陳蓓蕾,李 軍,李曉波,蔣記心,顧學文
2008 年公布的居民第三次死因抽樣調查結果顯示,腦卒中已成為我國國民第一位的死亡原因[1]。頸部血管斑塊形成一方面可造成所在血管的狹窄和顱內的低灌注,另一方面,不穩定的血管斑塊還可繼發破潰的斑塊脫落、堵塞于顱內血管,導致缺血性腦卒中的發生[2]。目前,國內尚缺乏對頸部血管斑塊穩定性的病理研究報道,本文選取了24 例頸部血管斑塊,并著重分析了13 例不穩定斑塊的病理特點,旨在為進一步揭示缺血性腦卒中的發病機制提供有利的線索。
1.1 對象
選取2011 年5 月~2013 年1 月間在揚州大學臨床醫學院住院的頸部血管重度狹窄(狹窄程度>70%)的患者共24 例,均接受頸動脈內膜剝脫手術治療,共獲取頸部血管斑塊24 枚。所研究患者中男性23 例,女性1 例,年齡55~82 歲,平均年齡67.7±6.8 歲。其中,8 例患者有腦梗死病史,7 位患者有頸內動脈系統短暫性腦缺血發作病史,9 位患者既往無缺血性卒中病史。本項研究獲得所有患者及家屬的知情同意,并在揚州大學臨床醫學院倫理委員會的監督下進行。
1.2 方法
1.2.1 頸部血管斑塊取材及處理 頸動脈內膜剝脫手術中獲取頸部血管斑塊,并迅速置于福爾馬林溶液中固定24 h,乙二胺四乙酸溶液中脫鈣48 h,常規石蠟包埋,連續切片(片厚5 μm)后行HE染色及免疫組織化學染色。
1.2.2 免疫組織化學染色 采用免疫組織化學法標志新生血管。組織斑塊經脫蠟、水化處理,以一抗CD31(1:50,ab28364,Abcam)、CD34(1:200,ab 81289,Abcam)以及FVIII(5 μg/ml,ab77852,Abcam)抗體于44 ℃孵育過夜,與辣根過氧化物酶標志的二抗孵育后,于Olympus BX51 顯微鏡下,通過Image-pro Plus(IPP)軟件進行圖像閱讀分析。所有標志均設陽性和陰性對照,陽性結果呈棕黃色。
2.1 斑塊病理分型
依據美國心臟病協會(American Heart Association,ASA)的分類標準[3],根據其病理特征對24 枚頸部血管斑塊進行分類,Ⅱ類斑塊3 枚,Ⅲ類斑塊2枚,Ⅳ類斑塊2 枚,Ⅴ類斑塊4 枚,Ⅵ類斑塊13 枚(見表1)。其中具有巨大脂質核心、較薄的纖維帽以及斑塊內出血及繼發血栓形成的為不穩定斑塊,共13 枚。不穩定斑塊中6 枚斑塊伴有斑塊內出血,3 枚斑塊伴有繼發血栓形成(見圖1)。

表1 依據ASA 標準的頸部血管斑塊分型

圖1 穩定及不穩定頸部血管斑塊的病理表現
2.2 不穩定斑塊的病理特點
HE 染色顯示不穩定斑塊的纖維帽薄弱,甚至有破損。薄弱及破損的纖維帽下可見局灶出血及繼發血栓形成(見圖1 C、D)。斑塊內有大量炎癥細胞浸潤,巨噬細胞吞噬脂肪顆粒形成泡沫細胞,以及細胞外脂質成分形成的巨大的脂質核心(見圖2A、B)。斑塊內多見散在或成簇的微小血管,尤其在斑塊肩部較為常見,進一步通過CD31,CD34 和FⅧ免疫組織化學染色證明這些血管為新生血管(見圖2 C、D、E)。

圖2 不穩定頸部血管斑塊的病理特征
近年來的研究顯示,頸部血管斑塊的穩定性與缺血性腦卒中的發生關系密切。雖然美國腦卒中病因分布比例調查顯示,約10%~20%左右的腦梗死系由頸動脈狹窄所致[4],但并非所有的頸部血管重度狹窄的患者都會進展為腦卒中,其中,具有不穩定斑塊的患者更有可能發生腦梗死[5]。
我們將24 枚頸部血管斑塊進行分類,其中13枚不穩定斑塊均具有巨大脂質核心、較薄的纖維帽以及斑塊內出血及繼發血栓形成等病例特點,也正是這些病理特征決定了斑塊的不穩定性及其致病的風險。Li 等的研究顯示,重度狹窄的頸部血管內斑塊表面壓力很高,同時,輕中度頸部血管狹窄的患者的斑塊表面壓力隨著斑塊纖維帽的變薄而增高。在狹窄程度40%的頸部血管內,纖維帽厚度從0.4 mm降低到0.2 mm 可導致斑塊表面壓力從141kPa 上升到409kPa。因而,不僅要根據血管狹窄的程度,也要根據斑塊纖維帽的厚度來評估患者卒中的風險[6]。纖維帽的厚度和完整性影響了斑塊的穩定性和卒中的風險。另一項研究顯示,脂質成分在斑塊內的聚集水平與斑塊纖維帽的厚度成反比,在破損的動脈粥樣硬化斑塊內,游離的膽固醇高度聚集于斑塊的核心部位,脂肪酸則更多的聚集在在斑塊的邊緣,提示不穩定斑塊內有更多的脂質聚集,并且不同的脂肪在斑塊內的分布也具有一定的特征性[7]。不穩定斑塊的纖維帽薄弱,表面壓力高,斑塊易破損、出血[8],斑塊破損部位釋放出較多促凝物質,進入局部血流,導致局部高凝狀態,繼發血栓形成,并導致局部血管狹窄的進一步加重和斑塊表面壓力的進一步增加。
目前認為。炎癥、細胞凋亡和壞死、血管新生等病理過程都參與了不穩定斑塊的發生和發展[9~11],我們在13 枚不穩定斑塊中也發現了各種炎癥細胞浸潤、泡沫細胞、大量的細胞外脂質以及新生血管,從病理學角度證實了上述的觀點。在動脈粥樣硬化斑塊形成的過程中,巨噬細胞、T 淋巴細胞、肥大細胞在不穩定斑塊內高度聚集并激活,參與各種炎癥反應,導致斑塊不穩定。其中,巨噬細胞可能輔助金屬基質蛋白酶,降解斑塊表面的結締組織,導致纖維帽變薄、破損;另一方面,脂質成分在斑塊內的聚集水平與炎癥細胞浸潤的程度呈正相關[7],巨噬細胞吞噬脂質成分形成泡沫細胞。如果巨噬細胞不能通過細胞凋亡程序有效清除這些脂質成分,則繼發細胞壞死,產生大量的細胞碎片和細胞外脂質成分,進而形成斑塊內的脂質核心,巨大的脂質核心導致斑塊穩定性的下降,斑塊易破損[9]。Hiyama 等的研究顯示,在具有泡沫細胞和壞死細胞的頸部血管斑塊內,新生血管密度明顯增高;同時,內皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在有癥狀的頸部血管斑塊患者體內表達亦明顯增高。提示巨噬細胞在有癥狀患者的頸部血管內的浸潤可能促進了VEGF 的表達和血管的新生,而血管新生又進一步加重了斑塊的不穩定性并導致患者臨床癥狀的發生[10]。由此可見,炎癥、細胞凋亡和壞死、血管新生等病理過程相互影響、相互促進,共同促進了不穩定斑塊的發生和發展。
由于目前為止國內頸動脈內膜剝脫手術尚未廣泛開展,直接獲取患者頸部血管斑塊并進行病理學分析的研究尚鮮有報道。我們的研究揭示了頸部血管不穩定斑塊的病理特點,并對導致斑塊不穩定性的可能病理機制進行了分析,為進一步預防和治療頸部血管不穩定斑塊、降低缺血性腦卒中的發生提供了有益線索和依據。
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