ePTFE套管對兔搭橋靜脈加速粥樣硬化的影響

陸娜云，徐在品*，張健梅，鄧小燕，孫安強，陳 麗，楊泓濤

（1貴州大學動物科學學院，貴陽，550025；2北京航空航天大學生物與醫學工程學院，北京，100191）

ePTFE套管對兔搭橋靜脈加速粥樣硬化的影響

陸娜云1，徐在品1*，張健梅1，鄧小燕2，孫安強2，陳 麗1，楊泓濤1

（1貴州大學動物科學學院，貴陽，550025；2北京航空航天大學生物與醫學工程學院，北京，100191）

探討ePTFE套管對兔搭橋靜脈加速粥樣硬化的影響，為血管搭橋術后防止靜脈加速粥樣硬化提供理論依據。將30只新西蘭大耳兔隨機分成對照組和試驗組，試驗組搭橋靜脈加ePTFE套管，對照組不加ePTFE套管。采用顯微外科技術實施同側面前靜脈重建頸總動脈，術后飼喂高脂高膽固醇飼料。于術后4、6、8周三個時間段分別取出搭橋靜脈，測定不同時間段搭橋靜脈內膜厚度，并觀察兩組搭橋靜脈管壁脂質沉積情況。結果表明：對照組和試驗組4周時內膜厚度分別為（119.04±0.42）μm和（89.95±0.08）μm，與對照組相比，不同時間段試驗組內膜增厚均極顯著減少；試驗組（ePTFE套管組）6、8周脂質沉積較對照組明顯減少。ePTFE套管能減緩搭橋術后靜脈加速粥樣硬化的進程。

加速粥樣硬化；ePTFE套管；內膜增生；脂質沉積

心血管疾病尤其是血管閉塞性病變已成為臨床高發性疾病，血管搭橋術（Vascular bypass surgery，VBS）是醫學界用于解決閉塞性病變從而改善血液供應的重要手段。然而，搭橋術后移植靜脈再狹窄的發生已經成為影響VBS遠期效果的最主要并發癥［1］。統計表明，血管搭橋術后移植血管的再狹窄發生率高達50%［2-4］，其中約有70%—85%是由于靜脈壁粥樣硬化斑塊的形成所引起的［5］。因此，如何遏制搭橋靜脈加速粥樣硬化已成為醫學界亟待解決的難題。本研究實施兔面前靜脈重建頸總動脈搭橋術，術后飼喂高脂高膽固醇飼料，并于不同時間段取出搭橋靜脈并觀察和檢測內膜增生和脂質沉積情況，旨在探討ePTFE套管對術后搭橋靜脈發生加速粥樣硬化進程的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 試驗動物

健康新西蘭大耳兔30只，體重2—2.5 kg，購自貴州大學實驗動物中心，自由采食、飲水。飼喂1周后，注射兔瘟巴二聯疫苗。

1.1.2 儀器與試劑

SXP-1B手術顯微鏡（上海醫用光學儀器廠制造），SSW-3顯微外科手術器械包（上海醫療儀器械有限公司手術器械廠生產），9/0不可吸收帶針縫合線（上海浦東金環醫療用品有限公司），膨體聚四氟乙烯人造血管（北京航空航天大學科學技術研究院提供），OLYMPUS IX71光學顯微鏡（北京冠普佳科技有限公司），犬眠寶（東北農業大學外科教研室生產），兔瘟巴二聯疫苗（齊魯動物保健有限公司產品），肝素鈉注射液（天津生物化學制藥有限公司），OCT冰凍切片包埋劑（上海基劍生物科技有限公司）；油紅“O”染色液（上海寶曼生物科技有限公司）Hank’s液，青霉素鉀，常規手術器械等。

1.2 方法

1.2.1 試驗動物分組

將30只新西蘭大耳兔隨機分為對照組和試驗組。對照組搭橋靜脈不加膨體聚四氟乙烯人工血管（ePTFE），試驗組搭橋靜脈加ePTFE套管，每組15只。

1.2.2 兔面前靜脈行頸總動脈旁路搭橋術

1.2.2.1 術前準備

肌肉注射犬眠寶（0.15 mL/kg）全身麻醉，右側臥保定，頭頸拉直，充分暴露頸部。術部用二次碘酊涂布法消毒，75%酒精脫碘，鋪設無菌創巾。

1.2.2.2 搭橋血管準備

沿頸靜脈溝切開皮膚，分離皮下組織，找到面前靜脈，在手術顯微鏡下充分剝離其周圍的結締組織，結扎血管分支，游離面前靜脈。標記靜脈的近心端和遠心端后，用小血管剪剪取2 cm作供體血管。肝素生理鹽水充分沖洗管腔內的殘存血液，將其置于37℃Hank’s液中保存備用。

1.2.2.3 游離搭橋動脈

胸骨舌骨肌和胸骨甲狀肌間隙進行鈍性分離，找出頸總動脈，小心剝離其周圍的結締組織，使頸總動脈和迷走神經分離，游離頸總動脈，兩動脈夾相距3 cm阻斷血流。

1.2.2.4 血管吻合

制作頸總動脈近心端和遠心端吻合口，用肝素生理鹽水沖洗管腔。采用二定點端側吻合法進行吻合，在手術顯微鏡下用9/0帶線縫針在血管縱軸上先縫合2針作固定牽引線，然后用水平褥式外翻間斷吻合血管，要求動脈吻合后內面光滑，組織外翻，在最后一針收緊打結前，向搭橋血管內注入肝素生理鹽水，排除空氣和防止血液凝固，打結。

1.2.2.5 恢復血供

血管吻合完成后，靠近兩吻合口用4＃縫合線結扎頸總動脈造成阻塞。恢復血供，移植靜脈快速充盈，有動脈搏動感，說明通暢良好。一般會有少量滲血，可輕微壓迫止血，如滲血嚴重要進行補針處理。

1.2.2.6 吻合后處理

觀察吻合口不再出血后，試驗組將ePTFE套管縱向剪開，套在移植靜脈外并縫合，對照組不做處理（圖1和2）。頸總動脈復位，生理鹽水沖洗創腔，逐層縫合創口，2%碘酊消毒創口。

1.2.2.7 預防急性血栓的形成

術前肌肉注射肝素鈉注射液375 IU/kg，使全身肝素化。術后每隔6 h肌注一次肝素鈉注射液，連用3 d，防止急性血栓的形成。定期檢查移植血管搏動情況。

圖1 對照組示意圖Fig.1 Schematic diagram s of the control group

圖2 試驗組示意圖Fig.2 Schematic diagrams of the experimental group

1.2.3 不同時間段搭橋靜脈大體形態觀察及相關指標測定

術后4、6、8周三個時間段再次手術，首先觀察移植靜脈大體形態，再取出搭橋靜脈灌注固定。一段血管行普通石蠟包埋，另一段血管行冰凍切片，普通石蠟切片行HE染色用于內膜增生的測定，冰凍切片行油紅“O”染色觀察不同時間段搭橋靜脈管壁脂質沉積情況。

1.2.4 統計學分析

數據用SPSS 21.0軟件進行處理，采用單因素方差分析和t檢驗進行統計學分析，P＜0.05差異顯著有統計學意義。

2 結果與分析

2.1 術后即時和不同時間段搭橋靜脈觀察

恢復血供后，吻合口無漏血現象，被移植的靜脈膨脹，血管紅潤有搏動感，可見搭橋血管血流通暢。

不同時間段搭橋靜脈均有搏動感，對照組搭橋靜脈被結締組織包裹，觸摸較硬，血管擴張較明顯（圖3）。試驗組搭橋靜脈與周圍少量組織發生黏連，ePTFE套管內壁與搭橋靜脈幾乎沒有黏連（圖4）。

圖3 對照組搭橋靜脈被結締組織包裹Fig.3 Control group the imp lanted vein was w rapped by connective tissue

圖4 試驗組靜脈輕微擴張，厚度均勻Fig.4 Imp lanted veins were slightly dilated and the thickness was uniform

2.2 搭橋靜脈不同時間段內膜增生的測定

從表1可以看出，兩組搭橋靜脈在術后4周均發生內膜增生。對照組4周時內膜厚度為（119.04± 0.42）μm，6、8周搭橋靜脈內膜極顯著增厚。試驗組4周時內膜厚度為（89.95±0.08）μm，6周有所增厚但差異不顯著，8周時搭橋靜脈內膜才極顯著增厚。和對照組相比，不同時間段試驗組內膜增厚極顯著減少（表1）。

表1 不同時間段搭橋血管內膜厚度的變化（±SD，n＝4）Table1 Changes of intimamedia thickness in bypass graft at different time（±SD，n＝4）μm

表1 不同時間段搭橋血管內膜厚度的變化（±SD，n＝4）Table1 Changes of intimamedia thickness in bypass graft at different time（±SD，n＝4）μm

注：與術后4周比較，*P＜0.05，**P＜0.01；與對照組比較，＃P＜0.05，＃＃P＜0.01

組別術后4周術后6周術后8周對照組119.04±0.42 129.66±0.69**143.34±0.72**試驗組89.95±0.08＃＃98.75±0.04＃＃113.69±0.80**＃＃

2.3 血管外套對不同時間段搭橋靜脈管壁脂質沉積的影響

冰凍切片油紅“O”染色顯示（圖5），兩組搭橋靜脈在術后4周均未見脂質沉積；對照組在術后6、8周有橘紅色脂滴沉積在血管內壁和增生內膜層，8周時脂滴更大更密集主要分布在增生內膜；而試驗組6、8周有少量的脂滴聚集在管壁，增生的內膜上有少量小而分散的脂滴。

圖5 術后4、6、8周組織切片圖Fig.5 Tissue slices of 4，6 and 8 weeks after operation

3 結論與討論

有學者認為，搭橋靜脈的狹窄由三個獨立又相互關聯的病理因素組成：血栓形成、內膜增生和粥樣硬化病變形成。血管粥樣硬化的過程始于血管內膜損傷，低密度脂蛋白進入血管壁并在損傷處蓄積［6-8］。

3.1 ePTFE套管對搭橋靜脈大體形態和內膜厚度的影響

本試驗發現，ePTFE套管外壁與周圍少量結締組織發生黏連，內壁與搭橋靜脈幾乎沒有黏連，試驗組搭橋靜脈被外周結締組織包裹，觸摸較硬。本試驗所采用的ePTFE套管，具有很好的生物相容性，植入體內后與組織、細胞接觸無任何不良反應。王清宇等［9］研究發現加ePTFE套管術后雖有局部炎癥反應，但其阻止了移植靜脈與周圍組織的粘連，使其周圍的結締組織細胞不與移植靜脈發生相互作用。另有文獻報道［10］，血管外支架的置入相對于動物機體而言相當于異物的置入，會刺激管壁外膜發生局部炎癥反應，從而刺激了新生滋養血管的生成。

ePTFE套管組搭橋靜脈術后稍擴張，但擴張的靜脈粗細均一；對照組搭橋靜脈8周內擴張嚴重、粗細不一。這是由于置入的ePTFE套管內徑與搭橋靜脈恢復動脈血供后的外徑相近，保證ePTFE套管內壁與搭橋靜脈外壁充分接觸，使靜脈管壁應力保持一致；另外，靜脈管壁較薄，移植到動脈系統后，由原來低壓低血流量環境到高壓高血流量的動脈環境，在壓力作用下，管徑必定過度擴張，ePTFE套管限制這種擴張，從而保持移植靜脈管徑的粗細均勻。

試驗組織切片觀察見，ePTFE套管組內膜增生極顯著減少于對照組，增生的內膜主要由平滑肌細胞、中膜斷裂遷移的彈力纖維、膠原纖維、炎性細胞構成。由于靜脈移植到動脈系統后突然承受較高動脈壓力，其剪切力和張應力突然增加，靜脈管壁發生形態改變，導致搭橋血管內血流紊亂，引起靜脈血管內皮細胞損傷，從而導致中層和內膜增厚［11-14］。加ePTFE可以減輕管壁的張應力和環周變形，改善血管中紊亂的血流，減少了內皮細胞的損傷及內膜的增生。

3.2 ePTFE套管對搭橋靜脈脂質沉積的影響

兩組搭橋靜脈術后6周均有脂質沉積，沉積的脂質主要分布在管壁和增生內膜，隨著時間的延長本研究發現8周時沉積在對照組增生內膜上的脂滴更大更密集，而ePTFE套管組僅有少量小而分散的脂滴脂滴聚集在管壁和增生的內膜。Fan等［15］研究發現，由于移植靜脈管腔存在嚴重的LDL濃度極化，在高脂血癥下移植靜脈管壁有異常高的脂質浸潤/沉積，且管壁對脂質的過濾速度與管壁的厚度成正比。Deng等［16］研究發現加外部支架的移植血管在動脈系統中，內皮層基本保持完整，內皮屏障對脂蛋白的通透性和吸收均減少。移植靜脈在動脈壓下管壁會過度擴張并發生內膜增生，從而導致管壁過濾速度和膽固醇攝取明顯增加，加ePTFE套管后管壁擴張和內膜增生均減少，靜脈的濾過率和脂質濃度極化均降低，使管壁對膽固醇的沉積減少，從而使脂質沉積降低。

綜上所述，搭橋靜脈外加ePTFE套管能明顯減輕兔高脂高膽固醇飼料飼喂下，搭橋靜脈內膜的增生和管壁脂質的沉積，從而能減緩搭橋靜脈加速粥樣硬化的進程。本試驗只研究高脂高膽固醇飼喂條件下8周內ePTFE套管對移植靜脈加速粥樣硬化的影響，隨著時間的延長，搭橋靜脈加速粥樣硬化程度仍需進一步探索。

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（責任編輯：張睿）

Influences of ePTFE cuff on accelerated atherosclerosis of implanted vein in rabbit

To investigate the effects of ePTFE cuff on the accelerated atherosclerosis of venous grafts in rabbits，and to provide theoretical basis for prevention of acceleration atherosclerosis after bypass surgery.Thirty healthy rabbits were randomly divided into experimental and control groups.The implanted veins in experimental group were enclosed by expanded polytetrafluoroethylene（ePTFE）cuff and that of the control group were not enclosed.Common carotid artery was reconstructed with ipsilateral facial vein bymicrosurgical technique；rabbits were fed with high fat and high cholesterol diet after operation.Intimal thicknesses and lipid deposition in the wallwere observed 4，6 and 8 weeks after operation.The results showed that intimal thickness in control group and experimental group were（119.04±0.42）μm and（89.95±0.08）μm at4 weeks postoperatively.Compared with the control group，intimal thickening in experimental group wasextremely decreased at different time course，lipid deposition in the experimental group（ePTFE group）was significantly decreased at 6，8 weeks after bypass surgery.ePTFE cuff could retard process of accelerated atherosclerosis.

Accelerated atherosclerosis；ePTFE cuff；Intimal hyperplasia；Lipid deposition

S829.1；R544.1

A

1000-3924（2017）01-125-05

2016-04-21

國家自然科學基金項目“血管內脂質的濃度極化與血管搭橋術后靜脈血管老化（加速粥樣硬化）現象的相關性研究”（31170904）

陸娜云（1990—），女，在讀碩士，研究方向：臨床獸醫學。E-mail：18516536532＠163.com

*通信作者：徐在品（1970—），男，教授，博士，從事臨床獸醫學及生物醫學工程研究。E-mail：xuzaipin＠263.net

LU Na-yun1，XU Zai-pin1*，ZHANG Jian-mei1，DENG Xiao-yan，SUN An-qiang，CHEN Li，YANG Hong-tao

（1College of Animɑl Sciences，Gui zhou University，Guizhou 550025，Chinɑ；2Collegeof Biologicɑl＆Medicɑl Engineering，Beijing University of Aeronɑuticsɑnd Astronɑutics，Beijing 100191，Chinɑ）