應用高頻超聲評價動脈粥樣硬化血管內皮功能

楊 欣,王 薇,鄭春梅,曹 霞,鄒曉娉,范 蕾,郭 麗

(佳木斯大學附屬第一醫院,黑龍江 佳木斯 154003)

血管內皮功能障礙是動脈粥樣硬化(AS)等疾病早期的重要表現。對于內皮功能在體內的檢測方法研究包括血管造影、血管內超聲等,本研究運用高頻超聲對動脈粥樣硬化不同時期兔檢測左髂外動脈血管內皮功能,同時進行病理學檢查。

1 材料和方法

1.1 動物模型的制備

日本大耳白兔35只,3～ 4個月齡,雌雄不限,在相同的實驗條件下飼養,經 1周適應性飼養后隨機分為：A組,對照組(10只),喂正常顆粒飼料;B組,動脈粥樣硬化模型組(25只 ),喂養混合飼料(含 1%膽固醇+2%蛋黃粉+5%豬油)。各組兔每天飼料量約150g。動物單籠飼養,自由飲水,喂養至16周。

1.2 試劑與儀器

使用 Logiq 9彩色超聲診斷儀,線陣探頭,頻率12M Hz;全自動生化分析儀,膽固醇,硝酸甘油等。

1.3 髂外動脈血管超聲檢測方法[1]

兔肌注速眠新 0.15mL/kg麻醉后,仰臥位固定,下肢外展,剪除局部被毛 ,涂抹耦合劑 ,連接心電圖。于兔左腹股溝靠腹側縱行檢查左髂外動脈,于髂總動脈分叉后至少獲得長軸1.5cm血管顯像后,整個過程中探頭位置保持不變。于 T波末測定其內徑(D),D為前后壁內膜管腔界面間的垂直距離。先測量基礎狀態內徑(D0),然后使用止血帶扎住兔左下肢中下段,加壓至280mmHg,持續5min后迅速放氣,放氣后30s～ 1min內記錄左髂外動脈圖像。動物休息15min后,舌下滴服硝酸甘油0.125mg/kg,2～ 3min內記錄左髂外動脈圖像,所有結果記錄在磁光盤中,以備分析。測量時取三次測定的平均值,放氣后內徑為 D1,血管內皮依賴性舒張功能(EDD)=(D1-D0)/D0×100%。滴服硝酸甘油后內徑為 D2,血管內皮非依賴性舒張功能(NEDD)= (D2-D0)/D0×100%。

1.4 血脂測定及病理學檢查

采靜脈血,用酶法在全自動生化分析儀上測血清總膽固醇 (TC)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL)、甘油三酯 (TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL)。取出髂外動脈做 HE染色光鏡檢查。

1.5 統計學分析

2 結果

2.1 各組兔血脂結果

見表 1。

表1 各組兔血脂結果 (±s,mmol/L)

表1 各組兔血脂結果 (±s,mmol/L)

注：與 A組比較,aP ＜0.05。

代謝指標 組別 4周 8周 12周 16周T C A組 1.49±0.47 1.68±0.59 1.21±0.33 1.45±0.36 B組 13.55±3.58a 34.44±7.35a 33.81±5.57a 35.56±6.31a HDL-C A組 0.72±0.14 0.74±0.21 0.77±0.17 0.80±0.29 B組 1.68±0.41a 2.64±0.33a 3.81±1.68a 3.99±1.20a LDL-C A組 0.26±0.11 0.34±0.08 0.30±0.06 0.35±0.12 B組 10.65±3.52a 15.78±2.74a 18.10±4.36a 21.65±3.48a

2.2 各組兔髂外動脈 EDD及 NEDD

見表2。

表2 各組兔髂外動脈 EDD及 NEDD(±s,%)

表2 各組兔髂外動脈 EDD及 NEDD(±s,%)

注：與 A組比較,aP ＜0.05。

檢測指標 組別 4周 8周 12周 16周EDD A組 14.66±2.33 15.09±1.99 15.52±2.08 15.12±2.61 B組 9.17±1.02a 4.92±0.81a 1.19±0.47a 1.07±0.26a NEDD A組 11.02±2.36 10.96±1.79 9.89±1.88 10.55±2.03 B組 11.70±2.55 9.92±2.31 6.18±1.44a 4.22±0.77a

2.3 病理形態學改變

肉眼觀察可見 AS組兔髂外動脈管壁有可見大量黃色脂樣斑塊凸向管腔,而正常對照組兔動脈內壁光滑。光鏡觀察可見 AS組血管內膜明顯增厚,管壁彌漫性隆起,并可見大量泡沫細胞,中膜平滑肌細胞增生明顯。而正常對照組內皮細胞連續完整,細胞排列有序,內彈力膜層結構清晰,管壁厚度均勻。

3 討論

血管內皮細胞是覆蓋于血管內表面的一層單層連續細胞,有血管屏障等重要生物學功能。高血脂可直接或間接損傷動脈內皮細胞,導致內皮功能的紊亂,而內皮功能紊亂通過分泌多種致炎細胞因子而誘發動脈內膜的炎癥反應[2]。內皮功能失調是 AS病理過程的一個早期改變[3]。早期檢測內皮功能損害有十分重要的臨床意義。自從 Celermajer開創性地設計了彩色多普勒超聲測定動脈內徑變化來評價 EDD和NEDD以來,對許多疾病的內皮功能做了許多相關研究[4,5]。超聲檢測內皮功能的優越性在于操作簡單、無創、準確、重復性好等。本研究應用高頻超聲檢測動脈粥樣硬化血管內皮功能,觀測內皮功能隨 AS病變進展的變化。結果顯示,兔喂養膽固醇后血脂升高,TC、HDL和 LDL隨喂養時間的延長而升高。隨著膽固醇喂養時間的延長,AS組4周時 EDD出現損傷,而 NEDD在4周、8周時與對照組間無明顯差異,12周后才出現減低,EDD的損傷出現早于 N EDD損傷,這與以往報道一致[6]。說明內皮細胞功能障礙的出現先于平滑肌細胞功能障礙,并且隨著膽固醇喂養時間的延長,病變的逐漸加重,EDD和 NEDD的損傷均逐漸加重。因而,應用高頻超聲檢測外周血管內皮功能是操作簡單,無創,能夠動態評價藥物干預對內皮功能影響的良好方法,并且可以用來尋找損害內皮功能的各種危險因素及防治策略。

[1]楊欣,馬春燕,任衛東.高分辨力超聲評價辛伐他汀對動脈粥樣硬化兔血管內皮功能的影響及與 VCAM-1表達的關系 [J].中國超聲醫學雜志,2008,24(5)：392-395

[2]Maron DJ,Fazio S,Linton M F.Current perspectives on statins[J].Circulation,2000,101(2)：207-213

[3]Arbustini E,Grasso M,Diegoli M,et al.Morphologic changes induced by acetylcholine infusion in normal and atherosclerotic coronary arteries[J].Am J Cardiol,1993,71(16)：1382-1390

[4]Tousoulis D,Antoniades C,Stefanadis C.Evaluating endothelial function in humans：a guide to invasiv e and non- invasiv e techniques[J].Heart,2005,91(4)：553-558

[5]oquerJ,Segura T,Serena J,et al.Endothelial dysfunction,vascular disease and stroke：the ARTICO study[J].Cerebrovasc Dis,2009,27(1)：25-37

[6]晏沐陽,段云友,曹鐵生,等.高膽固醇血癥兔動脈內皮非依賴舒張功能在體、離體研究 [J].中華超聲影像學雜志,2000,9(10)：622-624