葉綠素光敏劑對(duì)雞冠微血管損傷機(jī)理探討
http://www.www.srpcoatings.com
37c醫(yī)學(xué)網(wǎng)
作者：楊耀武 呂春堂 曹 罡 李軍昌 高建苑
單位：第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院頜面外科 710032
關(guān)鍵詞：雞冠；葉綠素；衍生物；光動(dòng)力療法；痣；機(jī)理
實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志990418 〔摘要〕 目的：觀察雞冠微血管在葉綠素光敏劑光動(dòng)力治療后的超微結(jié)構(gòu)變化。方法：24只動(dòng)物隨機(jī)分成對(duì)照組和治療組，光動(dòng)力治療組治療參數(shù)為：給藥至照光間隔時(shí)間10 min，光敏劑劑量每千克體重給10 mg，功率密度150 mW/cm2,能量密度90 J/cm2 ,治療光源為主發(fā)射峰位于650 nm的紅光。結(jié)果：透射電鏡觀察顯示紅細(xì)胞破壞，形態(tài)不規(guī)則,內(nèi)皮細(xì)胞腫脹致血管腔變窄，胞膜破裂，線粒體腫脹、空泡化，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，核染色質(zhì)聚積或邊集、核溶解，部分區(qū)域可見內(nèi)皮細(xì)胞脫落，血管基膜及管周膠原纖維暴露，血栓形成。結(jié)論：內(nèi)皮細(xì)胞是光動(dòng)力損傷的主要靶部位，光動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生的單態(tài)氧或氧自由基對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞造成直接光毒損傷，血管內(nèi)層損傷導(dǎo)致凝血因子釋放，血栓形成引起的缺氧加重、加速了血管組織的損傷。
, 百拇醫(yī)藥
An experiment study of injury mechanism of vascular structure in chicken comb following CPD4 sensitized photodynamic therapy
Yang Yaowu,Lu Chuntang,Cao Gang,et al.Stomatological College, Fourth Military Medical University,Xi'an 710032
〔Abstract〕Objective:To observe the ultrastructure changes of chicken comb following chlorophyll derivative IV(CPD4) sensitized photodynamic therapy (PDT).Methods:Chicken combs were treated with red light at 650 nm of main emitting peak,150 mW/cm2 of power density and 90 J/cm2 of energy density 10 min after injection of CPD4 at the dose of 10 mg/kg in 12 chickens.Another 3 chickens were used as the control .Then the combs were observed with transmission electronic microscope.Results:Swelling and irregular morphology of erythrocytes and endothelial cells(EC) were observed.Loss of cell membrane intergrity,swelling and vacuolization of mitochondria,expansion of endoplasmic reticulum ,dissolution of nucleus,loss of EC,exposure of blood vessel lamina and thrombus were found in the treated chicken combs.Conclusion:EC may be the main target of PDT.Singlet oxygen or oxygen radicals, clotting factor induced by PDT,vascular occlusion and hypoxia may be related to the damage of vascular structure.
, 百拇醫(yī)藥
Key words Chickencomb;Chlorophyll;Derivative;Photochemo
therapy;Nevus;Mechanism
光動(dòng)力療法(photodynamic therapy，PDT)對(duì)鮮紅斑痣(port wine stains,PWS)的療效已得到肯定〔1〕。在比較不同光敏劑對(duì)動(dòng)物模型雞冠光動(dòng)力效應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)，新型光敏劑葉綠素衍生物四號(hào)(chlorophyll derivative IV,CPD4)對(duì)雞冠微血管有明確的選擇性損傷作用且具有體內(nèi)排泄快、光毒反應(yīng)小的特點(diǎn)〔2〕，損傷機(jī)制尚不明確。本研究通過觀察雞冠微血管在CPD4光動(dòng)力治療后的超微結(jié)構(gòu)變化，探討其損傷機(jī)理。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
, 百拇醫(yī)藥
伊利莎雄雞，由蘭州軍區(qū)北關(guān)農(nóng)場(chǎng)提供，體重1.5～2.0 kg，雞冠紅潤，冠色均勻一致，避光飼養(yǎng)。
CPD4粉劑，由杭州民生藥廠提供，0～4℃避光保存，臨用前用生理鹽水稀釋至所需濃度。
LKB Nova型超薄切片機(jī)。
TEM 2000EX型透射電鏡。
1.2 動(dòng)物分組(n為動(dòng)物數(shù))
1.2.1 空白對(duì)照組：正常雞冠，不給光敏劑，不照光，n=3。
1.2.2 PDT組：CPD4劑量每千克體重給10 mg，功率密度150 mW/cm2 ,能量密度90 J/cm2 ,給藥至照光間隔時(shí)間10 min，n=21。
, 百拇醫(yī)藥
1.3 取材及處理
對(duì)照組一次取材。PDT組在實(shí)驗(yàn)處理后即刻、30 min、3 h、1 d、3 d、1周、2周分別從三只動(dòng)物取材，切取雞冠組織塊約1.0 mm×1.0 mm×2.0 mm,取材后立即置體積分?jǐn)?shù)為5%戊二醛液固定，常規(guī)漂洗、脫水、浸透、包埋，切取超薄切片，透射電鏡觀察組織超微結(jié)構(gòu)變化。
2 結(jié) 果
2.1對(duì)照組 表皮及真皮組織形態(tài)正常。表皮基底細(xì)胞核膜、胞膜完整，細(xì)胞器無異常改變，細(xì)胞間連接形態(tài)正常。內(nèi)皮細(xì)胞(Endothelial cell,EC)為扁平形，胞膜及細(xì)胞器形態(tài)正常，血管壁結(jié)構(gòu)完整，管周膠原纖維形態(tài)正常，管腔內(nèi)可見帶核盤狀紅細(xì)胞(圖1)。
圖1 對(duì)照組微血管電鏡所見，EC為扁平形，血管基底膜清晰，管腔內(nèi)見帶核盤狀紅細(xì)胞。(×4,000)
, 百拇醫(yī)藥
2.2 PDT組
即刻，上皮基底細(xì)胞排列整齊，基底細(xì)胞稍腫脹，紅細(xì)胞腫脹，EC腫脹變圓，胞漿內(nèi)見空泡，線粒體腫脹、嵴斷裂或空泡變性，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，血管基膜模糊，管周膠原纖維變性(圖2)。30 min～3 h，基底細(xì)胞形態(tài)同前，紅細(xì)胞破壞，核固縮或裸核，EC腫脹顯著，血管腔變窄，部分血管EC 膜破裂，從管壁脫落，核膜破裂，核固縮、崩解，血管壁不完整，部分管周膠原纖維變性、溶解(圖3)。
圖2 PDT后即刻，EC腫脹變圓，線粒體嵴斷裂，空泡變性，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張。(×7,500)
圖3 PDT后30 min，EC高度腫脹，血管腔變窄。(×4,000)
, 百拇醫(yī)藥
1～3 d，基底細(xì)胞形態(tài)恢復(fù)正常，紅細(xì)胞呈各種形態(tài)不規(guī)則改變，EC脫落溶解，部分周細(xì)胞膜破壞，核出現(xiàn)染色質(zhì)邊集，血管壁連續(xù)性中斷，管周膠原纖維變性、溶解(圖4)。
圖4 PDT后3 d，紅細(xì)胞呈不規(guī)則形態(tài)改變，周細(xì)胞膜破裂，核染色質(zhì)邊集。(×3,000)
3 討 論
雞冠在60年代末已被國外學(xué)者用作毛細(xì)血管瘤動(dòng)物模型，吳洋等在毛細(xì)血管瘤光選擇特性系列研究中發(fā)現(xiàn)雞與人血紅蛋白的光吸收特性基本相同，雞冠、肉垂與人毛細(xì)血管瘤區(qū)皮膚光反射曲線形態(tài)基本一致〔3〕，進(jìn)一步為雞冠用作毛細(xì)血管瘤動(dòng)物模型提供了依據(jù)。
本研究及前期研究發(fā)現(xiàn)，雞冠微血管在PDT后1～2周開始修復(fù)，4周后基本恢復(fù)正常，與國內(nèi)外其他學(xué)者報(bào)道一致，但PDT用于臨床治療PWS卻未見有復(fù)發(fā)者〔1〕。雞冠的強(qiáng)修復(fù)能力與其種群遺傳特性有關(guān)，此外雞冠的血供、顏色、厚度，微血管的直徑、數(shù)量、分布等與人類PWS均有差別，而且雞冠對(duì)雞來講是正常的組織結(jié)構(gòu)，PWS則是人體的一種病變組織，因此雞冠與人類PWS有許多不同之處。但是目前尚無更理想的PWS模型，我們認(rèn)為雞冠用于PWS治療的實(shí)驗(yàn)研究是可行的。
, 百拇醫(yī)藥
CPD4光動(dòng)力療法對(duì)雞冠微血管有顯著的損傷作用，本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，毛細(xì)血管內(nèi)層、EC是PDT損傷的主要靶部位。電鏡觀察主要有以下改變：紅細(xì)胞呈現(xiàn)各種形態(tài)不規(guī)則的破壞，EC腫脹、膜破裂、變性、壞死、脫落，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞核等異常改變，血管壁破壞，血管基膜及管周膠原纖維破壞、溶解。
血管EC正常情況下為扁平形，EC保持扁平形狀需耗費(fèi)能量，如細(xì)胞產(chǎn)生能量的功能喪失，則細(xì)胞趨于圓形或腫脹，EC的腫脹變圓有時(shí)也與微血管的過度收縮與變短有關(guān)。EC的形態(tài)維持主要由細(xì)胞骨架完成，其中微絲對(duì)維持EC形態(tài)起主要作用，并與細(xì)胞間的緊密聯(lián)結(jié)及細(xì)胞外基質(zhì)附著有關(guān)。微絲的降解是EC受到刺激后產(chǎn)生收縮、細(xì)胞間連接分離、細(xì)胞脫落等因素所致〔4〕。PDT對(duì)EC的損傷有兩種可能的機(jī)理，一是光敏劑進(jìn)入血清后被內(nèi)皮細(xì)胞攝取，經(jīng)一定波長的光激活后發(fā)生光敏反應(yīng)，產(chǎn)生的單態(tài)氧或氧自由基直接破壞EC的生物分子，另一種可能則是PDT后導(dǎo)致的血管閉鎖、缺氧對(duì)EC的損傷。
光敏劑進(jìn)入體內(nèi)后被EC攝取通常認(rèn)為是通過低密度脂蛋白(low density lipoproteins,LDL)途徑, LDL受體在EC為高表達(dá)。光敏劑首先與血清中的LDL結(jié)合，然后通過受體介導(dǎo)進(jìn)入EC〔5〕。另一個(gè)可能的途徑是脂質(zhì)體途徑。Okunaka 等〔6〕比較了6種卟啉類光敏劑與雙層卵磷脂膜的結(jié)合能力及對(duì)人紅細(xì)胞的光溶血性能，發(fā)現(xiàn)與雙層脂膜結(jié)合能力強(qiáng)的光敏劑能產(chǎn)生更強(qiáng)的溶血效應(yīng)。CPD4與LDL的結(jié)合能力及與其他光敏劑的比較有待于進(jìn)一步研究。光敏劑被激活后產(chǎn)生生物分子的光敏氧化被認(rèn)為是光動(dòng)力效應(yīng)的基礎(chǔ)。在體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜是光動(dòng)力效應(yīng)的主要靶部位，細(xì)胞膜可以由于光動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生一系列變化，如膜大泡、膜溶解、酶失活、蛋白變性等，這些變化也會(huì)出現(xiàn)在線粒體、溶酶體、細(xì)胞核等。本研究發(fā)現(xiàn)PDT后EC發(fā)生了明顯改變，細(xì)胞膜、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞核均發(fā)生了損傷性形態(tài)改變，EC腫脹變圓、脫落可能與線粒體等細(xì)胞器功能降低及細(xì)胞骨架的破壞有關(guān)。
, 百拇醫(yī)藥
PDT后血管系統(tǒng)的另一種改變是血管收縮、血栓形成、血流停止〔7〕。血管閉鎖的原因一方面是直接光毒反應(yīng)損傷毛細(xì)血管內(nèi)層及EC后導(dǎo)致基膜及膠原纖維暴露、凝血因子釋放，引起血管收縮、血小板聚積、血栓形成；另一方面EC腫脹后內(nèi)膜向管腔凸出，導(dǎo)致血流減少也是引起微循環(huán)障礙的原因之一。羅向東等〔8〕研究了缺氧環(huán)境對(duì)培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，發(fā)現(xiàn)缺氧后1 h，缺氧組與對(duì)照組聚合肌動(dòng)蛋白含量尚無顯著性差異；缺氧后2 h，缺氧組聚合肌動(dòng)蛋白含量顯著降低，掃描電鏡照片可看出細(xì)胞的收縮和脫落。細(xì)胞骨架微絲由聚合肌動(dòng)蛋白組成，除了直接的光毒作用外，缺氧造成的損傷也不能排除。
從本研究結(jié)果看，PDT后即刻至30 min，即可看到EC形態(tài)改變及血管壁的損傷，因此可以推測(cè)PDT后首先是單態(tài)氧或氧自由基對(duì)毛細(xì)血管內(nèi)層及EC造成直接損傷，血管受損后激活了凝血系統(tǒng)，導(dǎo)致血流減少，血栓形成及缺氧。在PDT微血管損傷過程中，直接光敏損傷首先發(fā)揮作用，隨后發(fā)生的微循環(huán)障礙引起的缺氧加重、加速了血管的損傷。
, 百拇醫(yī)藥
參考文獻(xiàn)
1顧瑛,李峻亨,單煥炎,等.銅蒸氣激光用于光動(dòng)力療法治療鮮紅斑痣50例療效分析.中國激光醫(yī)學(xué)雜志,1994;3(4):215
2 楊耀武,呂春堂,吳洋,等.葉綠素光敏劑光動(dòng)力治療鮮紅斑痣.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),1997;18(6):582
3 吳洋,呂春堂,趙晉龍.毛細(xì)血管瘤光選擇特性及特異治療光產(chǎn)生系列研究.III:雞冠、肉垂與國人毛細(xì)血管瘤區(qū)皮膚光吸收特性的比較研究.實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志,1994,10:282
4 Schnitter H, Franke RP,Drenckhahn D. Role of the endothelial actin filament cytoskeleton in rheology and permeability.Z-kardiol, 1989,28(Suppl 6):1
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5 Roberts WG,Hasan T.Role of neovasculature and vascular permeability on the tumor retention of photodynamic agents.Cancer Res, 1992,52:924
6 Okunaka T,Eckhauser MC,Kato H,et al.Correlation between photodynamic efficacy of differing porphyrins and membrane partitioning behavior.Lasers Surg Med, 1992;12:98
7 Schmidt-Erfurth U,Hasan T,Schomacker K,et al.In vivo uptake of liposomal benzoporphyrin derivative and photothrombosis in experimental corneal neovascularization.Lasers Med, Surg, 1995,17:178
8 羅向東,楊宗城,黎鰲,等.缺氧環(huán)境對(duì)培養(yǎng)的血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷.中華創(chuàng)傷雜志,1996,12:306
(收稿：1998-04-05 修回：1999-01-22), 百拇醫(yī)藥
單位：第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院頜面外科 710032
關(guān)鍵詞：雞冠；葉綠素；衍生物；光動(dòng)力療法；痣；機(jī)理
實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志990418 〔摘要〕 目的：觀察雞冠微血管在葉綠素光敏劑光動(dòng)力治療后的超微結(jié)構(gòu)變化。方法：24只動(dòng)物隨機(jī)分成對(duì)照組和治療組，光動(dòng)力治療組治療參數(shù)為：給藥至照光間隔時(shí)間10 min，光敏劑劑量每千克體重給10 mg，功率密度150 mW/cm2,能量密度90 J/cm2 ,治療光源為主發(fā)射峰位于650 nm的紅光。結(jié)果：透射電鏡觀察顯示紅細(xì)胞破壞，形態(tài)不規(guī)則,內(nèi)皮細(xì)胞腫脹致血管腔變窄，胞膜破裂，線粒體腫脹、空泡化，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，核染色質(zhì)聚積或邊集、核溶解，部分區(qū)域可見內(nèi)皮細(xì)胞脫落，血管基膜及管周膠原纖維暴露，血栓形成。結(jié)論：內(nèi)皮細(xì)胞是光動(dòng)力損傷的主要靶部位，光動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生的單態(tài)氧或氧自由基對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞造成直接光毒損傷，血管內(nèi)層損傷導(dǎo)致凝血因子釋放，血栓形成引起的缺氧加重、加速了血管組織的損傷。
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An experiment study of injury mechanism of vascular structure in chicken comb following CPD4 sensitized photodynamic therapy
Yang Yaowu,Lu Chuntang,Cao Gang,et al.Stomatological College, Fourth Military Medical University,Xi'an 710032
〔Abstract〕Objective:To observe the ultrastructure changes of chicken comb following chlorophyll derivative IV(CPD4) sensitized photodynamic therapy (PDT).Methods:Chicken combs were treated with red light at 650 nm of main emitting peak,150 mW/cm2 of power density and 90 J/cm2 of energy density 10 min after injection of CPD4 at the dose of 10 mg/kg in 12 chickens.Another 3 chickens were used as the control .Then the combs were observed with transmission electronic microscope.Results:Swelling and irregular morphology of erythrocytes and endothelial cells(EC) were observed.Loss of cell membrane intergrity,swelling and vacuolization of mitochondria,expansion of endoplasmic reticulum ,dissolution of nucleus,loss of EC,exposure of blood vessel lamina and thrombus were found in the treated chicken combs.Conclusion:EC may be the main target of PDT.Singlet oxygen or oxygen radicals, clotting factor induced by PDT,vascular occlusion and hypoxia may be related to the damage of vascular structure.
, 百拇醫(yī)藥
Key words Chickencomb;Chlorophyll;Derivative;Photochemo
therapy;Nevus;Mechanism
光動(dòng)力療法(photodynamic therapy，PDT)對(duì)鮮紅斑痣(port wine stains,PWS)的療效已得到肯定〔1〕。在比較不同光敏劑對(duì)動(dòng)物模型雞冠光動(dòng)力效應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)，新型光敏劑葉綠素衍生物四號(hào)(chlorophyll derivative IV,CPD4)對(duì)雞冠微血管有明確的選擇性損傷作用且具有體內(nèi)排泄快、光毒反應(yīng)小的特點(diǎn)〔2〕，損傷機(jī)制尚不明確。本研究通過觀察雞冠微血管在CPD4光動(dòng)力治療后的超微結(jié)構(gòu)變化，探討其損傷機(jī)理。
1 材料與方法
1.1 材料與設(shè)備
, 百拇醫(yī)藥
伊利莎雄雞，由蘭州軍區(qū)北關(guān)農(nóng)場(chǎng)提供，體重1.5～2.0 kg，雞冠紅潤，冠色均勻一致，避光飼養(yǎng)。
CPD4粉劑，由杭州民生藥廠提供，0～4℃避光保存，臨用前用生理鹽水稀釋至所需濃度。
LKB Nova型超薄切片機(jī)。
TEM 2000EX型透射電鏡。
1.2 動(dòng)物分組(n為動(dòng)物數(shù))
1.2.1 空白對(duì)照組：正常雞冠，不給光敏劑，不照光，n=3。
1.2.2 PDT組：CPD4劑量每千克體重給10 mg，功率密度150 mW/cm2 ,能量密度90 J/cm2 ,給藥至照光間隔時(shí)間10 min，n=21。
, 百拇醫(yī)藥
1.3 取材及處理
對(duì)照組一次取材。PDT組在實(shí)驗(yàn)處理后即刻、30 min、3 h、1 d、3 d、1周、2周分別從三只動(dòng)物取材，切取雞冠組織塊約1.0 mm×1.0 mm×2.0 mm,取材后立即置體積分?jǐn)?shù)為5%戊二醛液固定，常規(guī)漂洗、脫水、浸透、包埋，切取超薄切片，透射電鏡觀察組織超微結(jié)構(gòu)變化。
2 結(jié) 果
2.1對(duì)照組 表皮及真皮組織形態(tài)正常。表皮基底細(xì)胞核膜、胞膜完整，細(xì)胞器無異常改變，細(xì)胞間連接形態(tài)正常。內(nèi)皮細(xì)胞(Endothelial cell,EC)為扁平形，胞膜及細(xì)胞器形態(tài)正常，血管壁結(jié)構(gòu)完整，管周膠原纖維形態(tài)正常，管腔內(nèi)可見帶核盤狀紅細(xì)胞(圖1)。
圖1 對(duì)照組微血管電鏡所見，EC為扁平形，血管基底膜清晰，管腔內(nèi)見帶核盤狀紅細(xì)胞。(×4,000)
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2.2 PDT組
即刻，上皮基底細(xì)胞排列整齊，基底細(xì)胞稍腫脹，紅細(xì)胞腫脹，EC腫脹變圓，胞漿內(nèi)見空泡，線粒體腫脹、嵴斷裂或空泡變性，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張，血管基膜模糊，管周膠原纖維變性(圖2)。30 min～3 h，基底細(xì)胞形態(tài)同前，紅細(xì)胞破壞，核固縮或裸核，EC腫脹顯著，血管腔變窄，部分血管EC 膜破裂，從管壁脫落，核膜破裂，核固縮、崩解，血管壁不完整，部分管周膠原纖維變性、溶解(圖3)。
圖2 PDT后即刻，EC腫脹變圓，線粒體嵴斷裂，空泡變性，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張。(×7,500)
圖3 PDT后30 min，EC高度腫脹，血管腔變窄。(×4,000)
, 百拇醫(yī)藥
1～3 d，基底細(xì)胞形態(tài)恢復(fù)正常，紅細(xì)胞呈各種形態(tài)不規(guī)則改變，EC脫落溶解，部分周細(xì)胞膜破壞，核出現(xiàn)染色質(zhì)邊集，血管壁連續(xù)性中斷，管周膠原纖維變性、溶解(圖4)。
圖4 PDT后3 d，紅細(xì)胞呈不規(guī)則形態(tài)改變，周細(xì)胞膜破裂，核染色質(zhì)邊集。(×3,000)
3 討 論
雞冠在60年代末已被國外學(xué)者用作毛細(xì)血管瘤動(dòng)物模型，吳洋等在毛細(xì)血管瘤光選擇特性系列研究中發(fā)現(xiàn)雞與人血紅蛋白的光吸收特性基本相同，雞冠、肉垂與人毛細(xì)血管瘤區(qū)皮膚光反射曲線形態(tài)基本一致〔3〕，進(jìn)一步為雞冠用作毛細(xì)血管瘤動(dòng)物模型提供了依據(jù)。
本研究及前期研究發(fā)現(xiàn)，雞冠微血管在PDT后1～2周開始修復(fù)，4周后基本恢復(fù)正常，與國內(nèi)外其他學(xué)者報(bào)道一致，但PDT用于臨床治療PWS卻未見有復(fù)發(fā)者〔1〕。雞冠的強(qiáng)修復(fù)能力與其種群遺傳特性有關(guān)，此外雞冠的血供、顏色、厚度，微血管的直徑、數(shù)量、分布等與人類PWS均有差別，而且雞冠對(duì)雞來講是正常的組織結(jié)構(gòu)，PWS則是人體的一種病變組織，因此雞冠與人類PWS有許多不同之處。但是目前尚無更理想的PWS模型，我們認(rèn)為雞冠用于PWS治療的實(shí)驗(yàn)研究是可行的。
, 百拇醫(yī)藥
CPD4光動(dòng)力療法對(duì)雞冠微血管有顯著的損傷作用，本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，毛細(xì)血管內(nèi)層、EC是PDT損傷的主要靶部位。電鏡觀察主要有以下改變：紅細(xì)胞呈現(xiàn)各種形態(tài)不規(guī)則的破壞，EC腫脹、膜破裂、變性、壞死、脫落，線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞核等異常改變，血管壁破壞，血管基膜及管周膠原纖維破壞、溶解。
血管EC正常情況下為扁平形，EC保持扁平形狀需耗費(fèi)能量，如細(xì)胞產(chǎn)生能量的功能喪失，則細(xì)胞趨于圓形或腫脹，EC的腫脹變圓有時(shí)也與微血管的過度收縮與變短有關(guān)。EC的形態(tài)維持主要由細(xì)胞骨架完成，其中微絲對(duì)維持EC形態(tài)起主要作用，并與細(xì)胞間的緊密聯(lián)結(jié)及細(xì)胞外基質(zhì)附著有關(guān)。微絲的降解是EC受到刺激后產(chǎn)生收縮、細(xì)胞間連接分離、細(xì)胞脫落等因素所致〔4〕。PDT對(duì)EC的損傷有兩種可能的機(jī)理，一是光敏劑進(jìn)入血清后被內(nèi)皮細(xì)胞攝取，經(jīng)一定波長的光激活后發(fā)生光敏反應(yīng)，產(chǎn)生的單態(tài)氧或氧自由基直接破壞EC的生物分子，另一種可能則是PDT后導(dǎo)致的血管閉鎖、缺氧對(duì)EC的損傷。
光敏劑進(jìn)入體內(nèi)后被EC攝取通常認(rèn)為是通過低密度脂蛋白(low density lipoproteins,LDL)途徑, LDL受體在EC為高表達(dá)。光敏劑首先與血清中的LDL結(jié)合，然后通過受體介導(dǎo)進(jìn)入EC〔5〕。另一個(gè)可能的途徑是脂質(zhì)體途徑。Okunaka 等〔6〕比較了6種卟啉類光敏劑與雙層卵磷脂膜的結(jié)合能力及對(duì)人紅細(xì)胞的光溶血性能，發(fā)現(xiàn)與雙層脂膜結(jié)合能力強(qiáng)的光敏劑能產(chǎn)生更強(qiáng)的溶血效應(yīng)。CPD4與LDL的結(jié)合能力及與其他光敏劑的比較有待于進(jìn)一步研究。光敏劑被激活后產(chǎn)生生物分子的光敏氧化被認(rèn)為是光動(dòng)力效應(yīng)的基礎(chǔ)。在體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜是光動(dòng)力效應(yīng)的主要靶部位，細(xì)胞膜可以由于光動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生一系列變化，如膜大泡、膜溶解、酶失活、蛋白變性等，這些變化也會(huì)出現(xiàn)在線粒體、溶酶體、細(xì)胞核等。本研究發(fā)現(xiàn)PDT后EC發(fā)生了明顯改變，細(xì)胞膜、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞核均發(fā)生了損傷性形態(tài)改變，EC腫脹變圓、脫落可能與線粒體等細(xì)胞器功能降低及細(xì)胞骨架的破壞有關(guān)。
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PDT后血管系統(tǒng)的另一種改變是血管收縮、血栓形成、血流停止〔7〕。血管閉鎖的原因一方面是直接光毒反應(yīng)損傷毛細(xì)血管內(nèi)層及EC后導(dǎo)致基膜及膠原纖維暴露、凝血因子釋放，引起血管收縮、血小板聚積、血栓形成；另一方面EC腫脹后內(nèi)膜向管腔凸出，導(dǎo)致血流減少也是引起微循環(huán)障礙的原因之一。羅向東等〔8〕研究了缺氧環(huán)境對(duì)培養(yǎng)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，發(fā)現(xiàn)缺氧后1 h，缺氧組與對(duì)照組聚合肌動(dòng)蛋白含量尚無顯著性差異；缺氧后2 h，缺氧組聚合肌動(dòng)蛋白含量顯著降低，掃描電鏡照片可看出細(xì)胞的收縮和脫落。細(xì)胞骨架微絲由聚合肌動(dòng)蛋白組成，除了直接的光毒作用外，缺氧造成的損傷也不能排除。
從本研究結(jié)果看，PDT后即刻至30 min，即可看到EC形態(tài)改變及血管壁的損傷，因此可以推測(cè)PDT后首先是單態(tài)氧或氧自由基對(duì)毛細(xì)血管內(nèi)層及EC造成直接損傷，血管受損后激活了凝血系統(tǒng)，導(dǎo)致血流減少，血栓形成及缺氧。在PDT微血管損傷過程中，直接光敏損傷首先發(fā)揮作用，隨后發(fā)生的微循環(huán)障礙引起的缺氧加重、加速了血管的損傷。
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(收稿：1998-04-05 修回：1999-01-22), 百拇醫(yī)藥