中国小型猪冠状动脉球囊扩张术后的组织学及形态学特征
作者：高焱章 何昆仑 陈练 文应峰 盖鲁粤 黄大显
单位：高焱章(河南省南召县公疗医院心内科，河南 474650)；何昆仑 陈练 文应峰 盖鲁粤 黄大显(解放军总医院心内科，北京 100853)
关键词：小型猪；血管成形术；再狭窄；动物模型
军医进修学院学报000208 【摘要】目的：研究中国小型猪冠状动脉球囊扩张术后的组织学及形态学特征，建立中国小型猪冠状动脉内介入术后再狭窄动物模型。方法：对16头中国小猪左冠动脉前降支或回旋支行球囊过度扩张术，分别在术后3 d和术后30 d处死动物，通过HE、马宋三色和维尔霍夫-范吉荪染色切片，观察血管最大内膜厚度、新生内膜面积、狭窄程度、血管周长和管腔周长的变化；通过免疫组织化学观察α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)阳性细胞分布。结果：球囊扩张术后30 d组最大内膜厚度、新生内膜面积、血管狭窄程度均明显增加，而血管周长和管腔周长均减少，其差异均具有显著性意义；球囊扩张术后3 d，血管外膜区可见炎性细胞浸润；球囊扩张术后30 d外膜出现大量的纤维素样物质沉积，同时血管损伤处外膜出现大量的α-SMA阳性细胞。结论：在球囊扩张术后30 d，建立了中国小型猪冠状动脉介入治疗后再狭窄动物模型。
, 百拇医药
中图号：R332 文献标识码：A
文章编号：1005-1139(2000)02-0104-04
Morphologic and histological characteristics of coronary artery after balloon overstretch in Chinese mini-swine
HE Kun-lun,CHEN Lian,WEN Ying-feng,GAO Yan -zhang,GAI Lu-yue,HUANG Da-xian(Department of Cardiology,PLA General Hospital,Beijing,100853,China)
【Abstract】Objective:We aim to investigate the morphologic and histologic characteristics of coronary artery after balloon over-stretch in Chinese mini-swine and to establish restenosis model after intracoronary artery intervention in Chinese mini-swine.Methods:Sixteen Chinese mini-swine underwent coronary balloon over-stretch to LAD and CLX.The animals were sacrificed at three and thirty days following the initial procedure.Cross-sections were stained hematoxylin-eosin,Masson's trichrome,and Verhoef-van Giesen.Maximal intimal thickness,neointima area,percent stenosis,external elastic perimeter and internal elstic perimeter were determined and compared between the two groups.Immunohistochemistry was used to determine the distribution of α-smooth muscle actin positive cells.Results:There was a great increase in neointimal area,maximal neointima thickness and percent area stenosis,and there was a great decrease in the external and internal elastic perimeter 30 days after coronary artery balloon injury.Inflammatory cells were observed in adventitia 3 days after the injury.α-smooth muscle actin positive cells and fibrosis in adventitia were significantly increased 30 days after the injury.Conclusion:We establish restenosis model after coronary artery intervention in Chinese mini-swine.
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Key words:Chinese mini-swine;Angioplasty;Restenosis;Animal model
冠状动脉内介入治疗后再狭窄是尚未解决的医学难题。以往很多作者将大鼠动脉内皮剥脱术后狭窄模型作为人类再狭窄的动物模型，然而很多药物或技术方法在大鼠再狭窄模型有效，而在人类再狭窄却无效，这可能与大鼠和人类的形态学、生理学及病理学差异较大有关[1，2]。最近国外越来越多的作者推崇使用小型猪冠状动脉球囊损伤后狭窄模型作为人类再狭窄的动物模型[3～6]。本实验研究了中国小型猪冠状动脉球囊损伤后组织学和形态学特征。
1 材料和方法
1.1 实验动物 中国小型猪 16 头，购自中国农业大学，体重 20～30 kg，雌雄不限。
1.2 主要实验试剂 鼠抗人单克隆抗体α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)和S-P试剂(工作液：包括封闭用羊血清、生物素化二抗、过氧化物酶标记的链霉卵白素)、DAB、APES胶等均购自北京中山生物技术公司。三羟甲基氨基甲烷、氯化钠、盐酸、枸橼酸、枸橼酸钠及 30% H2O2、甲醛及特殊染色试剂均为市售分析纯商品。
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1.3 仪器和材料 Philips DIGNOST 96 数字减影机(每秒 8 张图像，可储存 128 张图像，带硬盘储存器)；指引导管 (7F JL 3.5，Cordis brite tip)；球囊导管 (3.5 mm × 30 mm，NIR SCIMED)；HPIAS-1000 图像分析系统(中科院北京空海电子技术公司)。
1.4 小型猪冠状动脉球囊扩张术[3～5] 小型猪 16 头，手术前 1 d 开始，每天给予阿司匹林 325 mg 直到处死动物为止。静脉麻醉，切开右股动脉，插入 7F 动脉鞘，从动脉鞘的侧管注入肝素 200 U/kg，并每隔 1 h 静注肝素 5000 U。常规对冠状动脉左前降支(对角支为标记)和回旋支(钝缘支为标记)近中段行过大球囊扩张术，球囊与动脉直径之比为 1.3∶1，扩张 3 次，每次 30 s，间隔 1 min，608.1～1418.5 kPa。再次给予硝酸甘油 200 μg 防止冠脉痉挛，并重复冠状动脉造影，评价血管的通畅性和损伤的程度，造影资料记录在计算机的硬盘上。结束时结扎右股动脉，缝合伤口，静脉给予 480 万 U 青霉素。标准实验室饮食，不含脂肪和胆固醇。
, 百拇医药
1.5 冠状动脉甲醛原位灌注[3～5] 分别在术后 3 d 和术后 30 d 处死动物，快速取出心脏。 10% 缓冲甲醛液对左冠状动脉灌注 15 min，压力为 13.3 kPa。甲醛固定 3 d 后，将带有少许心肌的血管切成 4 mm 长的血管段，常规脱水、透明、石蜡包埋、切片(4 μm 厚度)，行苏木精和伊红(HE)、Masson Trichrome(MT)和Verhoeff-Van Gieson(VVG)染色。
1.6 组织学及形态学分析[3～5] 显微镜下对HE、MT及VVG染色切片进行组织学分析。通过计算机图像分析软件测定以下指标：总管腔面积(通过内弹力膜测定，内弹力膜断裂者，以断裂处的中膜为边界)；残余血管腔面积；血管最大内膜厚度；新生内膜面积；狭窄程度[(1-残余管腔面积)/总管腔面积之比]；血管周长(外弹力膜周长)、血管腔周长(内弹力膜)。
1.7 免疫组织化学染色[7] 切片经二甲苯脱蜡和系列乙醇脱水后，室温下 3% H2O2 5 分钟。封闭内源性过氧化酶活性，然后依次加入α-SMA抗体 37 ℃ 孵育 60 min，加二抗 37 ℃ 温育 30 min，加ABP室温下共育 30 min，加DAB染色后，再用苏木素轻度复染。TBS代替一抗作阴性对照，血管中膜平滑肌作自身阳性对照。阳性判定：α-SMA以胞浆内棕黄色颗粒为阳性，不着色为阴性。
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1.8 统计方法 所有数据均用平均数±标准差(
±s)表示，采用单因素方差分析作统计学处理，以P<0.05 表示具有显著性差异，P<0.01 表示具有极显著性差异。
2 结 果
2.1 小型猪冠状动脉球囊损伤程度 球囊扩张术后 3 d 组共 8 头小型猪，成活 6 头，术中及术后 6 h 各死亡 1 头，与球囊扩张前比较，扩张术后动脉直径明显增加 (29.6%，P<0.01)。球囊扩张术后 30 d 组共 8 头小型猪，成活 5 头，分别在术中、术后 30 min 及术后 24 h 各死亡 1 头，与扩张前比较，扩张后动脉直径也明显增加 (28.5%，P<0.01)。两组动物的球囊与动脉之比、扩张前动脉直径和扩张后动脉直径差异均无显著性意义，即两组动物球囊损伤的程度基本一致(表 1)。
, 百拇医药 表 1 小型猪冠状动脉球囊损伤程度 组 别
小型猪(头)
(总数/死亡)
动脉(支)
(LAD/CLX)
球囊与
动脉比
扩张前直径
(mm)
扩张后直径
(mm)
扩张术后 3 d
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6(8/2)
6(3/3)
1.3∶1
2.7±0.3
3.5±0.2
扩张术后 30 d
5(8/3)
7(4/3)
1.3∶1
2.8±0.3
3.6±0.2
2.2 球囊扩张术后形态学变化 与正常动脉组和球囊扩张术后 3 d 组比较，球囊扩张术后 30 d 组的最大内膜厚度、新生内膜面积和血管狭窄程度显著增加，血管周长和管腔周长均明显减少，其差异均具有显著性意义；但球囊扩张术后 3 d 组与正常动脉组的上述指标差异却无显著性意义(表 2)。
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2.3 组织学分析结果 正常动脉和球囊扩张术后 3 d 的HE片，中膜和外膜均未见明显的增生现象，有些切片可见极少的内膜增生；球囊扩张术后 3 d 血管外膜区可见有单核细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞浸润。球囊扩张术术后 30 d，可见明显的内膜增生，增生的细胞呈梭形状，这些细胞趋向于沿长轴向 排列或与血管腔的轴线垂直，而不是象正常血管中层平滑肌细胞(SMC)那样沿管周排列，仍可见炎性细胞浸润，但与术后 3 d 比较明显减少；血管腔未见血栓形成；VVG染色切片可见内弹力膜局部破裂，HE和MT染色可见中层平滑肌层断裂或受损，在内膜增殖明显侧可见外膜大量纤维素样物质沉积。表 2 冠状动脉球囊扩张术后形态学的变化 组 别
动脉
(支)
最大内膜厚度
(mm)
, http://www.100md.com 新生内膜面积
(mm2)
血管狭窄程度
(%)
血管周长
(mm)
管腔周长
(mm)
正常
6
0.06±0.03
0.06±0.05
0.87±0.04
, http://www.100md.com
9.2±0.7
7.1±0.5
术后3d
6
0.07±0.15
0.08±0.06
0.96±0.06
9.0±0.7
6.8±0.7
术后30d
7
0.49±0.18*
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0.68±0.34*
43.5±18.7*
5.8±1.2*
3.3±1.5*
与正常或术后3d比较，*P<0.01
2.4 α-SMA免疫组化结果 正常动脉及球囊扩张术后 3 d，α-SMA阳性细胞主要分布在中膜，外膜几乎无α-SMA阳性细胞；但术后 30 d 血管损伤处的内膜和中膜有大量的α-SMA阳性细胞，特别是外膜也出现大量的α-SMA阳性细胞。
3 讨 论
3.1 动物模型的选择[4～6，8] 研究再狭窄常用的动物包括大鼠、猪、家兔和犬等。大鼠易于获取，操作简单，成本低，但对动脉粥样具有抗性，其血管形态与人体也不尽相同，缺乏滋养血管、内膜下层菲薄、中膜弹性蛋白较少。对家兔饲以高胆固醇可产生动脉粥样硬化，对其进行球囊扩张可产生再狭窄病变，但病灶中过量脂质沉积、髂动脉反应性高，易发生血管痉挛，侧枝血管丰富，动脉扩张后狭窄组织主要由疏松、富含脂质的水肿组织组成，缺乏细胞。犬冠状动脉口径与人体者相近，易于获取，饲养成本低，但与人类的主要区别是中膜增厚而非内膜增厚。
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目前研究最多的是大鼠动脉再狭窄模型，然而很多药物或技术方法在大鼠再狭窄模型有效，而在人类再狭窄却无效，因此有人提出这可能与大鼠和人类在狭窄的形态学、生理学及病理学方面差异较大造成的。
猪在心血管形态学、生理学和动脉粥样硬化易感性方面与人类最为接近。成年猪冠状动脉大小、形态结构与人类相似。对自发性和事物性动脉粥样硬化也颇敏感，病变分布、形态与人体相似，从脂质沉积、泡沫细胞形成到纤维细胞增生、钙化的时间也与人类相同，满足理想动脉粥样硬化的模型标准。特别是对喂饲正常饮食的猪冠状动脉行过大球囊扩张术，也可产生术后损伤性狭窄，其病理过程与人类极相似，故国外很多作者将小型猪冠状动脉过大球囊扩张术后损伤性狭窄作为人类再狭窄的动物模型。该模型易于获取，通过小型猪可以克服生长过快等缺点。价格及饲养成本较高、不易管理，是其缺点。另外，猪冠状动脉侧枝循环很少，球囊扩张后易发生血管痉挛和致命心律失常，影响其成功率。
3.2 中国小型猪再狭窄动物模型的评价 中国实验用小型猪，是产于贵州、广西接壤地的香猪，通过利用近交负向选择与系统选育相结合的育种方案培育成功，它具有体型小、成熟早、遗传稳定、抗逆性强、健康清洁的优良特征，便于手术操作，便于饲养护理等特点。
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以过大球囊扩张猪冠状动脉， 3 d 后血管外膜可见炎性细胞侵润，与人类PTCA术后过程相一致。炎性细胞在再狭窄过程中起着重要作用，Virchow等的损伤反应学说和Libby等[6]报道一致。由于动脉损伤后细胞增殖高峰在数天～数周内，而在损伤后 30 d ，形态学分析可见内膜增生明显增加、管腔狭窄，因此多数作者选择术后 30 d 观察球囊损伤对形态学及组织学的影响，有些作者采用冠状动脉造影观察损伤后血管狭窄程度的变化，但一般在损伤后 3 个月 ～ 6 个月内行冠状动脉造影。
球囊扩张术后 30 d 血管(外弹力膜)周长和管腔(内弹力膜)周长明显减少，提示血管重塑可能参与了损伤性狭窄的病理过程。动物及临床实验资料[10，11]表明血管成形术后由外弹力膜收缩引起的血管重塑可能对再狭窄有重要作用。通过免疫组织化学染色发现球囊血管成形术后 3 d，α-SMA阳性细胞主要分布在中膜，术后 30 d 外膜出现大量的α-SMA阳性细胞，外膜纤维化明显，提示外膜大量的α-SMA阳性细胞及外膜纤维化可能参与了血管重塑的过程。Wilcox等[12]表明外膜α-SMA阳性细胞为肌成纤维细胞(myofibroblast)，它是一种特殊的成纤维细胞，动脉损伤后发生了细胞表型的转化，导致外膜纤维化。Scott等[7]认为外膜纤维化可能是与临床再狭窄有关的几何重塑的根本原因，损伤动脉外膜肌成纤维细胞的出现和这些细胞的收缩蛋白上调，从血管外侧收缩引起血管直径缩小，导致血管重塑过程。这些结果支持本实验的结论。
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目前国内均选择猪颈动脉及股动脉作为再狭窄动物模型，但这种由于剥脱颈动脉内皮而导致的内膜增生一般不会出现明显的增殖性狭窄，除非由闭塞性血栓所致。颈动脉和股动脉是弹性血管，而不象冠状动脉那样主要是由SMC组成的肌性血管。因为SMC是产生再狭窄的主要因素，因此这些非冠状动脉血管不适于人类冠状动脉介入治疗后再狭窄的动物模型。
作者简介：何昆仑，男，1964-12-05生，河北省人，汉族，军医进修学院心血管内科博士毕业，中国协和医科大学阜外心血管病医院心内科在站博士后；解放军总医院南楼二科主治医师，研究方向为冠状动脉内介入诊断与治疗，发表论文11篇。电话：(010)66937251
参考文献
1，Dangas G,Fuster V.Management of restenosis after coronary intervention[J].Am Heart J,1996,132:428-436.
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4，Schwartz RS,Edwards WD,Antoniades LC et al.Coronary restenois:Prospects for solution and new perspectives from a porcine model[J].Mayo Clin Proc,1993,68:54.
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5，Karas SP,Gravanas MB,Santoian E.Coronary intimal proliferation after bolloon and stenting in swine:an animal model of restenosis[J].J Am Coll Cardiol,1992,82:2190-2200.
6，Schwartz RS,Murphy JG,Ewards WD et al.Restenosis after balloon angioplasty:a practical proliferative model in porcine coronary arteries[J].Circulation,1990,82:2190-2200.
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, 百拇医药
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11，Mintz GS,Popma JJ,Pichard AD et al.Arteral remodelling after coronary angioplasty:a serial intravascular ultrasound study.[J].Circulation,1996,94:35-43.
12，Wilcox JN,Waksman R,King SB et al.The role of the adventitia in the arteral response to angioplasty:the effect of intravascular radiation[J].Int J Radiation Oncology Biol Phs,1996,36(4):789-796.
收稿日期：1999-10-18
修回日期：1999-11-15, 百拇医药
单位：高焱章(河南省南召县公疗医院心内科，河南 474650)；何昆仑 陈练 文应峰 盖鲁粤 黄大显(解放军总医院心内科，北京 100853)
关键词：小型猪；血管成形术；再狭窄；动物模型
军医进修学院学报000208 【摘要】目的：研究中国小型猪冠状动脉球囊扩张术后的组织学及形态学特征，建立中国小型猪冠状动脉内介入术后再狭窄动物模型。方法：对16头中国小猪左冠动脉前降支或回旋支行球囊过度扩张术，分别在术后3 d和术后30 d处死动物，通过HE、马宋三色和维尔霍夫-范吉荪染色切片，观察血管最大内膜厚度、新生内膜面积、狭窄程度、血管周长和管腔周长的变化；通过免疫组织化学观察α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)阳性细胞分布。结果：球囊扩张术后30 d组最大内膜厚度、新生内膜面积、血管狭窄程度均明显增加，而血管周长和管腔周长均减少，其差异均具有显著性意义；球囊扩张术后3 d，血管外膜区可见炎性细胞浸润；球囊扩张术后30 d外膜出现大量的纤维素样物质沉积，同时血管损伤处外膜出现大量的α-SMA阳性细胞。结论：在球囊扩张术后30 d，建立了中国小型猪冠状动脉介入治疗后再狭窄动物模型。
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中图号：R332 文献标识码：A
文章编号：1005-1139(2000)02-0104-04
Morphologic and histological characteristics of coronary artery after balloon overstretch in Chinese mini-swine
HE Kun-lun,CHEN Lian,WEN Ying-feng,GAO Yan -zhang,GAI Lu-yue,HUANG Da-xian(Department of Cardiology,PLA General Hospital,Beijing,100853,China)
【Abstract】Objective:We aim to investigate the morphologic and histologic characteristics of coronary artery after balloon over-stretch in Chinese mini-swine and to establish restenosis model after intracoronary artery intervention in Chinese mini-swine.Methods:Sixteen Chinese mini-swine underwent coronary balloon over-stretch to LAD and CLX.The animals were sacrificed at three and thirty days following the initial procedure.Cross-sections were stained hematoxylin-eosin,Masson's trichrome,and Verhoef-van Giesen.Maximal intimal thickness,neointima area,percent stenosis,external elastic perimeter and internal elstic perimeter were determined and compared between the two groups.Immunohistochemistry was used to determine the distribution of α-smooth muscle actin positive cells.Results:There was a great increase in neointimal area,maximal neointima thickness and percent area stenosis,and there was a great decrease in the external and internal elastic perimeter 30 days after coronary artery balloon injury.Inflammatory cells were observed in adventitia 3 days after the injury.α-smooth muscle actin positive cells and fibrosis in adventitia were significantly increased 30 days after the injury.Conclusion:We establish restenosis model after coronary artery intervention in Chinese mini-swine.
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Key words:Chinese mini-swine;Angioplasty;Restenosis;Animal model
冠状动脉内介入治疗后再狭窄是尚未解决的医学难题。以往很多作者将大鼠动脉内皮剥脱术后狭窄模型作为人类再狭窄的动物模型，然而很多药物或技术方法在大鼠再狭窄模型有效，而在人类再狭窄却无效，这可能与大鼠和人类的形态学、生理学及病理学差异较大有关[1，2]。最近国外越来越多的作者推崇使用小型猪冠状动脉球囊损伤后狭窄模型作为人类再狭窄的动物模型[3～6]。本实验研究了中国小型猪冠状动脉球囊损伤后组织学和形态学特征。
1 材料和方法
1.1 实验动物 中国小型猪 16 头，购自中国农业大学，体重 20～30 kg，雌雄不限。
1.2 主要实验试剂 鼠抗人单克隆抗体α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)和S-P试剂(工作液：包括封闭用羊血清、生物素化二抗、过氧化物酶标记的链霉卵白素)、DAB、APES胶等均购自北京中山生物技术公司。三羟甲基氨基甲烷、氯化钠、盐酸、枸橼酸、枸橼酸钠及 30% H2O2、甲醛及特殊染色试剂均为市售分析纯商品。
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1.3 仪器和材料 Philips DIGNOST 96 数字减影机(每秒 8 张图像，可储存 128 张图像，带硬盘储存器)；指引导管 (7F JL 3.5，Cordis brite tip)；球囊导管 (3.5 mm × 30 mm，NIR SCIMED)；HPIAS-1000 图像分析系统(中科院北京空海电子技术公司)。
1.4 小型猪冠状动脉球囊扩张术[3～5] 小型猪 16 头，手术前 1 d 开始，每天给予阿司匹林 325 mg 直到处死动物为止。静脉麻醉，切开右股动脉，插入 7F 动脉鞘，从动脉鞘的侧管注入肝素 200 U/kg，并每隔 1 h 静注肝素 5000 U。常规对冠状动脉左前降支(对角支为标记)和回旋支(钝缘支为标记)近中段行过大球囊扩张术，球囊与动脉直径之比为 1.3∶1，扩张 3 次，每次 30 s，间隔 1 min，608.1～1418.5 kPa。再次给予硝酸甘油 200 μg 防止冠脉痉挛，并重复冠状动脉造影，评价血管的通畅性和损伤的程度，造影资料记录在计算机的硬盘上。结束时结扎右股动脉，缝合伤口，静脉给予 480 万 U 青霉素。标准实验室饮食，不含脂肪和胆固醇。
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1.5 冠状动脉甲醛原位灌注[3～5] 分别在术后 3 d 和术后 30 d 处死动物，快速取出心脏。 10% 缓冲甲醛液对左冠状动脉灌注 15 min，压力为 13.3 kPa。甲醛固定 3 d 后，将带有少许心肌的血管切成 4 mm 长的血管段，常规脱水、透明、石蜡包埋、切片(4 μm 厚度)，行苏木精和伊红(HE)、Masson Trichrome(MT)和Verhoeff-Van Gieson(VVG)染色。
1.6 组织学及形态学分析[3～5] 显微镜下对HE、MT及VVG染色切片进行组织学分析。通过计算机图像分析软件测定以下指标：总管腔面积(通过内弹力膜测定，内弹力膜断裂者，以断裂处的中膜为边界)；残余血管腔面积；血管最大内膜厚度；新生内膜面积；狭窄程度[(1-残余管腔面积)/总管腔面积之比]；血管周长(外弹力膜周长)、血管腔周长(内弹力膜)。
1.7 免疫组织化学染色[7] 切片经二甲苯脱蜡和系列乙醇脱水后，室温下 3% H2O2 5 分钟。封闭内源性过氧化酶活性，然后依次加入α-SMA抗体 37 ℃ 孵育 60 min，加二抗 37 ℃ 温育 30 min，加ABP室温下共育 30 min，加DAB染色后，再用苏木素轻度复染。TBS代替一抗作阴性对照，血管中膜平滑肌作自身阳性对照。阳性判定：α-SMA以胞浆内棕黄色颗粒为阳性，不着色为阴性。
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1.8 统计方法 所有数据均用平均数±标准差(
±s)表示，采用单因素方差分析作统计学处理，以P<0.05 表示具有显著性差异，P<0.01 表示具有极显著性差异。2 结 果
2.1 小型猪冠状动脉球囊损伤程度 球囊扩张术后 3 d 组共 8 头小型猪，成活 6 头，术中及术后 6 h 各死亡 1 头，与球囊扩张前比较，扩张术后动脉直径明显增加 (29.6%，P<0.01)。球囊扩张术后 30 d 组共 8 头小型猪，成活 5 头，分别在术中、术后 30 min 及术后 24 h 各死亡 1 头，与扩张前比较，扩张后动脉直径也明显增加 (28.5%，P<0.01)。两组动物的球囊与动脉之比、扩张前动脉直径和扩张后动脉直径差异均无显著性意义，即两组动物球囊损伤的程度基本一致(表 1)。
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小型猪(头)
(总数/死亡)
动脉(支)
(LAD/CLX)
球囊与
动脉比
扩张前直径
(mm)
扩张后直径
(mm)
扩张术后 3 d
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6(8/2)
6(3/3)
1.3∶1
2.7±0.3
3.5±0.2
扩张术后 30 d
5(8/3)
7(4/3)
1.3∶1
2.8±0.3
3.6±0.2
2.2 球囊扩张术后形态学变化 与正常动脉组和球囊扩张术后 3 d 组比较，球囊扩张术后 30 d 组的最大内膜厚度、新生内膜面积和血管狭窄程度显著增加，血管周长和管腔周长均明显减少，其差异均具有显著性意义；但球囊扩张术后 3 d 组与正常动脉组的上述指标差异却无显著性意义(表 2)。
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2.3 组织学分析结果 正常动脉和球囊扩张术后 3 d 的HE片，中膜和外膜均未见明显的增生现象，有些切片可见极少的内膜增生；球囊扩张术后 3 d 血管外膜区可见有单核细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞浸润。球囊扩张术术后 30 d，可见明显的内膜增生，增生的细胞呈梭形状，这些细胞趋向于沿长轴向 排列或与血管腔的轴线垂直，而不是象正常血管中层平滑肌细胞(SMC)那样沿管周排列，仍可见炎性细胞浸润，但与术后 3 d 比较明显减少；血管腔未见血栓形成；VVG染色切片可见内弹力膜局部破裂，HE和MT染色可见中层平滑肌层断裂或受损，在内膜增殖明显侧可见外膜大量纤维素样物质沉积。表 2 冠状动脉球囊扩张术后形态学的变化 组 别
动脉
(支)
最大内膜厚度
(mm)
, http://www.100md.com 新生内膜面积
(mm2)
血管狭窄程度
(%)
血管周长
(mm)
管腔周长
(mm)
正常
6
0.06±0.03
0.06±0.05
0.87±0.04
, http://www.100md.com
9.2±0.7
7.1±0.5
术后3d
6
0.07±0.15
0.08±0.06
0.96±0.06
9.0±0.7
6.8±0.7
术后30d
7
0.49±0.18*
, 百拇医药
0.68±0.34*
43.5±18.7*
5.8±1.2*
3.3±1.5*
与正常或术后3d比较，*P<0.01
2.4 α-SMA免疫组化结果 正常动脉及球囊扩张术后 3 d，α-SMA阳性细胞主要分布在中膜，外膜几乎无α-SMA阳性细胞；但术后 30 d 血管损伤处的内膜和中膜有大量的α-SMA阳性细胞，特别是外膜也出现大量的α-SMA阳性细胞。
3 讨 论
3.1 动物模型的选择[4～6，8] 研究再狭窄常用的动物包括大鼠、猪、家兔和犬等。大鼠易于获取，操作简单，成本低，但对动脉粥样具有抗性，其血管形态与人体也不尽相同，缺乏滋养血管、内膜下层菲薄、中膜弹性蛋白较少。对家兔饲以高胆固醇可产生动脉粥样硬化，对其进行球囊扩张可产生再狭窄病变，但病灶中过量脂质沉积、髂动脉反应性高，易发生血管痉挛，侧枝血管丰富，动脉扩张后狭窄组织主要由疏松、富含脂质的水肿组织组成，缺乏细胞。犬冠状动脉口径与人体者相近，易于获取，饲养成本低，但与人类的主要区别是中膜增厚而非内膜增厚。
, 百拇医药
目前研究最多的是大鼠动脉再狭窄模型，然而很多药物或技术方法在大鼠再狭窄模型有效，而在人类再狭窄却无效，因此有人提出这可能与大鼠和人类在狭窄的形态学、生理学及病理学方面差异较大造成的。
猪在心血管形态学、生理学和动脉粥样硬化易感性方面与人类最为接近。成年猪冠状动脉大小、形态结构与人类相似。对自发性和事物性动脉粥样硬化也颇敏感，病变分布、形态与人体相似，从脂质沉积、泡沫细胞形成到纤维细胞增生、钙化的时间也与人类相同，满足理想动脉粥样硬化的模型标准。特别是对喂饲正常饮食的猪冠状动脉行过大球囊扩张术，也可产生术后损伤性狭窄，其病理过程与人类极相似，故国外很多作者将小型猪冠状动脉过大球囊扩张术后损伤性狭窄作为人类再狭窄的动物模型。该模型易于获取，通过小型猪可以克服生长过快等缺点。价格及饲养成本较高、不易管理，是其缺点。另外，猪冠状动脉侧枝循环很少，球囊扩张后易发生血管痉挛和致命心律失常，影响其成功率。
3.2 中国小型猪再狭窄动物模型的评价 中国实验用小型猪，是产于贵州、广西接壤地的香猪，通过利用近交负向选择与系统选育相结合的育种方案培育成功，它具有体型小、成熟早、遗传稳定、抗逆性强、健康清洁的优良特征，便于手术操作，便于饲养护理等特点。
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以过大球囊扩张猪冠状动脉， 3 d 后血管外膜可见炎性细胞侵润，与人类PTCA术后过程相一致。炎性细胞在再狭窄过程中起着重要作用，Virchow等的损伤反应学说和Libby等[6]报道一致。由于动脉损伤后细胞增殖高峰在数天～数周内，而在损伤后 30 d ，形态学分析可见内膜增生明显增加、管腔狭窄，因此多数作者选择术后 30 d 观察球囊损伤对形态学及组织学的影响，有些作者采用冠状动脉造影观察损伤后血管狭窄程度的变化，但一般在损伤后 3 个月 ～ 6 个月内行冠状动脉造影。
球囊扩张术后 30 d 血管(外弹力膜)周长和管腔(内弹力膜)周长明显减少，提示血管重塑可能参与了损伤性狭窄的病理过程。动物及临床实验资料[10，11]表明血管成形术后由外弹力膜收缩引起的血管重塑可能对再狭窄有重要作用。通过免疫组织化学染色发现球囊血管成形术后 3 d，α-SMA阳性细胞主要分布在中膜，术后 30 d 外膜出现大量的α-SMA阳性细胞，外膜纤维化明显，提示外膜大量的α-SMA阳性细胞及外膜纤维化可能参与了血管重塑的过程。Wilcox等[12]表明外膜α-SMA阳性细胞为肌成纤维细胞(myofibroblast)，它是一种特殊的成纤维细胞，动脉损伤后发生了细胞表型的转化，导致外膜纤维化。Scott等[7]认为外膜纤维化可能是与临床再狭窄有关的几何重塑的根本原因，损伤动脉外膜肌成纤维细胞的出现和这些细胞的收缩蛋白上调，从血管外侧收缩引起血管直径缩小，导致血管重塑过程。这些结果支持本实验的结论。
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目前国内均选择猪颈动脉及股动脉作为再狭窄动物模型，但这种由于剥脱颈动脉内皮而导致的内膜增生一般不会出现明显的增殖性狭窄，除非由闭塞性血栓所致。颈动脉和股动脉是弹性血管，而不象冠状动脉那样主要是由SMC组成的肌性血管。因为SMC是产生再狭窄的主要因素，因此这些非冠状动脉血管不适于人类冠状动脉介入治疗后再狭窄的动物模型。
作者简介：何昆仑，男，1964-12-05生，河北省人，汉族，军医进修学院心血管内科博士毕业，中国协和医科大学阜外心血管病医院心内科在站博士后；解放军总医院南楼二科主治医师，研究方向为冠状动脉内介入诊断与治疗，发表论文11篇。电话：(010)66937251
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收稿日期：1999-10-18
修回日期：1999-11-15, 百拇医药