高血压冠状动脉平滑肌细胞的形态学变化
作者：章建梁 沙继宏 杨向群 章同华 秦永文 张国元 陈思聪
单位：章建梁 章同华 秦永文 张国元 陈思聪(第二军医大学长海医院心内科，上海 200433)；沙继宏(第二军医大学基础医学部电镜室，上海 200433)；杨向群(第二军医大学基础医学部解剖教研室，上海 200433)
关键词：高血压；冠状血管；肌；平滑肌；血管
临床与实验病理学杂志990438
分类号 R544.1 文献标识码 A
文章编号 1001-7399(1999)04-0365-02
既往研究表明，高血压伴随有血管壁中层血管平滑肌细胞(VSMC)的肥大〔1，2〕。但是高血压未形成时冠状动脉中层VSMC是否已存在肥大及抗高血压药物对VSMC肥大的影响尚不清楚。本研究以自发性高血压大鼠(SHR)和同种系正常血压的京都种大鼠(WKY)为动物模型，通过观察SHR高血压形成前后及抗高血压药物罗沙坦治疗后，左冠状动脉前降支中层VSMC的形态变化，了解高血压冠状动脉VSMC的形态学变化及抗高血压药物治疗对其的影响。
, 百拇医药
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组 雄性SHR和WKY由上海市高血压研究所提供。SHR设3个组，分别为4周SHR组、16周SHR组与4周开始饮水给予罗沙坦〔15 mg.(kg.d)-1，美国Merck公司惠赠〕治疗至16周的SHR+L组，WKY设4周WKY组和16周WKY组，每组均为6只。处死前测体重(BW)。
1.2 收缩压和心率测定 处死前复合麻醉。颈动脉插管接血压测量仪测定收缩压(SBP)。四肢接针型电极，记录心电图，计算心率(HR)。
1.3 冠状动脉壁厚测定 Langendorff心脏灌流模式，含腺苷的K-H液灌注后，4%多聚甲醛-1%戊二醛(pH 7.4)固定液灌注4 min，计算左心室重(包括室间隔)/体重比(LVW/BW)；左心室切片酸性茜素蓝染色，在生物显微镜下选择外径大于200 μm的圆形或近圆形(短径/长径>0.7)血管，计算机图象分析系统测量血管的壁厚(WT)。
, 百拇医药
1.4 VSMC形态观察 每组取4只大鼠的左心室，每个左心室取一片垂直于其纵轴中部的左心室组织薄片，左心室前壁组织振荡切片，片厚200 μm，振荡切片经0.1 mol.L-1 PBS漂染过夜，锇酸后固定，常规脱水、浸透。将整个切片置于Epon812树酯块上，滴数滴Epon812树酯，上方压以载玻片，经35℃ 24 h，60℃ 48 h聚合。在相差显微镜下，选取左冠状动脉前降支。切下左冠状动脉前降支，进一步定位、修块，作超薄切片。透射电镜下观察左冠状动脉前降支中层VSMC的形态，拍摄电镜照片。计算机图象分析系统生成10×10网格，使网格纵线与照片上VSMC或细胞间隙的长轴一致，测量VSMC在横截面上的平均宽度。每根血管测量4个不同部位。
2 结果
2.1 SBP、BW、HR、LVW/BW与WT 结果见表1。
表1 实验组大鼠收缩压、体重、心率、左心室重量/体重比、冠状动脉壁厚与平滑肌细胞宽度(
±s) 时间
, 百拇医药
分组
SBP
(kPa)
BW
(g)
HR
(b/min)
LVW/BW
(g/kg)
WT
(μm)
Width of
VSMC(μm)
, 百拇医药
4周
SHR
16.7±0.8△
56±3
430±13△
3.84±0.27△
7.61±2.45
0.67±0.25
WKY
14.0±0.7*
60±4
, 百拇医药
378±9*
3.45±0.23*
6.29±2.56
0.62±0.24
16周
SHR
23.6±1.3△
281±14△
426±14
2.82±0.07△
10.22±2.63△
, 百拇医药
2.58±0.59△
WKY
14.7±1.1*
357±19*
384±12*
2.05±0.11*
7.76±1.78*
2.03±0.49*
SHR+L
15.5±0.8*
, 百拇医药
282±13△
421±9△
2.24±0.23*△
8.21±1.19*
2.14±0.63*
vs age-matched SHR,*P<0.05; vs age-week-matched WKY, △P<0.052.2 VSMC电镜形态学观察 4周SHR组较4周WKY组VSMC稍厚，但两组无显著差异，两组VSMC外形相似，较规则(图1，2)；16周SHR组较16周WKY组VSMC宽度显著增大，VSMC外形不规则，有较多的突起(图3，4)；SHR+L组VSMC宽度无显著增大，细胞外形较规则，与16周WKY组相似(表1，图5)。
, http://www.100md.com
图1 4周SHR平滑肌细胞与同龄WKY相似.×20 000
图2 4周WKY平滑肌细胞.×20 000
图3 16周SHR平滑肌细胞显著肥厚.×10 000
图4 16周WKY平滑肌细胞.×10 000
图5 罗沙坦治疗后SHR平滑肌细胞与同龄SHR相似.×10 000
, 百拇医药 3 讨论
高血压伴随的血管壁中层VSMC肥大多数为对主动脉研究的结论，有关冠状动脉中层VSMC形态的研究少有报道。Amann等第一次用光镜体视学方法发现36周卒中型自发性高血压大鼠冠状动脉中层VSMC显著肥厚〔2〕。但光镜观察VSMC形态较粗糙，电镜观察又存在大鼠冠状动脉较细，很难获得包含所需一段冠状动脉样品的问题。因此我们改进电镜制样的方法，以能够准确获取包含左冠状动脉前降支的样品：先把整个左心室前壁横断面进行振荡切片，对振荡切片进行电镜制样，再在光镜下确认左冠状动脉前降支，进一步修块、定位和超薄切片，这样就获得了包含左冠状动脉前降支的电镜样品。本实验电镜研究结果表明，高血压已形成的16周SHR组较同龄WKY组，其左冠状动脉前降支VSMC的宽度显著增大，与Amann的光镜研究结论相符；并进一步发现16周SHR组VSMC外形较同龄WKY组VSMC外形不规则。
一般认为在高血压发生发展中，血管壁肥厚起着关键作用。本研究显示4周SHR组虽然高血压尚未形成，但收缩压已显著高于同龄的WKY组，而此时冠状动脉壁与中层VSMC的肥厚均未形成；国内陈达光等也报道卡托普利治疗SHR，肠系膜动脉与肾动脉肥厚完全消失，而高血压仍存在〔3〕。这些结果提示高血压也可以在无明显血管肥厚的情况下发生；SHR高血压的形成开始可能与血管功能异常有关，以后血管肥厚才起重要的作用。
, http://www.100md.com
抗高血压药物治疗能够预防或逆转高血压伴随的血管壁肥厚〔1，4〕。但能否预防或逆转血管壁中层VSMC的肥厚未见报道。罗沙坦为血管紧张素Ⅱ受体1拮抗剂〔5〕，经治疗SHR+L组SBP降至正常，完全预防了冠状动脉壁的肥厚，与文献报道一致〔6〕；并且完全预防了左冠状动脉前降支VSMC的肥厚与外形不规则，与WKY组VSMC形态相似。表明抗高血压药物罗沙坦治疗能够预防SHR左冠状动脉前降支VSMC的肥厚。其机制可能是罗沙坦的降压作用及阻断血管紧张素Ⅱ对VSMC肥厚的促进作用。
参考文献
1，Black MJ, Campbell JH, Campbell GR. Effect of perindopril on cardiovascular hypertrophy of the SHR:respective roles of reduced blood pressure and reduced angiotensin Ⅱ. Am J Cardiol,1993;71:17E～21E
, 百拇医药
2，Amann K, Gharehbaghi H, Stephan S et al. Hypertrophy and hyperplasia of smooth muscle cells of small intramyocardial arteries in spontanously hypertensive rats. Hypertension,1995;25(1):124～131
3，陈达光，晋学庆，陈松苍等. 卡托普利改善血管结构与降压效果的关系. 中华医学杂志，1995；75(6)：355～358
4，Thybo NK, Stephens N, Cooper A et al. Effect of antihypertensive treatment on small arteries of patients with previously untreated essential hypertension. Hypertension,1995;25(4 Pt 1):471～481
, http://www.100md.com
5，Timmermans PB, Duncia JV, Carini DJ et al. Discovery of losartan, the first angiotensin Ⅱ receptor antagonist. J Hum Hypertens,1995;9(Suppl 5):3～8
6，Kabour A, Henegar JR, Devineni VR et al. Prevention of angiotension Ⅱ induced myocyte necrosis and coronary vascular damage by lisinopril and losartan in the rat. Cardiovasc Res,1995;29(4):543～548
收稿日期：1998-08-26
修回日期：1999-03-29, 百拇医药
单位：章建梁 章同华 秦永文 张国元 陈思聪(第二军医大学长海医院心内科，上海 200433)；沙继宏(第二军医大学基础医学部电镜室，上海 200433)；杨向群(第二军医大学基础医学部解剖教研室，上海 200433)
关键词：高血压；冠状血管；肌；平滑肌；血管
临床与实验病理学杂志990438
分类号 R544.1 文献标识码 A
文章编号 1001-7399(1999)04-0365-02
既往研究表明，高血压伴随有血管壁中层血管平滑肌细胞(VSMC)的肥大〔1，2〕。但是高血压未形成时冠状动脉中层VSMC是否已存在肥大及抗高血压药物对VSMC肥大的影响尚不清楚。本研究以自发性高血压大鼠(SHR)和同种系正常血压的京都种大鼠(WKY)为动物模型，通过观察SHR高血压形成前后及抗高血压药物罗沙坦治疗后，左冠状动脉前降支中层VSMC的形态变化，了解高血压冠状动脉VSMC的形态学变化及抗高血压药物治疗对其的影响。
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1 材料和方法
1.1 实验动物及分组 雄性SHR和WKY由上海市高血压研究所提供。SHR设3个组，分别为4周SHR组、16周SHR组与4周开始饮水给予罗沙坦〔15 mg.(kg.d)-1，美国Merck公司惠赠〕治疗至16周的SHR+L组，WKY设4周WKY组和16周WKY组，每组均为6只。处死前测体重(BW)。
1.2 收缩压和心率测定 处死前复合麻醉。颈动脉插管接血压测量仪测定收缩压(SBP)。四肢接针型电极，记录心电图，计算心率(HR)。
1.3 冠状动脉壁厚测定 Langendorff心脏灌流模式，含腺苷的K-H液灌注后，4%多聚甲醛-1%戊二醛(pH 7.4)固定液灌注4 min，计算左心室重(包括室间隔)/体重比(LVW/BW)；左心室切片酸性茜素蓝染色，在生物显微镜下选择外径大于200 μm的圆形或近圆形(短径/长径>0.7)血管，计算机图象分析系统测量血管的壁厚(WT)。
, 百拇医药
1.4 VSMC形态观察 每组取4只大鼠的左心室，每个左心室取一片垂直于其纵轴中部的左心室组织薄片，左心室前壁组织振荡切片，片厚200 μm，振荡切片经0.1 mol.L-1 PBS漂染过夜，锇酸后固定，常规脱水、浸透。将整个切片置于Epon812树酯块上，滴数滴Epon812树酯，上方压以载玻片，经35℃ 24 h，60℃ 48 h聚合。在相差显微镜下，选取左冠状动脉前降支。切下左冠状动脉前降支，进一步定位、修块，作超薄切片。透射电镜下观察左冠状动脉前降支中层VSMC的形态，拍摄电镜照片。计算机图象分析系统生成10×10网格，使网格纵线与照片上VSMC或细胞间隙的长轴一致，测量VSMC在横截面上的平均宽度。每根血管测量4个不同部位。
2 结果
2.1 SBP、BW、HR、LVW/BW与WT 结果见表1。
表1 实验组大鼠收缩压、体重、心率、左心室重量/体重比、冠状动脉壁厚与平滑肌细胞宽度(
±s) 时间, 百拇医药
分组
SBP
(kPa)
BW
(g)
HR
(b/min)
LVW/BW
(g/kg)
WT
(μm)
Width of
VSMC(μm)
, 百拇医药
4周
SHR
16.7±0.8△
56±3
430±13△
3.84±0.27△
7.61±2.45
0.67±0.25
WKY
14.0±0.7*
60±4
, 百拇医药
378±9*
3.45±0.23*
6.29±2.56
0.62±0.24
16周
SHR
23.6±1.3△
281±14△
426±14
2.82±0.07△
10.22±2.63△
, 百拇医药
2.58±0.59△
WKY
14.7±1.1*
357±19*
384±12*
2.05±0.11*
7.76±1.78*
2.03±0.49*
SHR+L
15.5±0.8*
, 百拇医药
282±13△
421±9△
2.24±0.23*△
8.21±1.19*
2.14±0.63*
vs age-matched SHR,*P<0.05; vs age-week-matched WKY, △P<0.052.2 VSMC电镜形态学观察 4周SHR组较4周WKY组VSMC稍厚，但两组无显著差异，两组VSMC外形相似，较规则(图1，2)；16周SHR组较16周WKY组VSMC宽度显著增大，VSMC外形不规则，有较多的突起(图3，4)；SHR+L组VSMC宽度无显著增大，细胞外形较规则，与16周WKY组相似(表1，图5)。
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图1 4周SHR平滑肌细胞与同龄WKY相似.×20 000
图2 4周WKY平滑肌细胞.×20 000
图3 16周SHR平滑肌细胞显著肥厚.×10 000
图4 16周WKY平滑肌细胞.×10 000
图5 罗沙坦治疗后SHR平滑肌细胞与同龄SHR相似.×10 000
, 百拇医药 3 讨论
高血压伴随的血管壁中层VSMC肥大多数为对主动脉研究的结论，有关冠状动脉中层VSMC形态的研究少有报道。Amann等第一次用光镜体视学方法发现36周卒中型自发性高血压大鼠冠状动脉中层VSMC显著肥厚〔2〕。但光镜观察VSMC形态较粗糙，电镜观察又存在大鼠冠状动脉较细，很难获得包含所需一段冠状动脉样品的问题。因此我们改进电镜制样的方法，以能够准确获取包含左冠状动脉前降支的样品：先把整个左心室前壁横断面进行振荡切片，对振荡切片进行电镜制样，再在光镜下确认左冠状动脉前降支，进一步修块、定位和超薄切片，这样就获得了包含左冠状动脉前降支的电镜样品。本实验电镜研究结果表明，高血压已形成的16周SHR组较同龄WKY组，其左冠状动脉前降支VSMC的宽度显著增大，与Amann的光镜研究结论相符；并进一步发现16周SHR组VSMC外形较同龄WKY组VSMC外形不规则。
一般认为在高血压发生发展中，血管壁肥厚起着关键作用。本研究显示4周SHR组虽然高血压尚未形成，但收缩压已显著高于同龄的WKY组，而此时冠状动脉壁与中层VSMC的肥厚均未形成；国内陈达光等也报道卡托普利治疗SHR，肠系膜动脉与肾动脉肥厚完全消失，而高血压仍存在〔3〕。这些结果提示高血压也可以在无明显血管肥厚的情况下发生；SHR高血压的形成开始可能与血管功能异常有关，以后血管肥厚才起重要的作用。
, http://www.100md.com
抗高血压药物治疗能够预防或逆转高血压伴随的血管壁肥厚〔1，4〕。但能否预防或逆转血管壁中层VSMC的肥厚未见报道。罗沙坦为血管紧张素Ⅱ受体1拮抗剂〔5〕，经治疗SHR+L组SBP降至正常，完全预防了冠状动脉壁的肥厚，与文献报道一致〔6〕；并且完全预防了左冠状动脉前降支VSMC的肥厚与外形不规则，与WKY组VSMC形态相似。表明抗高血压药物罗沙坦治疗能够预防SHR左冠状动脉前降支VSMC的肥厚。其机制可能是罗沙坦的降压作用及阻断血管紧张素Ⅱ对VSMC肥厚的促进作用。
参考文献
1，Black MJ, Campbell JH, Campbell GR. Effect of perindopril on cardiovascular hypertrophy of the SHR:respective roles of reduced blood pressure and reduced angiotensin Ⅱ. Am J Cardiol,1993;71:17E～21E
, 百拇医药
2，Amann K, Gharehbaghi H, Stephan S et al. Hypertrophy and hyperplasia of smooth muscle cells of small intramyocardial arteries in spontanously hypertensive rats. Hypertension,1995;25(1):124～131
3，陈达光，晋学庆，陈松苍等. 卡托普利改善血管结构与降压效果的关系. 中华医学杂志，1995；75(6)：355～358
4，Thybo NK, Stephens N, Cooper A et al. Effect of antihypertensive treatment on small arteries of patients with previously untreated essential hypertension. Hypertension,1995;25(4 Pt 1):471～481
, http://www.100md.com
5，Timmermans PB, Duncia JV, Carini DJ et al. Discovery of losartan, the first angiotensin Ⅱ receptor antagonist. J Hum Hypertens,1995;9(Suppl 5):3～8
6，Kabour A, Henegar JR, Devineni VR et al. Prevention of angiotension Ⅱ induced myocyte necrosis and coronary vascular damage by lisinopril and losartan in the rat. Cardiovasc Res,1995;29(4):543～548
收稿日期：1998-08-26
修回日期：1999-03-29, 百拇医药