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药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价

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药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价 药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚 期血栓形成的评价 中喇组织工程研究j临床康复彩74誉292010—07—16出版 JournalofClinicalRehabilitative~ssueEngineenngResearchJuly16.2010Vol14.No.29, 药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价? 彭峰林 Materialcharacteristics,re-endothelializationandlatestentthromb...
药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价
药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价 药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚 期血栓形成的评价 中喇组织工程研究j临床康复彩74誉292010—07—16出版 JournalofClinicalRehabilitative~ssueEngineenngResearchJuly16.2010Vol14.No.29, 药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价? 彭峰林 Materialcharacteristics,re-endothelializationandlatestentthrombosisofdrugelutingstent PengFeng—lin Abstract OBJECTIVE:Toevaluatefhedifferenceandmechanismsunderlyingthere—endothelializationandIat estentthrombosisin differenttypesofdrugelutingstents,toexploretheresearchanddevelopmentdirectionofnewdrugelutingstent. METHODS:Acomputer—basedonlinesearchwasperformedforarticlespublishedfromJanuary1993toApril2010withthekey wordsof”intravascularstent,re—endothelialization,drugelutingstent,latestentthrombus”inEnglishandChinese.Studies regardingre—endothelializationandlatestentthrombusofdrugelutingstentwereincluded.TherepetitivenessorMetapapers wereexcluded.Totally33articlesmainlyfocusthedifferenceandmechanismsunderlyingthere—endot helializationandlatestent thrombosisindifferenttypesofdrugelutingstents RESULTS:Re—end0lhelializati0nisdifferentinseveraIkindsofdrugelutingstents.VascularsmoothmusclecelIantiproliferative drugelutingstentsarewidelyusedintheclinicalpractice,butthedelayedendothelializationmayleadtolatethrombosis,thereby affectingtheclinicalefficacyandapplicationOtherkindsofdrugselutingstentexhibitedhigherrestenosisratethanvascular smoothmusclecellantiproliferativedrugelutingstentsTosolveincompletestentendOthelializatiOnofdrugelutingstentisakey issueofimprovingdrugstent. CONCLUSloN:Idealcoatingdrugscaneffectivelyinhibitvascularintimalhyperplasia.butalsoinducevascularendotheliumto welIcoverstent.thuspreventingtheemergenceofIatethrombosis PengFLMaterialcharacteristics,re—endothelializationandlatestentthrombosisofdrugelutingstentZhongguoZuzhi GongchengYanjiuyuLinchuangKangfu201O:14(29):5447-5450f://en.zglckf.com】 摘要 目的:评价不同种类药物支架再内皮化和晚期血栓形成方面的差异及机制,探讨药物支架研发的方向. :以”血管内支架,内皮化,药物支架,晚期血栓”为中文关键词:以”intravascularstent,re-endothelialization,drug elutingstent,latestentthrombus”为英文关键词,采用计算机检索1993—01/2010—04相关文章.纳入与药物支架内皮化 及晚期血栓相关的文章:排除重复研究或Meta类文章.以33篇文献为主重点讨论了不同种类药物支架的内皮化与晚 期血栓形成差异及机制. 结果:不同种类的药物支架再山皮化存存差异,抗血管平滑肌增殖类药物支架在临床上应用最为广’泛,但由于其内皮化延 迟可能导致晚期血栓的出现,影响其临床疗效和应用.其他种类药物支架的再狭窄率比抗血管平滑肌增殖药物支架高.解 决药物支架内皮化不令是改善药物支架的一个巾心. 结论:理想的涂层药物既能有效抑制血管内膜增生,又能使血管内皮良好覆盖支架,以防止晚期血栓的出现. 关键词:内皮化;晚期血栓:血管再狭窄;药物支架;血管内支架 doi:10.3969/jissn.1673—82252010.29.032 彭峰林药物支架材料特征与置入后再内皮化及晚期血栓形成的评价[J】.中闻组织工样研究与临床康复,2010 14(29):5447-5450.[://cn.zglckf.com】 0引言 血管内支架是治疗心血管疾病的重要器械, 已在生物组织工程科学及临床治疗方面引起了 高度的关注.血管内支架是用来支撑体内管道狭 窄的一种管状结构,血管内支架置入的目的就是 防治动脉狭窄.然而支架置入后血栓形成,血管 再狭窄问题仍难以得到很好的解决,术后再狭窄 率相当高J,所以在组织工程和生命科学研究中, 防止置入后再狭窄问题就成为了研究的热点. 20世纪90年代,随着组织工程学和生命科学 的发展,将药物浸泡或喷涂在支架面而制成药 |SSN1673—8225CN21—1539/RcoDEN:ZLKHAH 物支架,解决了裸金属支架置入后血栓形成的问 题,但药物支架也存在内皮化延迟而引发血管再 狭窄.所以药物支架置入后再内皮化是成功与否 的关键环节,再内皮化及晚期血栓形成机制的探 索,对于改进药物支架的制备工艺和临床应用有 重要的意义,本文将重点探讨不同药物支架置入 后再内皮化与晚期血栓形成的机制,并对不同种 类药物支架的作用进行评价. 1资料和方法 Departmentof PhysicalEducation, GuangxiNormaI University.Guilin 541004.Guangxi Zhuan9Autonomous Reglon.China PengFeng-lin’l:{, Doctor,Associate professor. Departmentof PhysicaIEducation. GuangxiNormaI University.Guilin 541004.Guangxl ZhuangAutonomous Region.China pengflin@tomcorn Received:201003—30 Accepted:2010-06—22 广西师范大体育学 院,广西壮族自治 区桂林市 541004 彭峰林?,男, 1969年生,湖南省 双峰县人,汉族, 2007年华南师范 大学运动人体科学 专业毕业,博士, 副教授,主要从事 运动生理及运动医 学的教学与科研工 作 pengflin@ tOmcom r图分类号’R318 l殳献标识码8 立錾编号:1673—8225 (2010)29?05447—04 1.1入选纳入标准:?组织工程学与血管日靴_2010_03-30 内支架的相关文献.?血管内支架置入后肉皮化怒j 5447 死WWW.CRTER.org彭峰林萄物支架丰季籽特征s置八后再内攻他及晚期血栓形成的评价 的相关文献.?药物支架应用与进展的相关文献. 准:重复研究或Meta分析类文章. 排除标thrombus”. 1.2资料提取策略由本丈作者检索Pubmed数据库(网 :~);维普数据库 (网;~~).检索时间范围:1993—01/ 2010-04.中文关键词:血管内支架,内皮化,药物支架, 晚期血栓;英文关键词:”intravascularstent, 1.3对纳入文献的评价经检索共查到相关文献80余篇. 阅读标题,摘要,全文后,排除内容重复,普通综述后筛 选纳入33篇文献进行评价. 2结果 re-endothelialization,drugelutingstent,latestent2.1~rmtz形成药物支架 作者及发表杂志药物实验方法实验结果实验结论 H吉rdhammarPA.肝素 eta 《Circulation)) 李研等【3l,肝素 《心脏杂志》 王娃,等[41,水蛭素, 《中国循证心紫杉醇 血管医学杂志》 KimSSeta,5】.阿昔荸 《CircJ》抗 随机,对照研究,裸金属支架与肝素涂层支普通支架组血栓闭塞发生率33_3%,高活性的肝素 涂层支架能消 架置入猪冠状动脉,检测血栓闭塞发生率肝索涂层支架血栓闭塞发生率为O除亚急性衄栓 形成 随机,对照研究,普通支架与肝素涂层支置 入冠心病患者,检测术前及术后血浆内皮 素1和丙二醛水平 随机,对照研究,金属裸支架,紫杉醇支架, 紫杉醇水蛭素复合物微孔载药支架(心衡 支架)置入新西兰白兔.术后4,12周分别 进行血管造影并计算支架内晚期丢失.处 死动物后剖取覆盖支架的腹主动脉段,光 镜下观察血管内皮化状况 多中心随机研究,比较了阿昔革抗涂层支架 与对照的裸金属支架置入患者后血管内膜 增生面积及一些临床症状 2.2抗血管平潮几细胞增殖和迁移药物支架 支架置入后不同时问点肝素支架组 的内皮素1和丙二醛水平均低于普 通支架组 与紫杉醇支架相比,心衡支架大剂量 组的新生内膜厚度也显着减少 (P:O.17),而心衡支架小剂量组在 两个时期内新生内膜厚度均无显着 改变(P值分别为O.68,O.92) 肝素支架通过降低术后内皮 素1和丙二醛水平,防止术 后急性血管痉挛和(亚)急 性血栓形成 水蛭素复合物支架置入血管 后的新生血管内膜较单纯 紫杉醇支架更少 阿昔单抗涂层支架组内膜增生面积阿昔抗涂层支架是安全 显着少于对照组(户=0001).另外心的,能抑制内膜增生 脏事件发生率显着低于对照组(P: 03),阿昔单抗涂层支架组非致死 性心肌梗死低于对照支架组 (P=O.16) 作者及发表杂志药物实验方法实验结果实验结论 ParkSJ,eta.紫杉醇多中心,随机,三盲,不同剂量紫杉醇洗脱支 《NEnglJMed))架,裸金属支架置入冠状动脉病变患者,4-6 个月后衄管造影 MehilliJ,etal.雷帕霉随机,对照动物研究,支架置入后3,7,14, ((Circulation))索28d处理实验兔,电镜观察内皮细胞的覆盖 情况 李璇,等嘲,川芎嗪单中心,随机,对照动物研究,免疫组化方法 《东南大学学报》测定增殖细胞核抗原,电镜观察内皮细胞的 覆盖情况 2.3抗炎性药物支架 作者及发表杂志药物实验方法 紫杉醇组支架处血管狭窄 度及管腔直径丢失明显 低于裸金属支架对照组 雷帕霉素组内皮覆盖明显 低于裸金属支架组 术后28d川I芎嗪组内皮细 胞覆盖较雷帕霉素组完 全 紫杉醇洗脱支架有效抑制再狭 窄和内膜增生 雷帕霉索引起再内皮化延迟 川芎嗪洗脱支架可以抑制增殖 细胞核抗原增殖,迁移并促进 凋亡,但不影响血管内皮愈合 实验结果实验结论 张志辉,等.】 《心脏杂志》 地塞米 松 WangL.efal’.甲琏强 <(CoronArteryDis})的松龙 5448 吲顾分析83例接受地塞米松涂1例(1%)为地塞米松涂层支架内再狭窄,3例 层支架置入患者的即刻疗效和(10%)为普通金属支架内的再狭窄.地塞米松支 临床随访结果架内再狭窄发生率显着低于普通支架(P<0.05) 随机对照实验,金属裸支架与甲甲基强的松龙支架组内膜增生显着少于裸金属 基强的松龙支架置入猪冠状动支架组(P=-o0019),巨噬细胞含量也显着少于 脉,4周后进行病理组织形态裸金属支架组(P=0.072) 分析及免疫组化分析 地塞米松涂层支架近期 安全有效 甲基强的松龙可以有效 地减少巨噬细胞浸润和 血管支架内新生内膜增 生 PO.Box1200,Shenyang110004cn.zglcl~,corn 型壁与塑度丝壁丝I死WWW.CRTER.org 韩雅玲,等,雌二醇 《中国动脉硬化 杂志》 徐尚华,等?,二烯丙基 《中圈循证心三硫化物 血管医学杂志》 随机,对照研究,裸金属支架,磷酸胆碱涂 层支架和170一雌二醇洗脱支架置入兔腹 主动脉,评价内膜增生程度.免疫组织化 学染色法分析各时相支架段血管内膜?因 子阳性率以评估其再内皮化程度 随机,对照研究,二烯丙基三硫化物支架按 剂量分别为对照组和大中小剂量组,置入 犬左冠状动脉.术前,术后即刻及术后6 个月冠状动脉造影观察动脉狭窄程度;术 后6个病理学分析测定管腔面积,内弹力 板包绕面积,并计算内膜面积和面积狭窄 雌二醇洗脱支架组新生内膜面 积较裸金属支架组减少36%fP <0.01),2同时雌二醇洗脱支架 组内皮化率明显高于裸金属支 架组及磷酸胆碱涂层支架组 大剂量组平均内膜厚度小于中剂 量组,小剂量组和对照组(P< 0.001);大,中剂量组内膜面积 相似,但显着小于小剂量组和对 照组(尸<0.001).大,中剂量组 的面积狭窄率相似,但姓着小于 小剂量组和对照组(尸<0.001) 3小结 3.1药物支架种类按药物涂层的功能分类:?抗血栓 形成药物支架,涂层药物主要有肝素,水蛭素,阿昔单 抗等.?抗血管平滑肌增生和迁移药物支架,涂层药物 主要有紫杉醇,雷帕霉素,川芎嗪,大黄素和姜黄素等. ?抗炎性药物支架,涂层药物主要有地塞米松,聚氨基 甲酸酯,AGL一2043等.?促内皮愈合/#17~1内膜增生药 物支架,主要有17B一雌二醇,二烯丙基三硫化物等. 抗血栓形成药物涂层支架主要采用了一些抗凝血 药物,支架置入后抗凝血药物缓慢释放,抑制凝血系统 激活,加强对已激活凝血酶的抑制,防止血小板黏附等 机制来减轻支架与血液的作用,从而防止动脉痉挛,抵 抗血栓的形成和抑制血小板沉积】,这是抗血栓形成 药物支架的主要特点.抗血栓形成药物支架也具有预防 平滑肌细胞增殖的作用,但这种作用有限【]圳. 抗组织增生药物支架是目前临床应用较多的支架, 主要利用涂层药物对细胞的增殖和迁移的抵制作用,抵 制平滑肌细胞的增殖和迁移,从而阻止或减轻再狭窄. 目前最常用的抗增生药物为紫杉醇和雷帕霉素及其衍 生物.雷帕霉素为脂溶性药物,能够有效地阻止细胞因 子转移以及抑制组织增生【1J,它能够抑制平滑肌细胞增 殖.雷帕霉素作用于细胞周期中G1期的转折位点之前, 既阻止细胞的增殖,同时又不破坏健康的细胞.研究还 发现雷帕霉素不仅可有效地防止内膜增生,又可降低炎 性细胞的活性.血管受损时,位于平滑肌细胞上的蛋 白质受体FKBP活性上调,雷帕霉素只选择性地作用于 活性上调的FKBP蛋白质受体,并且与雷帕霉素目的物 (targetofrapamyein,TOR)关键调节激酶的细胞结合, 形成雷帕霉素一FKBP—roTOR复合物,使细胞周期终止于 G1的晚期,从而限制了新生内膜的增生【]圳.由于雷帕霉 素具有高选择的作用机制,因此在限制新生内膜增生的同 IssN1673.8225CN21.1539,RcoOEN:ZLKHAH 雌二醇洗脱支架可明显减少 血管内支架植入后的内膜 增生,加速支架段血管的再 内皮化,具有良好的对抗再 狭窄的应用前景 二烯丙基三硫化物包被支架 呈剂量依赖性抑制新生内 膜增生,6个月内预防再狭 窄疗效明显 时,对血管损伤部位及支架置入部位的重新内皮化影响不 大【].紫杉醇的主要作用是促使微管蛋白装配成微管,抑 制其解聚,从而使微管稳定化但排列异常,使纺锤体失去 正常功能,阻断细胞的有丝分裂,导致细胞死亡.紫杉醇 能够有效地阻止平滑肌细胞的增殖和迁移,体内和体 外的研究表明它能够有效地阻止或者减轻再狭窄. 该类型支架能有效阻止支架置入血管平滑肌增生引发 的狭窄,但会引起不同程度的支架内皮化延迟. 抗炎性药物支架主要利用涂层药物的抗炎作用,抑 制支架置入后引起的局部炎症反应.地塞米松和甲基强 松龙常用来制备这一类药物支架.研究表明在细胞环境 下,地塞米松和甲基强松龙有明显的抑制人类平滑肌细 胞的增生和支架置入后血管局部炎症反应的作用,并有 减少血小板内膜增生,抑制白细胞在局部的黏连,聚集, 减少血小板生长因子的释放,抑制核蛋白生成的作用, 而核蛋白是细胞生长不可缺少的部分,从而使细胞生长 停滞,抑制成纤维细胞和巨噬细胞连接铁蛋白,而影响 细胞外基质的合成IJ. 促内皮愈合药物支架利用涂层药物对血管内皮的修 复功能,及时修复支架置入中引起的剥脱内皮和损伤内 皮,从而降低再狭窄的发生.17B一雌二醇是这一类支架 中常见的涂层药物,雌二醇不仅可以抑制内膜增殖,同时 具有加速内皮细胞修复的作用引.二烯丙基三硫化物涂层 支架可显着增加诱导型一氧化氮合酶表达,并提升一氧化 氮产量,提示二烯丙基三硫化物涂层支架可能是抑制内膜 增生的一个重要机制圳.可逆转血管损伤后内膜中Bcl—xl 的高表达,促进细胞凋亡,可能是二烯丙基三硫化物涂层 支架抑制内膜增生的另一个重要机制圳. 3.2不同药物支架置入后再内皮化的差异支架置入血管 后会造成血管内皮的损伤,引起血管内皮细胞功能紊乱, 使平滑肌细胞增殖的血管活性物质增多,并且内皮对平滑 肌细胞的接触抑制丧失,进一步促进平滑肌细胞增殖,迁 移并分泌大量细胞外基质,形成过度增生的新生内膜J, 5449 死Vt~t,’W.CRTER.org彭蜂林药物支架栩料特征s霞A晶冉内皮化及晚期血栓形成的评价 表现出支架置入后的再狭窄.解决再狭窄的一个关键环节 就是加速支架置入后的再内皮化,但由于采用的涂层药物 不同,不同药物支架内皮化也存在时程和机制上的差异. 肝素涂层支架可以提高内皮细胞的黏附率和增殖能力,联 合纤维结合素和碱性成纤维因子可以提高肝素的促内皮 化作用J.细胞因子,雌二醇,抗体等可加速血管支架再 内皮化[29..”.抗平滑肌增生药物支架置入明显减少支架 内再狭窄的发生p酬,但是抗增生药物在抑制血管平滑 肌细胞过度增殖的同时,也抑制了血管内皮层的生长, 影响血管损伤处的自然愈合J,临床上置入抗血管平滑 肌增生药物支架可能导致亚急性,迟发性血栓形成,甚 至影响血管的内皮功能.辛伐他汀,地塞米松等抗炎性 药物支架置入后对内皮化的影响尚不十分清楚,有待进 一 步的实验研究. 3.3药物支架研发的方向目前制约药物支架应用的主 要原因是支架内皮化不全引起的内皮下组织裸露,进而 造成血栓形成,所以加速药物支架内皮化是药物支架研 发的一个中心问题.药物支架的研发可从以下几个方面 考虑:?涂层药物的研发:理想的药物应能有效抑制血 管内膜增生,又能使血管内皮良好覆盖支架,在药物被 完全洗脱以后,对支架局部内膜增生的抑制效果消失, 支架骨架能够被完全内皮化,平滑肌细胞也不再增生, 而药物本身又不具致栓性.这一方面需要加强新药的研 制,同时要加强药物的剂量与药代动力学方面的研究, 此外还要探索多药联合释放的机制和疗效研究.?支架 平台的改良:传统的金属支架(主要是不锈钢)本身具有 致栓性,新型的钴铬合金支架具有更好的操作性和可视 性,但仍未解决致栓性.理想的支架平台应具有支架的 作用但又可在一定时间内降解.?药物释放载体研发: 目前主要的药物支架都是通过永久性多聚物释放药物, 其生物相容性常可导致局部的慢性炎症或高敏反应,甚 至溃疡形成,以及内皮长期不愈合,从而诱发支架血栓 形成.研发药物释放形体的原则为:随着药物释放,药 物形体也完全被分解;或对金属支架进行加工,使药物 直接依附在支架上. 总之,药物支架的研发既要注重安全性,又要关注 疗效.随着组织工程研究及制造工艺水平的提高,一定 能生产出理想的新型药物支架,为患者提供更好的疗效. 4参考文献 …DaemenJ,WenaweserTsuchidaK.eta1.Earlyandlate coronarystentthrombosisofsirolimus—elutingand paclitaxel—elutingstentsinroutineclinicalpractice:datafr0ma [2]2 【3】 5450 largetwo-institutionalcohortstudyLancet 2O07:369(9562):667—678 H~rdhammarPA,vanBeusekomHM,EmanuelssonHU,eta ReductioninthromboticeventswithheDarin—c0ated Palmaz—Schatzstentsinnormalporcinecoronaryarteries. 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