当前位置: 首页 > 期刊 > 《第一军医大学学报》 > 2000年第3期
编号:10215589
内皮剥脱及高胆固醇饮食诱导兔腹主动脉局部痉挛模型建立的研究
http://www.100md.com 《第一军医大学学报》 2000年第3期
     作者:严子才 傅向阳 黄凡衡 彭献波 刘春 傅强

    单位:严子才(第一军医大学珠江医院心内科,广东 广州510282;傅向阳(第一军医大学珠江医院心内科,广东 广州510282);黄凡衡(第一军医大学珠江医院放射科,广东 广州510282);彭献波(第一军医大学珠江医院心内科,广东 广州510282);刘春(第一军医大学珠江医院心内科,广东 广州510282)

    关键词:内皮剥脱;高胆固醇血症;动脉粥样硬化;腹主动脉痉挛;模型

    第一军医大学学报000313 摘要:目的 建立兔腹主动脉局部痉挛模型,并探讨高脂血症与血管痉挛之间的联系。方法 选择新西兰白兔8只,于腹主动脉行球囊内皮剥脱,然后给予高脂饮食(含2%胆固醇及2%猪油)喂养,8周后行组织胺及麦角新碱激发试验,造影记录血管直径变化,并作血脂检查和和病理检验。结果 喂养8周后血清胆固醇浓度明显增高(P<0.001),组织胺在内皮剥脱和对照部位激发的血管收缩分别为(45.0%±2.1%)和(9.2%±3.6%) (P<0.01),麦角新碱激发的血管收缩则分别为(37.5%±4.6%)和(5.8%±0.7%) (P<0.01)。与对照部位相比,剥脱部位的内膜明显增厚(P<0.01)。增厚的内膜表现类似动脉粥样硬化的早期改变,而明显的血管痉挛只发生在内皮剥脱部位。结论 本实验成功建立了兔腹主动脉局部痉挛模型;高胆固醇血症及动脉粥样硬化的早期改变是在该模型中诱发痉挛的基础。
, 百拇医药
    中图分类号:R-332 文献标识码:A 文章编号:1000-2588 (2000) 02-0233-03

    Study on the establishment of a local spastic model in the abdominal aorta of rabbit by endothelial denudation and hypercholesterolemic diet

    YAN Zi-cai1, FU Xiang-yang1, HUANG Fan-heng2, PENG Xian-bo1, LIU Chun1, FU Qiang1

    (Department of Cardiology1 and Radiology 2, Zhujiang Hospital, First Military Medical University, Guangzhou 510282, China)Abstract: Objective To establish a local spastic model in the abdominal aorta of rabbit and to elucidate the relationship between hyperlipoidemia and vascular spasm. Methods Eight New Zealand White rabbits were subjected to bolloon denudation in the abdominal aorta and the rabbits were fed on a hyperlipoidemic diet (containing 2% cholesterol and 2% triglyceride). Histamine and ergnovine provocative tests were performed 8 weeks later. The diameter of the abdominal aorta was measured by means of angiography, and changes in the level of blood lipids and histological findings were analyzed. Results Serum cholesterol concentration of the rabbits increased considerably 8 weeks later (P<0.001 vs week 0). At denuded and control site, the vascular diameter induced by histamine is reduced by (45.0%±2.1%) and (9.2%±3.6%) respectively (P<0.01), while that by ergnovine was (37.5%±4.6%) and (5.8%±0.7%) respectively (P<0.01). The intima at denuded site noticeably increased in thickness compared with that at control site (P<0.01). Histological study of the thickened intima showed atherosclerotic changes of early stages. Apparent vascular spasm was present only at the denuded site. Conclusion A local spastic model in abdominal aorta of the rabbit was successfully established in the present study. Hypercholesterolemia and early atherosclerotic changes may contribute to the occurrence spasm.
, 百拇医药
    Key words: endothelial denudation; hypercholesterolemia; atherosclerosis; abdominalaorta; spasm; model

    变异型心绞痛、不稳定型心绞痛、心肌梗死、室性心律失常以及猝死等都与冠状动脉痉挛(Coronary artery spasm, CAS)密切相关。对于变异型心绞痛患者,冠状动脉痉挛可能发生于造影检查完全正常的冠状动脉,也可能发生于有明显粥样硬化的动脉[1,2]。造影正常的冠状动脉不排除已处于动脉粥样硬化早期阶段的可能,提示动脉粥样硬化与冠状动脉痉挛之间可能有着内在联系。研究报道,经高胆固醇饮食喂养或患遗传性高脂血症的兔子,其离体的主动脉及冠状动脉对麦角新碱具有高反应性[3,4],因而我们设想,在内皮剥脱的基础上给予高胆固醇饮食喂养能够建立兔腹主动脉痉挛的模型。本研究的目的就是要建立局部自发性血管痉挛的模型,这个模型将有助于说明动脉粥样硬化病变与血管痉挛之间的关系。
, http://www.100md.com
    1 材料和方法

    1.1 实验对象及实验器械

    1.1.1 实验动物 新西兰白兔8只(雄性3只,雌性5只),体质量2.5~3.5 kg,内皮剥脱后给予高胆固醇饮食(兔普通饲料+2%胆固醇+2%猪油压制而成)。

    1.1.2 实验器械 Philips BH1300 型数字减影X光机,2.5 mm×20 mm,3.0 mm×20 mm,3.5 mm×20 mm 球囊扩张导管(USCI),0.014″×185 cm 导引钢丝(Cordis),4F穿刺鞘管 (Terumo,Japan),ACS 压力泵,盐酸组织胺(Sigma),马来酸麦角新碱(上海和丰制药公司),欧乃派克(挪威奈科明造影剂公司)。

    1.2 方法

    1.2.1 内皮剥脱 3%戊巴比妥钠(40~60 mg/kg.b.w.)腹腔内注射麻醉,将兔子固定于实验兔板上,备皮,消毒,沿股动脉走行方向切开皮肤,显露股动脉,直视下穿刺,放置4 F穿刺鞘管,肝素盐水冲管。抽血3 ml留作血脂亚组分检验。腹主动脉造影后逆行送入导丝及球囊导管至腹主动脉,选择L3~L4腰椎水平的腹主动脉作为内皮剥脱部位,球囊直径为血管直径的100%~120%,通过压力泵加压(6~10 atm)致球囊充盈,加压过程中轻轻拉扯球囊以增加内皮损伤的程度,约5 min后回抽造影剂,然后重复此过程2~3次。动脉内注入麦角新碱0.2 mg,4 min后造影,间隔30 min后注入组织胺(20 mg/kg× b× w× ),4 min后造影。退出导管,结扎右股动脉,缝合切口,送动物房予以高胆固醇饲养。
, http://www.100md.com
    1.2.2 诱发痉挛 喂养2月后,再次实验,穿刺另一侧股动脉,抽血3 ml检测血脂亚组分。腹主动脉造影后动脉内注入麦角新碱0.2 mg,4 min后造影,间隔30 min注入组织胺(20 mg/kg.b.w.),4 min后造影。

    1.2.3 腹主动脉造影 为观察内皮剥脱及非剥脱部位腹主动脉痉挛情况,在药物注射前后行后前位造影,以金属球作标记,采用Philips定量造影计算机图象分析系统来测量血管直径。对照部位选定腹主动脉内皮剥脱部位上缘上2 cm处。血管直径改变百分率按以下公式计算:△%=[(基础血管直径- 注射药物后血管直径)/基础血管直径]×100%。

    1.2.4 病理标本的制作及血脂分析 通过放血法处死动物,取腹主动脉内皮剥脱段及非内皮剥脱段各一段,长度约5~10 mm,去掉管周组织,置于10%甲醛固定液中固定。常规酒精脱水,石蜡包埋,连续横段切片,厚4 μm,每10张选取1张,HE染色后烘干,封固。留取的血样离心沉淀后采用酶法测量。
, 百拇医药
    1.3 统计分析

    数据采用±s表示,统计学处理采用配对t检验,P<0.05为有显著性差异。

    2 结果

    实验前后兔子体质量变化不明显,但内皮剥脱8周后血清胆固醇浓度明显增高(P<0.001),剥脱及非剥脱部位的血管直径在8周后较8周前有所减小,但不显著(表1)。

    表1 内皮剥脱8周前后体质量、血清胆固醇浓度及血管直径变化

    Tab.1 Changes of body weight, serum cholesterol level and

    vascular diameter before and 8 weeks after denudation (n=8) Group
, http://www.100md.com
    Body weight (kgb.w.)

    Serum cholesterol (mg%)

    Vascular diameter (mm)

    Denuded site

    Control site

    Week 0

    3.0±0.3

    77.6±15.0

    3.7±0.3

    4.0±0.3
, http://www.100md.com
    Week 8

    3.0±0.3

    1954.4±143.8*

    3.3±0.3

    3.8±0.3

    *P<0.001 vs 0 week 从诱发痉挛的情况看,组织胺及麦角新碱均诱发了内皮剥脱部位明显的血管痉挛,与此同时,非剥脱部位也诱发了一定程度的收缩,但与剥脱部位相比相差显著(P<0.01,表2)。

    表2 饲养8周后痉挛诱发情况

    Tab.2 Induction of vascular spasm 8 weeks later (n=8)

    Group
, http://www.100md.com
    Spastic site(%)

    Control site(%)

    Ergnovine

    37.5±4.6*

    5.8±0.7

    Histamine

    45.0±2.1*

    9.2±3.6

    *P<0.01 vs control site

    剥脱部位血管内膜厚度较非剥脱部位明显增厚(P<0.01),而中膜厚度无明显改变(表3及图1)。
, 百拇医药
    表3 饲养8周后腹主动脉结构改变

    Tab.3 Structural changes of abdominal aorta 8 weeks later (n=8)

    Thickness (μm)

    Denuded site

    Control site

    Intima

    147.5±8.0*

    7.3±0.8

    Media

    59.4±3.6
, http://www.100md.com
    72.8±3.0

    *P<0.01 vs control site

    图1 高胆固醇饮食喂养8周后对照血管(A)和剥脱血管(B)的结构改变(10×10)

    Fig.1 Pathological changes in the vessels of control (A) and

    denuded (B) group at Week 8 of the administration of hypercholesterolemic diet

    (100×) The intima thickened considerably in denuded group vessel.
, http://www.100md.com
    Many foam cells existed and smooth muscle cells migrated into the intima.

    图2示组织胺诱发前和诱发后4 s的腹主动脉造影象,明显的痉挛只诱发在内皮剥脱处,10 min后痉挛缓解。

    图2 组织胺 (20m g/kg, i.a)在注射前和注射后4 min的造影图象(A, B)

    Fig.2 Angiographic images before and 4 min after the injection of histamine (A, B)

    Apparent spasm was induced only at denuded site in the abdominal aorta.
, http://www.100md.com
    3 讨论

    本研究制作出腹主动脉局部痉挛模型的特点是:⑴痉挛部位血管在痉挛诱发前无明显狭窄或有轻度狭窄;⑵痉挛时间短暂,在同一部位可重复诱发出痉挛。在内皮剥脱前和剥脱后即刻用麦角新碱和组织胺均不能诱发痉挛,而高胆固醇饮食饲养8周后诱发了只出现在内皮剥脱部位的明显血管收缩,经组织学证实该部位内膜明显增厚,有大量泡沫细胞,并有平滑肌细胞移行到内膜,而非剥脱部位则没有改变或改变轻微。离体实验证实[5],当内皮完整时,ADP、ATP、乙酰胆碱及缓激肽等能舒张血管平滑肌,而内皮破坏或去内皮后则使血管平滑肌收缩。我们在实验中看到,内膜完整及剥脱部位在剥脱即刻对麦角新碱和组织胺均无明显反应,说明胆固醇长期作用于血管壁增加了血管对麦角新碱和组织胺反应的敏感性。我们在以前的预实验中发现,兔腹主动脉内皮剥脱后给予普通饲料喂养8周,内膜修复,中膜轻度增厚,用麦角新碱和组织胺不能诱发出血管痉挛,与本实验结果相比较,其区别主要在内膜的改变上,提示这种血管对一些药物的高反应性的原因可能来自内膜结构和功能的改变。确切的机制仍有待研究。
, 百拇医药
    以往的研究证实[3,4],兔粥样硬化主动脉对麦角新碱有高反应性,并且是由5羟色胺(5-HT)受体机制介导的。本实验发现,除了麦角新碱外,兔粥样硬化主动脉还对组织胺具有高反应性。对于人类来讲,麦角新碱是激发冠脉痉挛最好的血管活性物质[6],而组织胺也是激发冠脉痉挛很好的血管活性物质[7]。本实验中,组织胺比麦角新碱能引起粥样硬化的主动脉更明显的收缩反应。本实验提示,动脉粥样硬化的早期改变可能是兔腹主动脉痉挛的一个重要因素,由于本模型模拟变异型心绞痛患者冠脉痉挛的特点,因而我们推测,冠心病危险因素(包括高脂血症及其导致的动脉粥样硬化改变)可能是冠脉痉挛的一个原发因素。Rovai等[1]报道162例变异型心绞痛患者,冠脉正常或单只病变者78例,其中造影正常的冠脉仅11例,多只冠脉狭窄达84例。在59例单只冠脉狭窄患者中,中期随访平均82个月,管腔内径较住院时有不同程度的减小。这说明在变异型心绞痛患者中,器质性冠脉狭窄很常见,而且随时间逐渐进展。Bory等[2]报道277例变异型心绞痛患者均无明显的狭窄(<50%),中期随访平均89个月,有19例发展成明显的狭窄。这些临床病例报道提示了动脉粥样硬化与血管痉挛之间的内在联系,但痉挛血管局部高反应性的确切机制仍有待进一步研究。
, http://www.100md.com
    严子才(1965-),男,湖北鄂州人,1987年毕业于第三军医大学,硕士,主治医师

    作者单位:傅强(第一军医大学珠江医院心内科,广东 广州510282)

    参考文献

    1.Rovai D, Bianchi M, Baratto M et al. Organic coronary stenosis in Prinzmetal's variant angina[J]. J Cardiol , 1997, 30( 2): 299~305.

    2.Bory M, Pierron F, Panagides D et al. Coronary artery spasm in patients with normal or near normal coronary arteries. Long term follow-up of 277 patients[see comments][J]. Eur Heart J, 1996, 17(5): 1015~21.
, 百拇医药
    3.Henry PD, Yokoyama M. Supersensitivity of atherosclerotic rabbit aorta to ergnovine[J]. J Clin Invest, 1980, 66(2): 306~13.

    4.Yokoyama M, Akita H, Mizutani T et al. Hyperreactivity of coronary arterial smooth muscles in response to ergnovine from rabbits with hereditary hyperlipidemia[J]. Circ Res, 1983, 53(1): 63~71.

    5.Furchgott R, Zawadzki JV. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine [J]. Nature, 1980, 288(5789): 366~73.
, 百拇医药
    6.Schroeder JS, Bolen JL, Quint RA et al. Provocation of coronary spasm with ergnovine maleate. New test with results in 57 patients undergoing coronary arteriography[J]. Am J Cardiol, 1977, 40(4): 487~91.

    7.Ginsburg R, Bristow MR, Stinson EB et al. Histamine receptors in the human heart. Life Sci, 1980, 26(26): 2245~9.

    1999-10-20, http://www.100md.com