《兔颈动脉粥样硬化对斑块及内中膜病理变化的影响》由会员分享，可在线阅读，更多相关《兔颈动脉粥样硬化对斑块及内中膜病理变化的影响（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 0 0 兔颈动脉粥样硬化对斑块及内中膜病理变化的影响武晓玲第三军医大学西南医院神经内科，罗春霞迟路湘重庆市介入脑血管病学研究所( 4 0 0 0 3 8 )C a r o 和F r y 等许多生物力学家的研究指出，动脉粥样硬化及血栓的形成与动脉局部狡窄及其管内的流动状态有极其密切的关系。这表明狭窄动脉局部流体力学因素是粥样硬化具有高度病灶性的原因。粥样硬化过程也是动脉腔局部变窄的过程，动脉局部狭窄不仅使动脉几何形状及力学性质发生显著改变，更严重的是引起动脉中的血液流动和流场异化。诱导动脉组织增长，促使动脉进一步狭窄和更加粥样硬化等，并随着狭窄的发展流体力学因素起着越来越大的作用，从而造成严
2、重的循环系统疾病。本研究旨在测定不同程度兔颈动脉粥样硬化性狭窄时血流剪切力变化并通过组织病理切片观察不同狭窄程度下斑块形态及内中膜变化。材料和方法1 主要实验材料：胆固醇( 化学纯) 购自成都科龙化工试剂公司，批号为0 4 1 1 0 3 ；花生油为何售鲁花牌花生油。精密玻璃转子气体流量计( L Z B 2 )型( 沈阳正兴流量仪表有限公司生产) 。普通饲料，购自第三军医大学实验动物中心。高脂饲加工：按2 胆固醇、6 花生油、9 2 普通颗粒饲料比例加工配制。2 实验动物和分组：雄性日本大耳白兔3 2 只，体重2 0 2 5 k g ，4 个月龄，由第三军医大学实验动物中心提供。将动物按抽签法
3、随机分为2 组，分别为正常饲料组( 珂= 6 ) ，喂普通颗粒兔饲料；高脂饲料加空气干燥术组伽= 2 4 ) ，随机分为A 、B 、C 、D4 组( ，l = 6 ) ，喂含2 胆固醇的颗粒饲料，1 周后实施颈动脉内膜空气干燥术，术后继续高脂饲料喂养，所有动物均单笼喂饲，饮水不限，自由摄食，每日每只进食1 5 0 9 饲料。分别于术后第2 周( A 组) 和第4 周( B 组) 、第8 周( C 组) 、1 2 周( D 组) 处死动物。3 实验方法：( 1 ) 内膜空气干燥术：手术动物术前1 2 h 禁食，不禁水。在严格无菌条件下。动物经速眠新注射液0 2 m 1 k g 肌肉麻醉，颈部脱毛
4、清洁消毒后，正中切皮，于甲状软骨上方水平分离左侧颈总动脉，长约2 5 c m ，如发现颈动脉小分支，则预以单线结扎。两端以动脉灾阻断血流。4 5 号头皮针尽可能平行于血管纵轴方向穿刺阻断血管的两端，生理盐水冲沈置换出管腔内的血液后，接上己调节好流量为2 5 0 “ m lm i n 的气流，历时5 m i n 造成内皮干燥，然后管腔内互新充满牛理盐水，放开临时动脉夹恢复血流。湿润棉片轻轻压迫穿刺点3 5 m i n止血。解开侧支结扎线，恢复血供。缝合皮肤创口并包扎。术后肌注庆大霉素肌注预防感染。( 2 ) 血管造影片判定颈动脉狭窄程度：以p h o t o s h o p 6 0 软件精确测量
5、造影片每根颈动脉最狡窄区的最小残腔直径( D M S ) 和狭窄远端正常颈总动脉直径( D D C ) ，狭窄率= ( D D C D M S ) D D C 1 0 0 ，狭窄程度的判定：狭窄率 o 0 5 ) ：内中膜比数据对比：A组及对照组与其他各组相比均有显著性差异( P O 0 5 ) 。但B 、C 、D 组间无显著性差异( 户 0 0 5 ) ；中膜平滑肌积分光密度数据对比：A 组及对照组与其它各组相比均有显著性差异( P 0 0 5 ) ，但B 、C 、D 组问无显著性差异( P = 加0 5 ) ；具体数据结果见表管腔均有不同程度狭窄，2 例完全闭塞，动脉狭窄1 。表1备组狭窄
6、率、平均剪切力及内中膜两积比，平滑肌1 0 D 值比较( 孑j )注：P 0 0 5狡窄率、剪切力用组间方斧分析；内中膜比、平滑肌I O D 用非参数统计( 秩和检验) + 此标记数据问相比无统计学义。2 病理检查：( 1 ) 肉眼大体观察正常饲料组兔颈动脉柔软有弹性，管腔内膜光滑。高脂饲料加空气干燥组颈动脉2 周后出现明显的管壁僵硬、增厚，8周及1 2 周组上述改变加重，病变局部血管增粗，堵塞后段见血管扩张。血管造影可清晰显示不同程度狭窄。( 2 ) 光镜下观察正常饲料组颈动脉内皮细胞完整，单层紧贴内弹力板。中层平滑肌细胞排列整齐，呈长型或椭圆型，胞浆呈嗜酸性红染，无明显脂质沉积。高脂饮食加
7、空气干燥组成功复制了动脉粥样硬化全部病理改变过程，在第4 8 周病变已趋成熟，中重度狭窄大部分集中与这一阶段，可见大脂质核心，薄纤维帽及纤维帽表面溃破等不稳定斑块特点。重度狭窄血管可见内膜增生的部分细胞团中有新生滋养血管的形成。结合M a s s o n 染色观察：A 组：内膜轻度增殖：内膜下少许泡沫细胞和脂质沉积，内弹力层基本存在，在仅有小脂纹，狭窄率1 3 的血管，可见管腔总面积扩大，但中膜结构无明显改变，平滑肌排列整齐；狭窄率达3 0 时可见中膜平滑肌纤维增厚，总管腔面积狭小，提示有弹性重构存在，血管结构基本完整。B 组：内膜增殖较重，内膜中见大量增殖的平滑肌细胞，泡沫细胞较少；中膜开始
8、变薄，中膜内可见泡沫细胞浸入。平滑肌减少，胶原增生。近弹力膜处平滑肌排列紊乱，细胞长轴垂直于内弹性膜排列。C 组：内膜进一步增厚，细胞数目减少，但细胞体积增大，胞内脂质成分增多；细胞外基质明显增多；中膜进一步变薄；并出现纤维化，弹力纤维消失，平滑肌纤维由结缔组织代替，并含有脂滴、泡沫细胞及胆固醇裂隙。中膜由内向外逐渐被病变组织所代替，并且病变的内膜与中膜的界限难以区分，内弹力膜断裂，充满血液的毛细血管穿入中膜使血管壁纤维化。D 组：病变更为严重，细胞核数目进一步减少，病变内充满大量无定形脂质或坏死细胞成分，偶见胆固醇结晶。大量脂质侵入中膜，胶原增生，平滑肌细胞明显减少，偶有脂质突破中膜，穿透管
9、壁。讨论血液的流动会对血管壁不断产生各种力的作用，包括：切应力( 剪切力) 、周应力和压应力等。其中剪切应力认为足与动脉粥样硬化发生及斑块破裂最为相关的力学因素。目前体外力学模型及临床研究均认为，湍流区低水平剪切力( 4 d y n e c m 2 ) 有利于诱导动脉粥样硬1 0 2 化的发生及斑块的成长【1 】；定范围的高水平剪切应( 1 0 7 0 d y n e c m 2 , l d y n e = 1 0 弓N ) 则有抗动脉粥样硬化作用，且对狭窄血管呈正性重塑作用1 2 I 。但当斑块面积占I E L 包围面积的4 0 及其以上时，这种代偿作用则明显减弱1 4 - 5 1 。狭窄前
10、端过高的剪切应力使血小板源性生长因子( p l a t e l e t - d e r i v e dg r o w t hf a c t o r ，P D G F ) 分泌减少，抑制了血管平滑肌细胞的蛋白合成，细胞凋亡增加，斑块的纤维帽变薄而易于破裂。J o a n n aK 等【6 l 进行了相关血流动力学的研究。结论认为：斑块溃疡更多发生在狭窄上游、高剪切力作用区。而且随着狭窄程度增加，斑块破溃的比例也在增加。即对于斑块破裂，高剪切力起着更为重要的作用。心血管研究表明：近2 3 的表现为急性冠状动脉综合征病人，发病前冠状动脉造影图像均可证明，罪犯部位血管损害的狭窄直径 7 0 ( 许多病
11、例 5 0 ) ，所以认为非限制性的血流狭窄未来引起斑块破裂和血栓形成的病例，比更严重狭窄的斑块产生破裂的病例多。根据L a p l a c e 定律，环壁应力与管腔直径和腔内压成正比，与管壁厚度成反比。因而，与严重狭窄相比，轻、中度狭窄处管腔大，计算机模型显示：较大的管腔对纤维帽产生更大的周径应力。因此更易诱发纤维帽的破裂。在本实验组中，我们发现随着血管狭窄程度增加、血流剪切力明显增高，与高剪切力相对应，可见到纤维帽变薄，斑块表面破溃及脂质核心增大、偏心性分布等不稳定斑块特点。其中以4 周组( 狭窄率6 0 2 8 + 5 0 8 ) ，与8 周组( 狭窄率7 6 0 7 5 3 5 ) 病
12、理改变最为显著。而2 周组( 狭窄率3 6 5 8 + 8 5 3 ) 则以纤维斑块为主。1 2 周组( 狭窄率6 5 5 8 + 8 3 6 ) 则多为粥样斑块。M a s s o n 染色显示随着狭窄率增加，内中膜比值明显增大，2 周组血管中膜增厚，平滑肌组织及胶原均显示增生改变，而4 周及8 周组在内膜增殖同时，伴随中膜明显萎缩变薄。中膜平滑肌含量减少，代之以大量胶原组织及泡沫细胞，弹力纤维部分中断，平滑肌排列紊乱。中膜内各组平滑肌I O D 值对比，数值逐渐减小。文献认为1 6 I ，动脉硬化后，引起动脉内血流方式发生变化，突向管腔的硬化斑，使正常血管变为弯管，而这种弯管将迫使血流转向
13、1 7 1 ，导致血流对管壁产生较大的压力，从而使管壁周向张力增大，迸一步造成血管壁特别是中膜的损伤，中膜则有不同程度的萎缩【8 l 。有人认为，脑动脉硬化病变初期，2 Q Q 鱼生笠主届全国! 坠堕鱼篮瘗瘟直堑堂苤途坛中膜平滑肌细胞分裂增殖，并迁移到内膜，分泌结缔组织幕质，包括胶原纤维、弹性纤维和蛋白多糖，引起内膜增厚，参与内膜粥样硬化斑的形成，病变进一步发展，弹力纤维消失，平滑肌由结缔组织代替，并出现纤维化，中膜变薄一l 。T a k e b a y a s h i t l o l观察高血压出血时受损的大脑中动脉和豆纹动脉，发现动脉中膜平滑肌细胞破裂萎缩，认为这足引起动脉管壁弹性丧失的原因
14、。有作者认为1 1 ，动脉硬化初期，管壁轻度增厚，有助于增加管壁刚度，限制血管内压的增加，用最小的力学特性的调整以适应高血压的环境。另外，血管造影显示，中蕈度狭窄血管后段均有不同程度扩张，而2 周组血管外形改变不大。文献认为：狭窄程度达5 0 时即可于狭窄后段形成湍流【1 2 】，湍流导致的压力波动又会促进斑块破裂；而湍流所产生的脉动高切应力还可引起高频振颤，使狭窄血管比正常管段更易膨胀。最终动脉弹性改变而发生狭窄后扩张。己发生狭窄后扩张的动脉即便介入治疗后狭窄段完全再通，其管径仍小于扩张的动脉，仍町形成两利，流场继续损伤内皮。使介入治疗后再狭窄发生率增加。参考文献1F i s h e rA
15、B ，C h i e nS ，B a r a k a tAL e ta 1 E n d o t h e l i a Ic e l l u l a rr e s p o n s et Oa l t e r e ds h e a rs t r e s s A mJP h y s i o lL u n gC e l lM 0 1P h y s i 0 1 2 0 0 1 2 8 l ：L 5 2 9 一L 5 3 3 2S t o n eP H C o s k u nA U Y e g h i a z a r i a n sY e ta 1 P r e d i c t i o no fs i t e
16、 so fc o r o n a r ya t h e r o s c l e r o s i sp r o g r e s s i o n ：I nv i v op r o f i l i n go fe n d o t h e l i a ls h e a rs t r e s s , l u n l e n a n do u t e rV e S S e l w a l lc h a r a c t e r i s t i e st op r e d i c tv a s c u l a rb e h a v i o r C U I TO o i nC a r d i 0 1 2 0 0 3 1 8 ：4 5 8 4 7 0 3W e 呲z e lJJ J a n s s e nE V o sJ e ta 1 E x t e n s i o no fi n c r e a s e d
