不同周齡自發(fā)性高血壓大鼠動(dòng)態(tài)血壓變化及阻力血管形態(tài)學(xué)研究*

李 虹, 肖傳實(shí), 王 蕾, 楊慧宇

(山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院心內(nèi)科， 山西 太原 030001)

不同周齡自發(fā)性高血壓大鼠動(dòng)態(tài)血壓變化及阻力血管形態(tài)學(xué)研究*

李 虹, 肖傳實(shí)△, 王 蕾, 楊慧宇

(山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院心內(nèi)科， 山西 太原 030001)

目的觀察不同周齡自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)動(dòng)態(tài)血壓變化及阻力血管形態(tài)。方法分別選用16周及40周齡的SHR模型，使用遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)觀察清醒、無(wú)拘束SHR的動(dòng)態(tài)血壓變化，分析不同周齡SHR的血壓晝夜變化及變異度，比較不同周齡SHR阻力血管的形態(tài)學(xué)變化。結(jié)果40周SHR較16周SHR 24 h血壓均值高，但無(wú)顯著差異；16周SHR夜間血壓下降率較40周明顯升高(Plt;0.05)；40周SHR 血壓變異系數(shù)較16周SHR明顯增大。腸系膜動(dòng)脈(阻力血管)中膜面積/管腔面積比值隨著周齡的增加而增加，5周、16周與40周相比有顯著差異(Plt;0.05)。結(jié)論40周SHR動(dòng)態(tài)觀察24 h血壓變異度較16周SHR大，且隨著周齡的增加，阻力血管(腸系膜動(dòng)脈)的中膜面積/管腔面積增加。

自發(fā)性高血壓大鼠; 動(dòng)態(tài)血壓; 高血壓

高血壓患病率隨年齡的增長(zhǎng)而逐漸增加。使用動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)技術(shù)可以真實(shí)反映各時(shí)點(diǎn)的血壓狀況[1]，揭示血壓波動(dòng)特點(diǎn)及晝夜變化規(guī)律。血壓晝夜模式獨(dú)立于血壓水平影響心血管系統(tǒng)功能。而偶測(cè)血壓不能反映血壓的24 h動(dòng)態(tài)變化，并且不能排除生理因素的影響。同時(shí)血壓波動(dòng)性作為研究心血管活動(dòng)指標(biāo)被認(rèn)為與高血壓靶器官損傷密切相關(guān)。本研究以自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rat，SHR)為高血壓動(dòng)物模型，采用遙感測(cè)壓法監(jiān)測(cè)不同周齡清醒、無(wú)拘束活動(dòng)的SHR動(dòng)態(tài)血壓情況，比較不同周齡SHR的動(dòng)態(tài)血壓、血壓波動(dòng)性變化，同時(shí)對(duì)不同周齡SHR阻力血管(腸系膜動(dòng)脈)的形態(tài)學(xué)變化進(jìn)行觀察比較。

材 料 和 方 法

1材料

1.1動(dòng)物 雄性SHR，清潔級(jí)，16周齡和40周齡，250-280 g，購(gòu)自四川省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物檢測(cè)中心[編號(hào)：SCXK(川)2004-16]。

1.2主要試劑 戊巴比妥鈉(Sigma)；組織膠(DSI)；生物纖維片(DSI)；抗凝膠(DSI)；HE(Sigma)。

1.3主要儀器 遙感測(cè)壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)DSIDSI；植入子(PA-C10)(DSI)；數(shù)據(jù)接收器(PRC-1 SN6301)(DSI)；外界壓力監(jiān)控器(APR-1 SN1782)(DSI)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(Matrix 2261)(DSI)；數(shù)據(jù)處理軟件(Silver Version 4.0)(DSI)；BL-410生物信號(hào)顯示與處理系統(tǒng)(成都泰盟電子有限公司);HX-II型小動(dòng)物血壓計(jì)(湖南醫(yī)科大學(xué));顯微鏡(Olympus)切片機(jī)( ELICA2035)。

2方法

2.1模型的建立

① 動(dòng)物的選擇 雄性SHR, 16周及40周齡各15只，飼養(yǎng)于潔凈環(huán)境內(nèi)。

② 尾套法測(cè)量 將SHR在37 ℃保溫箱內(nèi)預(yù)熱10-15 min，待尾動(dòng)脈充分?jǐn)U張，將鼠尾穿過(guò)尾套并與脈搏換能器相連，設(shè)置儀器參數(shù)(G=50,T=0.01,s,F=3 Hz)，使尾動(dòng)脈脈搏信號(hào)足夠大。動(dòng)物安靜后用橡皮球充氣加壓，使尾套內(nèi)壓力升高至脈搏完全消失，然后緩慢放氣尾套減壓直至脈搏信號(hào)恢復(fù)正常，停止信號(hào)采集。用BL-410生物信號(hào)處理系統(tǒng)測(cè)量壓力值，點(diǎn)擊信息按鈕顯示實(shí)時(shí)收縮壓及心率，重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。

③ 血壓遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建立[2]SHR使用1%戊巴比妥鈉(4 mL/kg)麻醉，于腹正中線切開(kāi)長(zhǎng)約2-3 cm的切口，分離腹主動(dòng)脈，用2%利多卡因沖洗血管。暫時(shí)夾閉血管，用25號(hào)針頭穿入腹主動(dòng)脈并順其孔將植入子導(dǎo)管插入約5-6 mm(逆血流方向)，用纖維片固定導(dǎo)管。之后，再次用2%利多卡因沖洗血管，避免血管收縮痙攣。將腸段送回腹腔。植入子被固定在腹壁并關(guān)腹。術(shù)后大鼠單籠飼養(yǎng)，可以無(wú)拘束自由活動(dòng)，術(shù)后7-10 d左右血壓、心率趨于穩(wěn)定，將籠置于接收板上收集數(shù)據(jù)，并由信號(hào)處理器轉(zhuǎn)換后用相關(guān)軟件分析整理，監(jiān)測(cè)血壓心率變化。

2.2指標(biāo)測(cè)定

① 動(dòng)態(tài)血壓變化 每天從上午8-9時(shí)起連續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)血壓24 h。測(cè)壓間隔為30 min。監(jiān)測(cè)所得參數(shù)有24 h、白天(6：00-22：00)、夜間(22：00-6：00)和每1 h的平均收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)和心率(heart rate，HR)。

② 動(dòng)態(tài)血壓均值 監(jiān)測(cè)自發(fā)性高血壓大鼠24 h動(dòng)態(tài)血壓，每次開(kāi)始時(shí)間均為16：00，監(jiān)測(cè)參數(shù)為收縮壓和舒張壓及心率，并計(jì)算每日的24 h SBP和DBP均值。

③ 夜間血壓下降率 由于大鼠生理節(jié)律與人類(lèi)相反，故血壓下降率為(夜間均值-白晝均值)/夜間均值，以判斷晝夜節(jié)律變化。

④ 血壓波動(dòng)性 長(zhǎng)時(shí)血壓變異，即24 h動(dòng)態(tài)血壓均值的標(biāo)準(zhǔn)差，能更好地代表整體血壓變異，與靶器官損害程度有關(guān)。監(jiān)測(cè)不同周齡SHR 24 h內(nèi)動(dòng)態(tài)血壓變化，計(jì)算24 h內(nèi)SBP、DBP的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差，用標(biāo)準(zhǔn)差除以均數(shù)所得值即該日該組大鼠的血壓變異系數(shù)。

⑤ 不同周齡SHR腸系膜動(dòng)脈形態(tài)學(xué)比較 雄性SHR大鼠, 5周、16周及40周齡各5只，飼養(yǎng)于潔凈環(huán)境內(nèi)。將SHR處死后取腸系膜動(dòng)脈，經(jīng)中性福爾馬林固定，常規(guī)脫水，包埋切成6-10 μm的薄片，進(jìn)行HE 染色。使用圖像分析儀測(cè)定血管中膜厚度/管腔面積。

3統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

結(jié) 果

1不同測(cè)壓方法的比較

同一動(dòng)物使用尾套法及DSI植入式生理信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)測(cè)量清醒大鼠血壓，見(jiàn)表1。遙感測(cè)壓法較尾套法獲得的血壓值低(Plt;0.05)。 16周及40周SBP值無(wú)顯著差異。

表1 使用尾套法及生理信號(hào)遙測(cè)系統(tǒng)測(cè)量同一清醒大鼠收縮壓的比較

2不同周齡SHR動(dòng)態(tài)血壓變化

2.116周SHR動(dòng)態(tài)血壓變化 由圖1可以直觀地看到16周SHR的24 h血壓呈夜間高、白天低的晝夜變化，平均動(dòng)脈壓為(133.50±7.83)mmHg，脈壓(48.78± 6.42)mmHg。

2.240周SHR動(dòng)態(tài)血壓變化 由圖2同樣可以直觀地看到40周SHR的24 h血壓情況，血壓呈夜間高、白天低的晝夜變化，平均動(dòng)脈壓(140.6±14.7)mmHg，脈壓(50.48±4.57)mmHg。

Figure 1. Typical 24-hour blood pressure recorded by DSI radio telimetric system in 16-week-old SHR.A：siystolic blood pressure(SBP)and diastolic blood pressure(DBP)；B:pulse pressure；(PP)andmean arterial pressure(MAP).±s.n=15.

Figure 2. Typical 24-hour blood pressure recorded by DSI radio telimetric system in 40-week-old SHR.A：SBP and DBP；B: PP and MAP±s.n=15.

324h動(dòng)態(tài)血壓均值

40周SHR較16周SHR 24 h血壓均值增高，但無(wú)顯著差異(Pgt;0.05)；與16周SHR相比，40周SHR的24 h平均心率(24 h HR)及24 h脈壓(PP)明顯升高(Plt;0.05)，見(jiàn)表2。

4夜間血壓下降率

40周SHR夜間血壓下降率較16周明顯降低，見(jiàn)表3。

表2 SHR的24 h動(dòng)態(tài)血壓變化

表3 不同周齡SHR夜間血壓下降率的比較

5血壓變異系數(shù)

40周SHR 血壓變異系數(shù)較16周SHR明顯增加，見(jiàn)表4。

6不同周齡SHR腸系膜動(dòng)脈形態(tài)學(xué)比較

腸系膜動(dòng)脈(阻力血管)中膜面積/管腔面積比值隨著周齡的增加而增加(圖3、4)， 5周、16周與40周相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(0.8955±0.1000，1.0653±0.1500vs1.3373±0.1900,Plt;0.05)。中膜厚度/管腔半徑比值也隨周齡的增加而增加，分別是(0.3723±0.1300，0.4400±0.0800，0.5900±0.0400),40周與5周及16周相比差異顯著(Plt;0.05)。

表4 不同周齡SHR血壓變異系數(shù)的比較

Figure 3. Comparison of the ratios of media thickness to lumen radius, media area to lumen area and lumen radius to vessel radius in SHR at different weeks of age±s.n=15. *Plt;0.05 vs 40 weeks.

Figure 4. The comparison of morphology of arteria mesenterica in SHR at different weeks of age(HE staining,×40).A: 5 weeks； B:16 weeks； C: 40 weeks.

討 論

高血壓是以體循環(huán)動(dòng)脈血壓增高為主要表現(xiàn)的臨床綜合征，是最常見(jiàn)的心血管疾病。目前，對(duì)清醒動(dòng)物血壓的監(jiān)測(cè)最普遍應(yīng)用的技術(shù)是尾套加壓法，加壓將產(chǎn)生一些額外的刺激，不同程度使血漿兒茶酚胺和皮質(zhì)醇激素增加，從而人為地增加了壓力[2]。無(wú)線遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于測(cè)量清醒無(wú)拘束動(dòng)物的血壓和心率提供了另一種選擇。新近的一些前瞻性臨床隨訪研究證實(shí)，中心動(dòng)脈壓升高與心、腦、腎等器官損害及其并發(fā)癥發(fā)生有非常密切的關(guān)系[3-7]，發(fā)現(xiàn)中心動(dòng)脈壓預(yù)測(cè)心血管事件的能力優(yōu)于外周動(dòng)脈(肱動(dòng)脈)壓力。無(wú)線遙感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅能測(cè)得大鼠的中心動(dòng)脈壓，而且能對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行24 h動(dòng)態(tài)血壓監(jiān)測(cè)(ambulatory blood pressure monitoring,ABPM)。

我們?cè)谟^察16周SHR血壓過(guò)程中，將遙感測(cè)壓法獲得的中心動(dòng)脈壓及尾套法獲得的外周動(dòng)脈壓進(jìn)行比較，前者測(cè)壓SBP明顯低于后者，而40周SHR兩種方法測(cè)得SBP差異不顯著。其原因可能是主動(dòng)脈壓力波形隨年齡改變導(dǎo)致中心動(dòng)脈和外周動(dòng)脈間壓力波振幅增加程度減少[12]。本研究中40周SHR較16周SHR 24 h血壓均值較高，但沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；16周SHR夜間血壓下降率SBP較40周SHR明顯；40周SHR血壓變異系數(shù)較16周SHR明顯增大。在高血壓病的診斷、治療以及相關(guān)心血管疾病危險(xiǎn)程度的判斷中，越來(lái)越多的證據(jù)表明，脈壓增大也是心血管疾病(尤其是冠心病)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素[8]。而脈壓增大是由于年齡的增加[9]，主動(dòng)脈及其主要分支的彈性下降，大動(dòng)脈僵硬度的增高是源于其彈力薄板層的斷裂和破碎以及管壁中膠原與彈性蛋白比值的改變。導(dǎo)致動(dòng)脈的順應(yīng)性下降和脈搏波的傳導(dǎo)速率增快，由于脈搏波的傳導(dǎo)速率增快[10]，反射的脈搏波提前抵達(dá)并與前向壓力波相疊加，進(jìn)一步升高收縮壓，從而導(dǎo)致中央脈壓的增大。目前完成的多個(gè)臨床試驗(yàn)均證實(shí)，脈壓與心血管事件尤其是冠心病的發(fā)生率之間呈現(xiàn)強(qiáng)的相關(guān)性，并且其相關(guān)性是獨(dú)立于收縮壓和舒張壓水平的。且隨著年齡的增大，其相關(guān)性更為顯著[11]。本實(shí)驗(yàn)觀察不同周齡SHR的脈壓水平，40周脈壓較16周增加，與上述結(jié)論一致。

在對(duì)阻力血管(腸系膜動(dòng)脈)形態(tài)學(xué)觀察中，發(fā)現(xiàn)隨著周齡的增加，SHR阻力血管的肥厚在隨周齡增加，推論其發(fā)生也是高血壓中的重要因素之一，血管平滑肌細(xì)胞增生肥厚，血管平滑肌周?chē)z原化，血管管腔狹窄，彈性降低，外周阻力增加，導(dǎo)致血壓升高。

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Changesofambulatorybloodpressureandmorphologyofresistancevesselinspontaneouslyhypertensiveratsatdifferentweeksofages

LI Hong, XIAO Chuan-shi, WANG Lei, YANG Hui-yu

(DepartmentofCardiology,TheSecondHospitalofShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China.E-mail:ganxibaozhongxin@sina.com)

AIM: To observe the changes of ambulatory blood pressure and morphology of resistance vessel in spontaneously hypertensive rats (SHR) at different weeks of ages.METHODSSHR at the ages of 16-week and 40-week were used. The blood pressure (BP) was monitored by radiotelemetric technique (RTT). The data of BP, diurnal variation and the variability were analyzed.RESULTSThe results showed that the falling rate of BP at night in 16-week group was larger than that in 40-week group (0.0498vs0.0211,Plt;0.05). The BP variability in 40 weeks group was higher than that in 16-week group. Tunica media area/lumen area ratio of arteria mesenterica was increased with aging (Plt;0.05).CONCLUSIONThe variability of 24-hour blood pressure in 40-week-old SHR is higher than that in 16-week-old SHR. Along with the increase in ages, tunica media vasorum area/lumen area in resistance blood vessel (arteria mesenterica) increases.

Spontaneous hypertensive rat; Ambulatory blood pressure; Hypertension

1000-4718(2011)04-0653-05

R331.3+6

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.006

2010-07-22

2011-02-22

山西省衛(wèi)生廳科技攻關(guān)基金資助項(xiàng)目(No. 200818)

△ 通訊作者 Tel:0351-3362132;E-mail：ganxibaozhongxin@sina.com