可控性生物吸收鎳合金藥物洗脫支架置入有效性及安全性分析

于國威， 邱 林， 徐 輝,張 雷， 李 玲

1.遼寧省婦幼保健院，遼寧 沈陽 110005；2.北京協和醫院 心內科，北京 100730；北部戰區總醫院 3.衛勤部；4.婦產科，遼寧 沈陽 110000

《中國心血管病報告2016》數據顯示，心血管疾病的病死率已超過癌癥等疾病，成為患者死亡的主要原因之一[1]。經皮冠狀動脈介入治療作為動脈粥樣硬化性心血管疾病的首選治療方法，在全球范圍內得到了廣泛的應用。但是，經皮冠狀動脈介入治療后支架內再狹窄和長期支架血栓形成等問題極大地限制了介入治療的長期療效[2-3]。血管病變的長度、參考血管直徑較小、初始斑塊負荷和殘余斑塊是影響支架內再狹窄發生的重要因素[4-5]。鎳離子可以通過多種機制抑制細胞增殖、促進細胞凋亡。本研究將金屬鎳電鍍于不銹鋼金屬裸支架上，制成新型鍍鎳不銹鋼支架，旨在探討其置入后的安全性及有效性。現報道如下。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組 選取20只健康的雄性新西蘭大白兔為研究對象，體質量2.5～3.0 kg，4～6個月齡。實驗動物由北京協和醫院動物實驗科提供。將實驗動物隨機分入不銹鋼裸支架(BMS)組和鍍鎳不銹鋼支架(Ni-BMS)組，每組各10只。本研究對大白兔的處置符合動物倫理學標準。

1.2 模型制備 適應性喂養大白兔3 d，術前3 d開始喂服阿司匹林25 mg/d，硫酸氫氯吡格雷片20 mg/d，術前嚴格禁食12 h，準確測量體質量。將支架預裝于球囊上，所有手術器械消毒后備用。經耳緣靜脈對大白兔進行麻醉，將25%濃度的烏拉坦以4 ml/kg的劑量緩慢靜脈推注。于右側大腿部位備皮，將皮膚切開，鈍性分離皮下組織、肌肉，剝離股動脈鞘，充分顯露股動脈。應用21G橈動脈穿刺針，直視下穿刺股動脈，成功后，撥出針芯，沿穿刺針送入導絲，拔出針鞘，沿導絲送入5F橈動脈鞘，經鞘管送入0.014英寸導引鋼絲至腹主動脈，經動脈鞘三通注入造影劑，造影確認導絲位于血管真腔內，沿導引鋼絲送入球囊導管，將預裝支架的球囊導管沿引導鋼絲送入腹主動脈下段距髂動脈分叉處4～5 cm處，定位后固定導絲、球囊導管，用造影劑充盈壓力泵，加壓至8～14 atm(1 atm=101.325 kPa)，持續20 s，將裝置支架的球囊進行擴張，待支架完全貼壁后，將球囊抽成負壓后撤出。每只大白兔均于支架置入15 min后重復造影，確認管腔通暢，支架貼壁良好。于大白兔腰椎旁側的肌肉常規注射青霉素3 d，預防感染。由于術后2 d食欲下降，給予胡蘿卜喂養，食欲改善后繼續全飼料喂養至28 d。

1.3 標本采集 術后28 d，將兩組實驗動物以空氣栓塞法處死，經耳緣靜脈注射空氣20～40 ml，迅速剖腹，取出目標血管，用裝有4%多聚甲醛的固定液繼續加壓灌注，然后于支架近端10 mm處用剪刀剪斷。應用顯微外科剪刀將目標血管剪成兩部分，置于4%多聚甲醛中固定過夜(固定時間<24 h)。固定完成后，將一部分血管行有機玻璃包埋及硬組織切片，然后行HE染色；為避免金屬支架對免疫組化結果的影響，將另一部分血管標本切成前、中、后3段，再用顯微外科鑷子小心抽出支架絲，放入塑料包埋盒，行石蠟包埋及切片，切片厚度4 um。HE染色、TUNEL法檢測細胞凋亡，免疫組化法檢測增殖細胞核抗原細胞增殖情況。比較兩組支架血管壁各圍繞面積、面積狹窄百分比、相關癥狀積分、增殖細胞陽性指數、凋亡細胞陽性指數、血液學指標及安全性。

2 結果

2.1 兩組支架血管壁各圍繞面積及面積狹窄百分比比較 Ni-BMS組管腔面積大于BMS組，新生內膜面積、面積狹窄百分比小于BMS組，差異均有統計學意義(P<0.05)。Ni-BMS組外彈力膜面積、內彈力膜面積與BMS組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組血管壁各圍繞面積及狹窄百分比比較

2.2 兩組相關癥狀積分比較 Ni-BMS組炎癥積分、損傷積分、內皮化積分與BMS組比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組相關癥狀積分比較積分/分)

2.3 兩組支架細胞增殖、凋亡指數比較 BMS組增殖細胞陽性指數為(29.25±1.37)，大于Ni-BMS組的(18.42±1.46)，差異有統計學意義(P<0.05)。Ni-BMS組凋亡細胞陽性指數為(54.38±10.52)，大于BMS組的(25.12±3.45)，差異有統計學意義(P<0.05)。

2.4 兩組血液化驗指標比較 兩組支架置入后紅細胞計數、白細胞計數、血小板計數、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、肌酐比較，差異均無統計學意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組血液化驗指標比較

2.5 病理觀察結果 病理觀察兩組支架均未見亞急性血栓形成、邊緣效應，支架表面覆半透明樣內膜，管腔通暢，支架張開良好。所有實驗動物處死后迅速取出重要臟器，肉眼見心臟、肺、肝、腎大體形態正常，病理組織學觀察各個臟器均未見變性、壞死及炎癥反應。

3 討論

血管內再狹窄是機械性損傷的血管修復反應。經皮冠狀動脈介入治療后血管內再狹窄的發生機制十分復雜，最初涉及到內皮細胞層的剝脫，血管平滑肌的伸展，血小板的聚集，后伴隨著血管平滑肌細胞的增殖、遷移、凋亡等[6-7]。血管平滑肌細胞的合成反應，以及隨后發生的細胞增殖與細胞外基質形成會導致支架內再狹窄進展，因此，了解支架置入后血管平滑肌細胞的反應至關重要。

目前，經常使用的支架金屬基質包括316L不銹鋼、鎳鈦合金、鈷鉻合金，以及近年來研究較多的可降解鐵、鎂合金，這些支架金屬基質在體內環境均存在某種程度的金屬腐蝕現象。有研究發現，鎳鈦支架腐蝕產生的上清液及沉淀物對于血管平滑肌細胞有潛在的細胞毒性，特別是當鎳離子釋放濃度>9 ppm時，平滑肌細胞的增長被抑制在細胞周期中，細胞數量減少的同時伴隨細胞形態變化，且呈現出時間及濃度依賴性[8]。另有研究表明，鎳離子可以抑制細胞增殖、促進凋亡[9-13]。炎癥反應在血管內再狹窄發生中起到了重要的作用，血管損傷程度與炎癥反應及內膜增殖密切相關。本研究中，BMS組炎癥積分與Ni-BMS組無明顯差異，提示兩種支架在置入后所引起的炎癥反應相當。支架置入后表面內皮化對血管的愈合十分重要，表面內皮化可以抑制血管平滑肌細胞的增生及遷移。目前，藥物支架存在的問題之一為內皮功能障礙，內皮化延遲，部分患者易出現晚期血栓形成。本研究將內皮化積分作為測定指標，觀察到兩組內皮化積分未見明顯差異，提示鍍鎳支架可以完成早期的內皮化。本研究還發現，Ni-BMS組管腔面積大于BMS組，新生內膜面積、面積狹窄百分比小于BMS組，提示鍍鎳支架在置入后的短期內與金屬裸支架相比，具有抑制血管內膜增殖的作用。本研究使用的鍍鎳支架觀察期內未見血栓形成，未見邊緣效應、內膜出血及動脈瘤，支架表面愈合良好，提示鍍鎳支架具有良好的局部安全性及生物相容性。

綜上所述，與金屬裸支架相比，鍍鎳支架在早期可以抑制支架內新生內膜形成，減少再狹窄發生。鍍鎳支架通過抑制平滑肌細胞增殖、促進其凋亡抑制內膜增生，預防再狹窄的發生。鍍鎳支架置入短期內全身系統安全性良好，具有較好的生物相容性。