靜脈橋動脈化后橋血管重塑的實驗研究

趙智偉，葛建軍*，林 敏，周正春，王海濤，孔 祥，

劉永志1，鄔 松1，周經月1，Abendroth DK2

(1安徽醫科大學第一附屬醫院，合肥230022;2德國Ulm大學臨床外科中心)

自體靜脈橋移植是臨床上治療冠狀靜脈硬化性心臟病(CHD)及周圍血管閉塞性疾病最常用的血運重建方法之一，因而使靜脈動脈化(AVG)成為一種較為常見的病理狀態。目前針對AVG的研究仍然偏少，2009年7～12月，我們通過構建大鼠頸AVG模型，對其橋血管的結構重塑進行探討，為進一步探尋橋血管再狹窄的病因、機制和防治措施打下基礎。

1 材料與方法

1．1 實驗動物 SPF級SD大鼠30只，隨機分為實驗組和對照組，每組15只。大鼠8～10周齡，體質量200～220 g，雌雄不拘，由安徽省動物中心提供。

1．2 實驗器械及材料 顯微外科器械一套(上海醫療器械廠)，8/0和10/0醫用無損傷線(寧波醫療縫線廠)，20 G動脈穿刺外鞘管(BD公司)，10%水合氯醛，肝素鈉，罌粟堿，4%多聚甲醛，HE染色試劑盒(南京建成生物技術有限公司)，恒溫箱，BM-Ⅱ病理包埋機，石蠟切片機(德國徠佧RM2015)，JEDR80D形態學圖像分析系統Version 6．0等。

1．3 模型構建方法

1．3．1 實驗準備 10%水合氯醛300 mg/kg，腹腔注射麻醉。肝素以200 U/kg經尾靜脈肝素化。仰臥位固定，備皮，常規消毒、鋪巾。取頸部正中切口約2 cm，逐層分離，暴露右側頸外靜脈，8/0無損上線結扎其屬支，離取0．5～1 cm遠心端主干，肝素鹽水及罌粟堿液沖洗其管腔，備用。于右側氣管旁、胸鎖乳突肌下充分游離頸總動脈至分叉處，長1～1．2 cm，術中盡量避免損傷氣管旁小動脈分支及迷走神經，并以稀釋罌粟堿液噴灑動脈表面。兩端以無損傷血管夾阻斷血流，cuff組可于中間離斷;而縫合組可剪除0．5 cm動脈，使截面與動脈呈30°～45°，且兩截面相互平行。肝素鹽水沖洗管腔，清除血凝塊，再次噴灑罌粟堿液。

1．3．2 模型制備 實驗組剪取20 G動脈穿刺外鞘管1～2 mm，并留有一柄部，自制成 cuff管。10/0線分別牽引遠、近端動脈游離緣穿過cuff管，用微血管鉗夾住柄部，再以兩把顯微鑷夾持動脈壁小心翻轉至cuff管上約0．8 mm，內膜向外，8/0線結扎固定于管壁。剪取備用的頸外靜脈0．6 cm，并倒置，將兩側的cuff管分別插入靜脈管腔內，8/0線結扎固定，使靜脈置于離斷的動脈之間［1］。對照組僅模擬手術環境，分離動靜脈，但未進行靜脈橋的移植。

1．4 組織學檢查 分別于術后1、2、4周取出靜脈橋和對照組頸靜脈進行研究。通過外觀、搏動、血流情況判斷橋血管是否通暢。可先剪斷靜脈橋遠心端，通暢者見血流噴出。迅速取出橋血管，10%的中性甲醛沖洗固定，24 h后常規脫水，石蠟包埋，HE染色，0．5 μm厚度切片，選取橋靜脈中段為研究對象，利用形態學分析系統計算內膜、中膜增生的厚度。

1．5 統計學方法 應用SPSS13．0軟件進行統計分析，所得數據以±s表示，采用t檢驗。以P≤0．05為有統計學差異。

2 結果

2組模型均無動物死亡。4周時，實驗組1只因內膜增生閉塞，通暢率93．3%，余14只大鼠橋靜脈充盈良好，但管壁不同程度增厚，管腔變窄;對照組靜脈無閉塞，管壁無明顯增厚。AVG后1、2、4周時實驗組和對照組內膜和中膜厚度比較見表1，HE染色結果見插頁Ⅱ圖11。由表1可見，實驗組內膜厚度約是對照組的5．5～15．2倍，部分標本可觀察到脂質的沉積和粥樣硬化的形成;實驗組中膜厚度約是對照組的1．4 ～5．9 倍。

表1 實驗組和對照組術后1、2、4周內膜和中膜厚度比較(μm，ˉx±s)

3 討論

靜脈移植物是冠狀動脈旁路移植術(CABG)及外周血管性疾病重要的移植材料，而AVG亦成為一種較為常見的病理狀態。雖然CABG術目前已較為成熟，但是靜脈移植物的結構重塑所導致的再狹窄嚴重影響了靜脈橋的近遠期通暢率。研究表明，CABG術后第1年有10% ～15%靜脈橋阻塞，術后1～6 a閉塞率1% ～2%，6～10 a約為4%。大隱靜脈橋術后10 a的通暢率為50% ～60%，且這些通暢的靜脈中僅50%能免于嚴重的狹窄［2，3］。因此研究和認識AVG后橋血管的結構重塑，將為探尋橋血管再狹窄的病因、機制和防治措施打下基礎。

本研究通過改良cuff法構建頸AVG模型，發現實驗組動脈化后靜脈壁結構發生重塑，內膜、中膜增生，管腔不同程度變窄，1例橋血管閉塞。AVG后血管的重塑是復雜的、多因素參與的過程。靜脈橋血管在游離、獲取及移植到動脈系統的過程中，手術的創傷及動脈系統內血流壓力的突然改變產生的生物機械應力，均會使橋血管壁及內膜受到不同程度的損傷，大量內皮細胞(ECs)的脫落，膠原暴露，促進血小板黏附、聚集，激活血小板及白細胞，釋放大量炎癥介質和細胞因子，連同受損ECs分泌的有絲分裂原因子，如血小板源性生長因子(PDGF)、內皮素(ET)和堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)，促進中膜血管平滑肌細胞(SMCs)的活化，收縮型向合成型轉化［4］，分泌局部血管活性物質和細胞因子，如血管緊張素Ⅱ (ATⅡ)、5-羥色胺(5-HT)、ET、PDGF、纖維生長因子(FGF)、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)等，這些活性物質再次促進中膜SMCs增殖并穿過血管內彈性層向內膜遷移，同時產生過量的細胞外基質，引起新生內膜形成及管壁增厚，構成了靜脈橋狹窄的病理基礎［5～7］。受損的 ECs與SMCs通過細胞因子的作用形成正反饋。SMCs的增殖、遷移和合成分泌大量的細胞外基質是內膜增生和血管再狹窄的關鍵［6］。而新生內膜逐漸成為遠期粥樣硬化的土壤［8］。對照組靜脈在模擬手術環境和創傷的情況下，沒有觀察到明顯的內膜和中膜增生，提示動脈化及其產生的生物力學變化可能是關鍵因素。

因此，動脈化的病理過程加快了靜脈橋血管內膜和中膜的增生，也加快了橋血管的結構重塑。

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