短期低剂量阿司匹林（LDA）减轻联合口服避孕药（COC）暴露雌性大鼠的代谢与内皮功能障碍及促血栓和炎症反应

《Current Research in Physiology》：Short-term low-dose aspirin attenuates metabolic and endothelial dysfunction, as well as prothrombotic and inflammatory responses, orchestrated by combined oral contraceptive exposure in female rats.

　　

短期低剂量阿司匹林（low-dose aspirin, LDA）可减轻雌性大鼠联合口服避孕药（combined oral contraceptive, COC）暴露所引发的代谢和内皮功能障碍，以及促血栓（prothrombotic）和炎症（inflammatory）反应。短期LDA减轻了高剂量COC暴露在雌性大鼠中诱导的代谢、炎症、内皮和止血（haemostatic）功能紊乱。

研究背景与目的：非传染性疾病仍是全球主要死因，其中包括心血管疾病（cardiovascular disease, CVD），尤其是冠状动脉疾病和卒中等等动脉与静脉事件。原文指出，到2030年这类疾病预计将超过感染性疾病、孕产妇问题和营养不良成为全球主要死因。不良生活方式、高脂饮食和缺乏体力活动是代谢性疾病及动脉粥样血栓性CVD高风险的重要驱动因素。既往证据提示，联合口服避孕药（combined oral contraceptive, COC）使用与静脉和动脉事件风险增加有关，育龄女性COC使用率预计在不同地区逐年上升。长期COC使用与代谢调节紊乱和血管功能障碍相关，并可诱导不良炎症反应；COC促进内皮功能障碍和慢性炎症反应，参与动脉粥样血栓性CVD的发病和进展。炎症微环境改变可释放白细胞介素（interleukin, IL）-6、肿瘤坏死因子-alpha（tumour necrosis factor-alpha, TNF-α）和单核细胞趋化蛋白（monocyte chemoattractant protein, MCP）-1等细胞因子和趋化因子，促进内皮功能障碍、无症状动脉粥样硬化改变和高凝状态。动脉粥样硬化发展过程中，炎症细胞进入动脉壁内膜，导致血管平滑肌细胞增殖和迁移至病变部位，并发生表型转换、稳定斑块形成并导致血栓性疾病。阿司匹林用于预防主要不良心血管事件已有描述，其获益与环氧合酶活性永久失活和炎症改善有关，并与抑制血小板聚集和改善CVD相关结局相联系；但阿司匹林在一级预防中的推荐指南仍不确定且有争议，争议集中在剂量方案、过度出血风险以及性别与治疗反应之间的相互作用等。更重要的是，关于阿司匹林在COC相关心脏代谢和血栓改变中的作用的实验证据有限。鉴于COC暴露在代谢调节紊乱中的关键作用，其可促成内皮功能障碍、增加炎症和高凝性，最终形成动脉粥样血栓性疾病的恶性循环；在CVD风险较低的育龄女性中，COC选择可能需要阿司匹林等辅助治疗来管理其后果。因此，研究人员假设短期低剂量阿司匹林（low-dose aspirin, LDA）给药不会影响实验动物长期COC暴露期间与动脉粥样血栓性疾病相关的选定生物标志物。该研究旨在评估长期COC暴露对动脉粥样血栓性疾病相关生物标志物的影响，以及短期LDA是否改变这些生物标志物。原文指出，该临床前证据支持LDA作为管理CVD相关合并症、降低高危个体住院风险的辅助治疗具有合理性，但动物模型中的获益不能直接转化为临床推荐。

关键技术方法：研究使用30只五周龄雌性Sprague Dawley大鼠，样本来源为University of KwaZulu-Natal的Biomedical Research Unit。动物先随机分为对照组、低剂量COC（LCOC）组和高剂量COC（HCOC）组并处理六周，随后随机分为六组（每组n=5），其中部分继续接受LDA四周，总实验期为十周；所有处理每日晨间经口灌胃。研究测量体质量、摄食和饮水量，进行口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test, OGTT），以胰岛素抵抗稳态模型评估（homeostasis model assessment for insulin resistance, HOMA-IR）和甘油三酯-葡萄糖指数（triglyceride-glucose index, TyG）评估胰岛素抵抗；采用酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA）测定胰岛素、IL-6、TNF-α、MCP-1、组织因子（tissue factor, TF）、D-二聚体、一氧化氮（nitric oxide, NO）和血管性血友病因子（von Willebrand factor, vWF）；测定高密度脂蛋白（high-density lipoprotein, HDL）、甘油三酯和极低密度脂蛋白（very low-density lipoprotein, VLDL）；采用尾套法测定收缩压（systolic blood pressure, SBP）、舒张压（diastolic blood pressure, DBP）、平均动脉压（mean arterial pressure, MAP）和心率（heart rate, HR）；并测定血常规和出血时间。

研究结果：3.1 LDA改善COC处理大鼠的代谢状态。通过体质量、摄食饮水及代谢笼测量发现，各组体质量和内脏脂肪相当；HCOC组摄食量较实验对照、LDA单用和LCOC单用组增加；LCOC和HCOC组饮水量较实验对照和LDA单用组增加；LCOC+LDA和HCOC+LDA与相应COC单用组相比未显著影响摄食和饮水。3.2 LDA治疗改善接受COC处理大鼠的葡萄糖代谢。通过OGTT、空腹胰岛素、HOMA-IR和TyG评估发现，HCOC组2小时负荷后血糖和餐后曲线下面积较实验对照和LDA单用组升高，空腹胰岛素、HOMA-IR和TyG亦升高；HCOC+LDA较HCOC单用组改善OGTT并降低餐后曲线下面积，但空腹胰岛素、HOMA-IR和TyG与HCOC单用组无显著差异；LCOC+LDA与LCOC单用组相比无显著影响。3.3 LDA治疗改善COC处理大鼠的血脂谱。通过HDL、甘油三酯和VLDL测定发现，HCOC组HDL降低、甘油三酯和VLDL升高；HCOC+LDA较HCOC单用组显著降低甘油三酯和VLDL；LCOC+LDA与LCOC单用组相比无显著影响；LCOC+LDA和HCOC+LDA与相应COC单用组相比未显著影响HDL。3.4 LDA对COC处理大鼠血液学指标的影响。通过血常规测定发现，白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、血细胞比容、淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞计数在各组间相当；LCOC和HCOC组血小板计数较实验对照组升高；LCOC+LDA和HCOC+LDA与相应COC单用组相比未显著影响血小板计数。3.5 LDA改善接受COC处理大鼠的血流动力学变化。通过尾套法测定发现，HCOC组SBP较实验对照组升高；HCOC组MAP较实验对照和HCOC+LDA组升高；LCOC+LDA和HCOC+LDA与相应COC单用组相比未显著影响SBP；DBP和HR在各组间相当。3.6 LDA改善COC处理大鼠的止血谱。通过出血时间、TF和D-二聚体测定发现，HCOC组出血时间较实验对照和LDA单用组缩短，TF和D-二聚体水平较实验对照和LDA单用组升高；HCOC+LDA较HCOC单用组显著降低TF和D-二聚体；LCOC+LDA与LCOC单用组相比未显著影响TF和D-二聚体；结果部分指出LCOC+LDA和HCOC+LDA与相应COC单用组相比未显著影响出血时间，讨论中作者认为出血时间向对照值恢复，并提示LDA可能调节血小板功能及其血管相互作用而非血小板数量。3.7 LDA改善COC处理大鼠的炎症变化。通过血浆IL-6、TNF-α和MCP-1测定发现，HCOC组IL-6、TNF-α和MCP-1较实验对照和LDA单用组升高；HCOC+LDA较HCOC单用组显著降低IL-6、TNF-α和MCP-1；LCOC+LDA与LCOC单用组相比无显著影响。3.8 LDA改善接受COC处理大鼠的内皮功能。通过血浆vWF和NO测定发现，HCOC组vWF较实验对照和LDA单用组升高，NO较实验对照组降低；HCOC+LDA较HCOC组显著降低vWF并升高NO；LCOC+LDA与LCOC单用组相比未显著影响vWF和NO。

讨论与结论：作者讨论指出，长期COC处理引起代谢调节紊乱标志物显著改变，HCOC动物出现葡萄糖耐量受损、胰岛素敏感性差、血脂异常和高胰岛素血症；异常脂质颗粒沉积于动脉壁促进斑块形成，是内皮功能障碍和促血栓状态的驱动因素。该研究结果与既往人类和动物研究一致，即OC对代谢变化的最不良影响与血脂升高、葡萄糖耐量差和胰岛素敏感性差有关；代谢并发症与雌激素剂量和孕激素组分的雄激素性有关。作者也指出既往一项研究在果糖喂养大鼠中报道HCOC增加HDL，与本研究不同，可能归因于OC类型、治疗持续时间和代谢组成不同。本研究中HCOC诱导的摄食增加、饮水减少和体重增加正常也反映代谢变化；短期LDA治疗减轻了长期HCOC暴露期间的代谢调节紊乱，与高脂喂养大鼠和2型糖尿病患者研究结果一致。既往研究显示LDA可降低高甘油三酯血症、增加胰岛素敏感性和葡萄糖摄取，阿司匹林可作为胰岛素增敏剂逆转高血糖、高胰岛素血症和血脂异常；但本研究中LDA未改变COC处理雌性大鼠的胰岛素敏感性，这种差异可能归因于性别差异和剂量方案等因素。作者还讨论，代谢调节紊乱参与动脉粥样血栓性疾病恶性循环，并破坏内皮生态系统和改变血流动力学反应；本研究中HCOC暴露动物vWF升高、NO生物利用度降低，与既往大鼠和人类研究一致，动物动脉粥样硬化模型提示极低或缺失vWF可防止动脉粥样硬化病变发展和分布。这些生物标志物改变促成观察到的血流动力学变化，表现为SBP和MAP升高；短期LDA改善HCOC处理大鼠的内皮功能和血流动力学反应，HCOC处理大鼠MAP降低与既往接受LDA 6个月的高血压患者MAP降低一致；HCOC处理大鼠接受LDA后内皮功能改善表现为血浆vWF降低和NO生物利用度增加。作者进一步讨论止血系统：各组白细胞、红细胞、血红蛋白、血细胞比容、淋巴细胞、中性粒细胞和单核细胞计数相当，但LCOC和HCOC处理大鼠血小板计数显著升高；COC的血管收缩效应和血管壁局部剪切应力可能解释血小板计数增加。血小板活化与vWF结合形成复合物并控制初级止血过程；本研究中HCOC缩短出血时间并通过促进TF和D-二聚体水平改变下游凝血级联，使大鼠易处于高凝状态，这与既往接受COC治疗个体促凝物质血浆水平升高的发现相似。作者指出，本研究中尽管血小板计数未变，出血时间向对照值恢复提示LDA可能调节血小板功能及其血管相互作用而非血小板数量；这与低剂量阿司匹林主要抑制血小板环氧合酶-1（cyclooxygenase-1, COX-1）和血栓素A₂（thromboxane A₂, TXA₂）依赖性血小板活化而不一定减少循环血小板数量的药理作用一致。LDA显著降低HCOC处理大鼠TF和D-二聚体，与既往显示阿司匹林降低TF表达的人类和小鼠研究一致；其他人类研究显示阿司匹林治疗期间D-二聚体无显著变化，并与队列高度高凝状态有关。LDA降低HCOC处理大鼠D-二聚体可能源于纤维蛋白原乙酰化，损害纤维蛋白聚合，从而增强凝块溶解并抑制血栓炎症循环。作者还讨论，雌激素高剂量导致的血管活性效应引起内皮功能和凝血生态系统不一致，改变动脉壁结构完整性，改变内皮弹性和通透性，使内皮细胞向促血栓状态转变；这种功能转变促成血管张力改变并促进血管平滑肌细胞增殖，导致不良炎症反应和某些免疫生物标志物释放。本研究中长期COC处理大鼠促炎细胞因子释放增加，慢性炎症反应由血管损伤引起并维持动脉粥样血栓性疾病恶性循环；既往证据提示雌激素和孕激素在免疫调节中有调节作用，依浓度不同雌激素可增强单核-巨噬细胞产生IL-1、IL-6和TNF-α等促炎细胞因子。本研究中HCOC通过释放IL-6、TNF-α和MCP-1等急性期反应物促进促炎反应，与既往实验和人类研究相似；IL-6和TNF-α水平相互作用与MCP-1升高相关，促进单核细胞趋化至内皮等炎症部位并分化为驻留巨噬细胞。LDA降低HCOC处理大鼠IL-6、TNF-α和MCP-1，与既往人类和实验动物研究显示阿司匹林降低血浆炎症标志物一致；随机对照试验显示阿司匹林治疗降低高危CVD患者IL-6和TNF-α，实验研究显示阿司匹林降低链脲佐菌素诱导2型糖尿病大鼠和高脂C57BL/6小鼠IL-6和TNF-α，建议机制涉及抑制核因子kappa-β（nuclear factor kappa-β, NF-κB）活化。作者指出，本研究剖析了COC使用剂量方案的细微差别，高剂量COC主要促成动脉粥样血栓风险，而低剂量COC不同，显示心血管风险与激素避孕药之间存在剂量依赖关系。局限包括：本研究未提供直接机制证据，如分子信号分析、血管组织学或氧化应激标志物；未考虑实验期间雌性动物的动情周期，可能造成观察反应的生物学变异；尽管动物来源标准化，但缺乏来源窝别信息不能排除潜在窝效应，尤其每组动物数量相对较少；因此结果应谨慎解释，不能完全排除与窝来源相关的潜在聚集。未来研究应使用有足够把握度、考虑窝别的设计，纳入纵向动情周期监测和终点生殖状态评估；整合血管组织学、分子信号、氧化应激和内皮功能生物标志物将进一步阐明观察到的止血和血管反应机制；前瞻性记录和平衡分配同窝动物，并在统计分析中考虑窝别，可减少潜在聚集并增强未来发现的有效性和因果解释。研究结论翻译：总体而言，这些初步发现表明，短期LDA在减轻雌性大鼠高剂量COC暴露诱导的代谢、炎症、内皮和止血功能紊乱方面具有有益作用。尽管本研究为基于生物标志物的研究，为动脉粥样血栓风险进展相关过程提供了见解，但未来实验研究有必要探索控制这些生物标志物表达的下游细胞机制。针对动脉粥样血栓性疾病病理生理机制的各个组成部分，将增强当前和未来干预措施的有效性和转化应用，以降低易感个体CVD总体风险。作者：Oyesanmi A. Fabunmi、Fayokemi C. Fabunmi、Ademola O. Olaiya、Oluwasina S. Dada、Phiwayinkosi V. Dludla、Bongani B. Nkambule。