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声动力治疗 促进动脉粥样斑块缩小和稳定. 田 野 哈尔滨医科大学附属第一医院心内科 哈尔滨医科大学病理生理教研室. 目前针对动脉粥样硬化斑块的主要治疗方法. 搭桥术 内膜剥脱术 支架置入术 他汀药物治疗. 药械治疗. 炎症消退( Inflammation resolution ). 包括 3 个过程. 趋化 吞噬 流出. 针对炎症机理的治疗. Nature Rev. Immunol. 2010;10:36–46. 光动力治疗( Photodynamic therapy, PDT ). 作用机理. - PowerPoint PPT Presentation
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声动力治疗促进动脉粥样斑块缩小和稳定
田 野 哈尔滨医科大学附属第一医院心内科 哈尔滨医科大学病理生理教研室
目前针对动脉粥样硬化斑块的主要治疗方法
•搭桥术
•内膜剥脱术
•支架置入术
•他汀药物治疗
药械治疗
炎症消退( Inflammation resolution )
• 趋化
• 吞噬
• 流出
针对炎症机理的治疗
Nature Rev. Immunol. 2010;10:36–46
包括 3 个过程
光动力治疗( Photodynamic therapy, PDT )
Waksman R. J Am Coll Cardiol. 2008 Sep 16;52(12):1024-32. Tian Y et.al. J Photochem Photobiol B. 2011 Jan 10;102(1):26-31
PpIX ( 基态) 3O2 三线态氧
1O2 单线态氧PpIX ( 激发态) 生物学效应
PpIX (三线态)
能量吸收 荧光光敏剂
光照
• 作用机理
• PDT 减小及稳定动脉粥样硬化斑块
•光穿透性差限制其应用
声动力治疗 (sonodynamic therapy, SDT)
Unpublished
本课题组首次提出声动力治疗动脉粥样硬化斑块
• 无创、靶向、针对机理、临床应用前景
临床前研究需解决的问题
1. ALA-PpIX 在斑块中代谢与分布2. SDT 对巨噬细胞凋亡的影响3. SDT 对斑块中凋亡细胞清除的影响4. SDT 对动脉粥样硬化斑块炎症影响5. SDT 能否减小及稳定动脉粥样硬化斑块6. SDT 的安全性
1 、声敏剂 ALA-PpIX 在斑块中的代谢与分布
荧光光谱仪检测兔颈动脉粥样硬化斑块 ALA-PpIX代谢,证实静脉给予 ALA 2 小时,斑块中 PpIX 达高峰,与周围正常动脉中 PpIX 比值为 12:1
Tian Y et.al. J Photochem Photobiol B. 2011 Jan 10;102(1):26-31
In vivo: apoE-/- mouse
荧光成像检测证实 ALA-PpIX 选择性聚集在小鼠颈动脉粥样硬化斑块中 (A, 蓝圈 ) 。免疫荧光检测证实 ALA-PpIX 蓄积在斑块巨噬细胞中 (B, 箭头 )
Unpublished
A B
In vitro: THP-1 macrophage
激光共聚焦显示 ALA-PpIX 聚集在巨噬细胞的线粒体中 (A) ,荧光光谱仪检测证实给药后 6 小时,线粒体中 PpIX 达到高峰(B)
Unpublished
A
B
2 、声动力治疗对巨噬细胞凋亡的作用
实时荧光监测装置 (A) ,当超声强度达到 600mVpp (0.5W/cm2)时,细胞内 ROS 明显升高 (B) ; ROS 能被 1O2 抑制剂 NaN3 抑制 (C)
UnpublishedA
CB DCFH-DA
利用细胞声动力治疗装置 (A) ,证实 SDT 促进巨噬细胞线粒体中细胞色素 C 的释放,增加胞浆中 caspase-9,3 的表达 (B) ,诱导细胞凋亡 (C) ,且细胞凋亡能被 caspase 抑制剂 zVAD-fmk 抑制 (D)
Unpublished
A B D
C
SDT 诱导 apoE-/- 小鼠斑块巨噬细胞凋亡 (B) , 6 小时凋亡达高峰 (C)
Unpublished
A B
C
SDT 增加兔股动脉粥样硬化斑块凋亡细胞及 caspase-3表达
Unpublished
3 、声动力治疗对凋亡细胞清除的影响
SDT 增加 apoE-/- 小鼠动脉粥样硬化斑块中单核细胞的趋化 (A) 及凋亡细胞的吞噬 (B) ,即促进有效吞噬
Unpublished
A
B
利用 transwell 实验 (A) 及荧光素酶检测,体外证实 SDT 诱导巨噬细胞 caspase 依赖的 ATP 的释放 (B) ,趋化单核细胞 (C)
Unpublished
AC
B
4 、声动力治疗对动脉粥样硬化斑块炎症的影响
Unpublished
ALA-SDT 减小 apoE-/- 小鼠动脉粥样硬化斑块中的巨噬细胞及促炎因子 IL-6 、 TNF-a 的表达,增加抗炎因子 TGF-β 、 IL-10 的表达,即促进斑块炎症消退
Unpublished
ALA-SDT 减小 apoE-/- 小鼠血清中促炎因子 TNF-a 的表达;
ALA-SDT 体外减小 THP-1 巨噬细胞促炎因子 TNF-a 及 IL-6B 表达,而对抗炎因子 TGF-β 、 IL-10 的表达无明显影响
5 、声动力治疗能否减小及稳定动脉粥样硬化斑块
15 分钟的声动力治疗获得最佳的减小斑块及巨噬细胞含量的作用
参数优化 Unpublished
1.5W/cm2 超声强度的声动力治疗获得最佳的减小斑块及巨噬细胞含量作用
参数优化 Unpublished
体外 ALA 浓度及超声处理时间合适时,细胞凋亡坏死比达到最大
参数优化Unpublished
免疫组化检测证实 SDT 减少兔股动脉斑块中巨噬细胞及脂质含量,增加斑块中平滑肌细胞及胶原含量,改变斑块成分使其稳定
Unpublished
SDT 稳定斑块
蛇毒及组胺诱导斑块破裂 (A) ,显示SDT 可减少斑块破裂的发生率 (B)
Unpublished
A B
声动力治疗兔股动脉粥样硬化斑块实验设计 (A) ,声动力治疗对斑块成分的影响持续至治疗后 12周
长期疗效评价
Unpublished
病理检测 (A) 证实,与对照组相比,SDT 治疗后 1,4,8 及 12 周,斑块面积及面积狭窄率明显减小,管腔面积明显增加 (B) 。
Unpublished
A
BSDT 抑制斑块进展
SDT 减小动脉狭窄率
Unpublished
A
B
C
90%
6 、声动力治疗的安全性
体外实验证实 ALA-PpIX 不能在内皮细胞中聚集(A) ,电镜 (B1)及免疫组化检测(B2) 证实 SDT对兔动脉粥样硬化斑块的内皮细胞无明显影响
Unpublished
A
B1
B2
ALA-PpIX 在血液中有分布 (A) ,但是 SDT 不影响兔血液细胞 (B) ;SDT 可引起一过性的肌酶增高 (C1) ,但肌肉无病理性变化 (C2)
Unpublished
A B
C1 C2
小 结 Unpublished
展望 临床声动力治疗仪
动脉粥样硬化自身免疫性疾病
……
Thank you for your
attention!