。实验第16周末，各组兔剪断股动脉放血处死，将从心脏至左右髂总动脉分叉处的主动脉完整取出，纵行剪开，置于10%甲醛溶液中浸泡24 h，用苏丹Ⅲ，Ⅳ混合溶液染色，计算AS面积的百分数，即：
AS面积百分数(%)=(血管内膜病变面积/血管内膜总面积)×100%
, 百拇医药
1.4 统计学处理 数据以
±s表示，采用t检验，方差分析，Newman-Keuls检验和直线相关与回归分析。
2 结 果
2.1 血脂变化 Ch组和Ch+ser组喂服胆固醇后第6周，血清胆固醇含量较C组明显上升(P<0.05)，至12周末达高峰(P<0.01)；停服胆固醇4周后，胆固醇含量下降，但仍显著高于C组(P<0.05)。Ch组与Ch+ser组血清胆固醇含量无明显差异。实验第12周，Ch组与Ch+ser组血清三酰甘油含量较C组显著升高(P<0.05)，停胆固醇4周后，下降至接近原水平，与C组比较无显著差异(表1)。
2.2 红细胞膜及血清的SA含量变化 实验第6及第16周，Ch组和Ch+ser组红细胞膜SA含量均显著降低，与C组比较有显著差异(P<0.05,P<0.01)，尤以Ch+ser组更为明显；Ch+ser组与Ch组比较无显著性差异。实验的第6及第16周，Ch组与Ch+ser组血清SA含量均较C组显著升高(P<0.05, P<0.01)，Ch+ser组血清SA含量也显著高于Ch组(P<0.05, P<0.01，表2)。
, 百拇医药
表1 各组不同时间的血脂变化
Tab 1 Serum lipid levels during the different periods(±s, cB/nmol*L-1) Group
n
Total cholesterol
Total triacylglycerol
0
6
12
16(week)
, 百拇医药
0
6
12
16(week)
Control
6
2.59±0.46
2.75±0.77
2.58±1.01
2.13±0.90
0.93±0.37
1.05±0.32
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1.08±0.40
1.09±0.67
Ch
5
2.68±0.53
9.08±0.98*
24.50±2.29**
9.58±1.61*
1.20±0.68
1.34±0.36
6.31±3.91*
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1.36±0.65
Ch+ser
5
2.76±0.74
12.79±5.43*
23.46±1.93**
11.28±5.46*
1.14±0.53
1.40±0.58
5.96±2.59*
1.60±1.50
, 百拇医药
*P<0.05, **P<0.01 vs control group
表2 红细胞膜及血清SA含量
Tab 2 Erythrocyte membrane (EM) and serum sialic acid (SA) contents(±s) Group
n
EM-SA(ωB/μg*mg-1)
Serum-SA(ρB/μg*ml-1)
6
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16(week)
6
16(week)
Control
6
152.3±19.0
159.6±14.2
48.0±3.3
43.1±6.9
Ch
5
119.9±17.9*
, 百拇医药
99.8±10.1**
59.8±8.1*
59.7±11.3*
Ch+ser
5
97.0±12.0**
82.7±18.1**
71.4±8.4**△
83.7±9.5**△△
*P<0.05, **P<0.01 vs control group；△P<0.05, △△P<0.01 vs Ch group
, 百拇医药
2.3 主动脉AS病变 C组兔主动脉均未见AS斑块形成；Ch和Ch+ser组兔主动脉均形成不同程度的AS斑块，以主动脉弓处最为显著；Ch+ser组主动脉病变面积百分数(69.2±20.9)%明显高于Ch组(37.9±8.6)%，并具有显著性差异(P<0.05)。
2.4 相关性分析 将实验第16周时Ch组和Ch+ser组AS程度与红细胞膜及血清SA含量做直线相关与回归分析，发现主动脉病变程度与红细胞膜SA含量呈显著负相关(r=-0.837, P<0.01)，与血清SA含量呈显著负相关(r=-0.804, P<0.01)。将红细胞膜SA与血清SA含量做直线相关与回归分析，发现两者呈显著负相关(r=-0.820, P<0.01)。
3 讨 论
AS是缺血性心、脑血管疾病最常见的原因，而高胆固醇血症是AS形成的主要因素之一。此外动脉内皮细胞结构与功能的完整对维持血管系统的结构和功能是必需的，内皮细胞损伤将加速AS形成。我们用食饵性高血脂及食饵性高血脂加免疫性动脉内皮损伤的方法制备兔AS模型，观察到免疫性动脉内皮损伤对血清胆固醇水平无明显影响，但显著加重AS的程度，此结果与发生AS的损伤-反应学说一致。
, 百拇医药
在红细胞和血管内皮细胞表面有一层称为糖萼的物质，由膜糖蛋白及糖脂的寡糖链组成，SA位于寡糖链的末端。切变力、感染等因素导致SA消除、动脉内皮细胞糖萼损害，可影响到内皮细胞的功能，激发内皮细胞对含过氧化脂质的低密度脂蛋白的摄取，抑制PGI2合成，产生有害于内皮的过氧化物，促进AS的形成[3]。红细胞膜SA减少，将增加红细胞的凝集，促进凝血发生，并影响微循环血流。有研究表明，急性心肌梗死、卒中、深静脉血栓患者SA酶活力增高，红细胞膜SA及表面负电荷减少[4]。我们在研究中观察到，随着AS的发生，红细胞膜SA含量显著降低，尤Ch+ser组更明显，但Ch+ser组与Ch组比较，两组红细胞膜SA含量末见显著差异，可能与标本数较少有关。
另有报道，冠心病、糖尿病患者血清SA含量显著升高[5]。Lindberg等[6]对当地居民20年随访结果表明，心血管疾病的死亡率与血清SA浓度平行增高，认为血清SA浓度增高与血清胆固醇增高的意义相同，血清SA含量升高反映了AS的存在与发展。我们的研究提示，随着兔AS的发生，血清SA浓度显著增高，尤以Ch+ser组明显，同Ch比较也有显著差异。直线相关与回归分析表明，红细胞膜SA含量与AS程度呈显著负相关，而血清SA含量则与AS程度呈显著正相关，红细胞膜与血清SA含量呈显著负相关，该结果与Lindberg等[6]的结论一致，表明红细胞膜与血清SA水平与AS的形成和程度有着密切的关系。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 魏尧梅，董素才，李建新，等. Duchenne型肌营养不良红细胞膜糖，脂质及Ca2+，Mg2+-ATP酶的变化. 第二军医大学学报，1989， 10(6)：528
2 Yao K, Ubuka T, Masuoka N. Direct determination of bound sialic acids in sialoglycoproteins by acidic ninhydrin reaction. Anal Biochem, 1989, 179(2): 322
3 Gorog P, Pearson JD, Kakkar VV. Generation of reactive oxygen metabolites by phagocytosing endothelial cells. Atherosclerosis, 1988, 72(1): 19
, 百拇医药
4 Hanson VA, Shettigar UR, Loungani RR, et al. Plasma sialidase activity in acute myocardial infarction. Am heart J, 1987, 114(1): 59
5 Crook MA, Tutt P, Simpson H, et al. Serum sialic acid and acute phase protein in type 1 and type 2 diabetes mellitus. Clin Chim Acta, 1993, 219(1): 131
6 Lindberg G, Eklund GA, Gullberg B, et al. Serum sialic acid concentration and cardiovascular mortality. Br Med J, 1991, 302(1769): 143
(1997-09-19收稿，1997-12-04修回), 百拇医药
单位：
关键词：动脉粥样硬化；红细胞膜；血清；唾液酸
第二军医大学学报980221
摘要 目的：探讨红细胞膜及血清唾液酸含量与动脉粥样硬化(AS)的相关性。方法和结果：用食饵性高血脂及食饵性高血脂加免疫性动脉内皮损伤的方法建立兔AS模型，观察到随着AS的发生，红细胞膜唾液酸含量降低，而血清唾液酸含量增高，与对照组比较均有显著差异(P<0.05, P<0.01)。AS的程度与红细胞膜的唾液酸含量呈显著负相关(r=-0.837, P<0.01)，而与血清唾液酸含量呈显著正相关(r=-0.804, P<0.01)。红细胞膜唾液酸的含量与血清唾液酸的含量呈显著负相关(r=-0.820, P<0.01)。结论：红细胞膜和血清唾液酸含量的变化与AS的形成及病损程度有密切关联。
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中国图书资料分类法分类号 R543.12
The changes of the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum in the rabbits with atherosclerosis
Wang Jing, Shi Yingmian, Zheng Huiming (Department of Emergency, Navy General Hospital, Beijing, 100037)
Abstract Objective: To examine the relationship between the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum with the atherosclerosis in rabbits. Methods and Results: The model of experimental atherosclerosis was established in rabbits by means of cholesterol-fed or cholesterol-fed combined with immunopathologic endothelial injuries, respectively. The sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum were measured, and the relationship of the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum with the atherosclerosis was evaluated by means of linear correlationship and regression methods. In the rabbits with atherosclerosis, the contents of sialic acid of erythrocyte membrane was significantly decreased and significant negative correlation was shown as compared with the degree of atherosclerosis (r=-0.837, P<0.01)， but that of serum was significantly increased and significant positive correlation was shown as compared with the degree of atherosclerosis (r=-0.804, P<0.01). Significant negative correlation was shown between the sialic acid contents of erythrocyte membrane and serum (r=-0.820, P<0.01). Conclusion: Sialic acid concentrations of erythrocyte and serum probably have a close relationship with the formation or the severity of atherosclerosis.
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Key words atherosclerosis; erythrocyte membrane; serum; sialic acid
唾液酸(sialic acid, SA)位于细胞膜的糖脂和糖蛋白上糖链的末端，是细胞表面负电荷的主要来源，它参与受体组成、调节细胞和细胞粘附，具有重要的生物学意义。红细胞膜上的SA决定着红细胞的电泳能力，红细胞衰老时SA减少，电泳能力降低，容易被肝、脾等脏器清除。血清粘蛋白、纤维蛋白原和补体蛋白等物质中，可见大量SA，其中一些糖蛋白称为急性期反应物。血清中SA含量与心血管等疾病的关系已引起人们的关注。本实验在兔实验性动脉粥样硬化(AS)模型上，观察了红细胞膜及血清SA含量的变化，以及这些含量的变化与AS的关系。
1 材料和方法
1.1 动物分组 4～5月龄雄性新西兰兔16只，体质量2.0～2.5 kg(海军医学研究所动物中心提供)。以基础饮食(普通颗粒饲料，少量新鲜蔬菜，自由摄水)饲喂2周后随机分为3组：对照(C)组6只；胆固醇(Ch)组和胆固醇加马血清(Ch+ser)组，每组各5只。
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1.2 动物饲养 C组仅供基础饮食，实验开始时及实验中每隔4周经耳缘静脉注射生理盐水10 ml/kg，共4次。Ch组除上述处理外，每兔加胆固醇(上海长城生化制药厂)0.5 g/(kg*d)，拌入1 g猪油中喂服，连续12周后停止加入胆固醇，以普通饲料续养4周。Ch+ser组喂养同Ch组，实验开始时及实验中每4周经耳缘静脉注射马血清(上海生物制品研究所)10 mg/kg, 共4次。
1.3 标本测定 实验第0，6，12及16周采血，用酶法测定血脂(药盒由上海东鸥生物工程仪器厂提供)。第6及16周采血测红细胞膜及血清SA含量。红细胞膜制备采用魏尧梅等[1]方法。血清SA测定采用Yao等[2]方法。实验第16周末，各组兔剪断股动脉放血处死，将从心脏至左右髂总动脉分叉处的主动脉完整取出，纵行剪开，置于10%甲醛溶液中浸泡24 h，用苏丹Ⅲ，Ⅳ混合溶液染色，计算AS面积的百分数，即：
AS面积百分数(%)=(血管内膜病变面积/血管内膜总面积)×100%
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1.4 统计学处理 数据以
±s表示，采用t检验，方差分析，Newman-Keuls检验和直线相关与回归分析。2 结 果
2.1 血脂变化 Ch组和Ch+ser组喂服胆固醇后第6周，血清胆固醇含量较C组明显上升(P<0.05)，至12周末达高峰(P<0.01)；停服胆固醇4周后，胆固醇含量下降，但仍显著高于C组(P<0.05)。Ch组与Ch+ser组血清胆固醇含量无明显差异。实验第12周，Ch组与Ch+ser组血清三酰甘油含量较C组显著升高(P<0.05)，停胆固醇4周后，下降至接近原水平，与C组比较无显著差异(表1)。
2.2 红细胞膜及血清的SA含量变化 实验第6及第16周，Ch组和Ch+ser组红细胞膜SA含量均显著降低，与C组比较有显著差异(P<0.05,P<0.01)，尤以Ch+ser组更为明显；Ch+ser组与Ch组比较无显著性差异。实验的第6及第16周，Ch组与Ch+ser组血清SA含量均较C组显著升高(P<0.05, P<0.01)，Ch+ser组血清SA含量也显著高于Ch组(P<0.05, P<0.01，表2)。
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表1 各组不同时间的血脂变化
Tab 1 Serum lipid levels during the different periods(
±s, cB/nmol*L-1) Groupn
Total cholesterol
Total triacylglycerol
0
6
12
16(week)
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0
6
12
16(week)
Control
6
2.59±0.46
2.75±0.77
2.58±1.01
2.13±0.90
0.93±0.37
1.05±0.32
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1.08±0.40
1.09±0.67
Ch
5
2.68±0.53
9.08±0.98*
24.50±2.29**
9.58±1.61*
1.20±0.68
1.34±0.36
6.31±3.91*
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1.36±0.65
Ch+ser
5
2.76±0.74
12.79±5.43*
23.46±1.93**
11.28±5.46*
1.14±0.53
1.40±0.58
5.96±2.59*
1.60±1.50
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*P<0.05, **P<0.01 vs control group
表2 红细胞膜及血清SA含量
Tab 2 Erythrocyte membrane (EM) and serum sialic acid (SA) contents(
±s) Groupn
EM-SA(ωB/μg*mg-1)
Serum-SA(ρB/μg*ml-1)
6
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16(week)
6
16(week)
Control
6
152.3±19.0
159.6±14.2
48.0±3.3
43.1±6.9
Ch
5
119.9±17.9*
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99.8±10.1**
59.8±8.1*
59.7±11.3*
Ch+ser
5
97.0±12.0**
82.7±18.1**
71.4±8.4**△
83.7±9.5**△△
*P<0.05, **P<0.01 vs control group；△P<0.05, △△P<0.01 vs Ch group
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2.3 主动脉AS病变 C组兔主动脉均未见AS斑块形成；Ch和Ch+ser组兔主动脉均形成不同程度的AS斑块，以主动脉弓处最为显著；Ch+ser组主动脉病变面积百分数(69.2±20.9)%明显高于Ch组(37.9±8.6)%，并具有显著性差异(P<0.05)。
2.4 相关性分析 将实验第16周时Ch组和Ch+ser组AS程度与红细胞膜及血清SA含量做直线相关与回归分析，发现主动脉病变程度与红细胞膜SA含量呈显著负相关(r=-0.837, P<0.01)，与血清SA含量呈显著负相关(r=-0.804, P<0.01)。将红细胞膜SA与血清SA含量做直线相关与回归分析，发现两者呈显著负相关(r=-0.820, P<0.01)。
3 讨 论
AS是缺血性心、脑血管疾病最常见的原因，而高胆固醇血症是AS形成的主要因素之一。此外动脉内皮细胞结构与功能的完整对维持血管系统的结构和功能是必需的，内皮细胞损伤将加速AS形成。我们用食饵性高血脂及食饵性高血脂加免疫性动脉内皮损伤的方法制备兔AS模型，观察到免疫性动脉内皮损伤对血清胆固醇水平无明显影响，但显著加重AS的程度，此结果与发生AS的损伤-反应学说一致。
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在红细胞和血管内皮细胞表面有一层称为糖萼的物质，由膜糖蛋白及糖脂的寡糖链组成，SA位于寡糖链的末端。切变力、感染等因素导致SA消除、动脉内皮细胞糖萼损害，可影响到内皮细胞的功能，激发内皮细胞对含过氧化脂质的低密度脂蛋白的摄取，抑制PGI2合成，产生有害于内皮的过氧化物，促进AS的形成[3]。红细胞膜SA减少，将增加红细胞的凝集，促进凝血发生，并影响微循环血流。有研究表明，急性心肌梗死、卒中、深静脉血栓患者SA酶活力增高，红细胞膜SA及表面负电荷减少[4]。我们在研究中观察到，随着AS的发生，红细胞膜SA含量显著降低，尤Ch+ser组更明显，但Ch+ser组与Ch组比较，两组红细胞膜SA含量末见显著差异，可能与标本数较少有关。
另有报道，冠心病、糖尿病患者血清SA含量显著升高[5]。Lindberg等[6]对当地居民20年随访结果表明，心血管疾病的死亡率与血清SA浓度平行增高，认为血清SA浓度增高与血清胆固醇增高的意义相同，血清SA含量升高反映了AS的存在与发展。我们的研究提示，随着兔AS的发生，血清SA浓度显著增高，尤以Ch+ser组明显，同Ch比较也有显著差异。直线相关与回归分析表明，红细胞膜SA含量与AS程度呈显著负相关，而血清SA含量则与AS程度呈显著正相关，红细胞膜与血清SA含量呈显著负相关，该结果与Lindberg等[6]的结论一致，表明红细胞膜与血清SA水平与AS的形成和程度有着密切的关系。
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参 考 文 献
1 魏尧梅，董素才，李建新，等. Duchenne型肌营养不良红细胞膜糖，脂质及Ca2+，Mg2+-ATP酶的变化. 第二军医大学学报，1989， 10(6)：528
2 Yao K, Ubuka T, Masuoka N. Direct determination of bound sialic acids in sialoglycoproteins by acidic ninhydrin reaction. Anal Biochem, 1989, 179(2): 322
3 Gorog P, Pearson JD, Kakkar VV. Generation of reactive oxygen metabolites by phagocytosing endothelial cells. Atherosclerosis, 1988, 72(1): 19
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4 Hanson VA, Shettigar UR, Loungani RR, et al. Plasma sialidase activity in acute myocardial infarction. Am heart J, 1987, 114(1): 59
5 Crook MA, Tutt P, Simpson H, et al. Serum sialic acid and acute phase protein in type 1 and type 2 diabetes mellitus. Clin Chim Acta, 1993, 219(1): 131
6 Lindberg G, Eklund GA, Gullberg B, et al. Serum sialic acid concentration and cardiovascular mortality. Br Med J, 1991, 302(1769): 143
(1997-09-19收稿，1997-12-04修回), 百拇医药