冠狀動脈旁路移植術(shù)后再狹窄防治的實驗研究.pdf

1、研究背景冠狀動脈旁路移植術(shù)(coronaryarterybypassgraft，CABG)是目前國際公認的最有效的治療冠心病方法之一，但CABG侵入性操作過程不可避免地損傷冠狀動脈和橋血管，同時，冠狀動脈既有病變在術(shù)后仍將不斷進展，移植血管將發(fā)生加速粥樣硬化，均會導(dǎo)致再狹窄出現(xiàn)，如何提高術(shù)后近、遠期通暢率和生存率是當(dāng)今冠脈外科領(lǐng)域的研究難題之一。 CABG術(shù)后發(fā)生再狹窄是一個復(fù)雜的生物學(xué)過程，血管內(nèi)皮細胞(vascularend

2、othelialcell，VEC)損傷引起多個連鎖的病理過程是導(dǎo)致再狹窄的關(guān)鍵。VEC是冠脈循環(huán)中調(diào)節(jié)血管結(jié)構(gòu)和功能的主要因素，VEC表達擴血管因子與縮血管因子的作用平衡，維持冠狀動脈正常血管緊張性，VEC表達激活多種粘附分子，對內(nèi)膜炎癥啟動及血液流變學(xué)狀態(tài)有重要的調(diào)節(jié)作用，此外，VEC可表達和激活多種生長調(diào)節(jié)因子，對管壁結(jié)構(gòu)的更新、再塑重構(gòu)、損傷內(nèi)膜修復(fù)及維持正常管腔通暢起著主要作用。CABG術(shù)后損傷或再生的VEC發(fā)生表型變化，表達血

3、管活性因子紊亂，使冠狀動脈和橋血管發(fā)生痙攣，表達激活黏附分子異常，促進炎癥和血栓形成，可導(dǎo)致CABG術(shù)后早期血管閉塞，炎癥因子和生長因子表達異常，可誘導(dǎo)血管平滑肌細胞(vascularsmoothmusclecell，VSMC)反應(yīng)性遷移、增殖和過度合成細胞外基質(zhì)(extracellularmatrix，ECM)，促使新生內(nèi)膜增厚和血管壁纖維化。 炎癥和免疫反應(yīng)異常激活，在CABG術(shù)后再狹窄的發(fā)病機制中也起著重要的作用。CABG

4、損傷引起VEC表達多種血管活性因子和粘附分子異常，術(shù)后高管腔剪切力(lumenshearstress，LSS)環(huán)境損傷移植血管VEC，均可導(dǎo)致P-選擇素、血小板內(nèi)皮細胞間粘附分子-1(plateletendothelialcelladhesionmolecule-1，PECAM-1)、β2-整合素、細胞間粘附分子-1(intercellularadhesionmolecule-1，ICAM-1)及假性血管性血友病因子(vonWilleb

5、randfactor,vWF)等粘附分子表達上調(diào)，并且，損傷刺激可使多種免疫識別分子和炎癥因子(TGF-α、IL-6、LT-α和IL-10等)發(fā)生基因多態(tài)性變化，破壞炎癥和免疫調(diào)節(jié)平衡，誘發(fā)局部和系統(tǒng)炎癥。炎癥反應(yīng)和血栓形成相互促進，可直接造成術(shù)后早期的血管閉塞。炎癥進一步激活多種生長調(diào)節(jié)因子表達變化，誘導(dǎo)VSMC反應(yīng)性遷移、增殖和過度合成ECM。VEC損傷和內(nèi)膜炎癥引起內(nèi)皮細胞脂蛋白受體基因的表達改變，血管內(nèi)膜炎癥和脂質(zhì)沉積的相互作用

6、，是術(shù)后血管發(fā)生粥樣硬化的重要病理基礎(chǔ)。 血管損傷引起VSMC反應(yīng)性地從中膜遷移至內(nèi)膜并過度增殖，是導(dǎo)致在CABG術(shù)后再狹窄的又一關(guān)鍵原因。CABG損傷VEC，使一氧化氮(nitricoxide，NO)表達下降導(dǎo)致cGMP水平下調(diào)，激活蛋白激酶A(proteinkinaseA，PKA)激活抑制使p53及其下游產(chǎn)物p21表達減少，促使VSMC從G1期進入S期增加，導(dǎo)致管壁VSMC過度增殖。VEC損傷后內(nèi)皮素-1(endotheli

7、n-1，ET-1)和AngII表達上調(diào)，促進VSMC中c-fos、c-myc，c-sis等原癌基因表達，是VSMC遷移和增生的始動因素。Ⅷ型膠原和p53等VSMC的關(guān)鍵表型發(fā)生反應(yīng)性調(diào)變，使多種細胞周期調(diào)節(jié)因子、癌基因、抑癌基因及細胞外基質(zhì)的表達和調(diào)節(jié)作用失常，是引起VSMC遷移、增殖及凋亡抑制的重要因素。 目的：研究再狹窄機制和有效的防治方法，需要具有適合CABG外科研究，能合理、安全地制作典型的局部冠狀動脈狹窄和心梗動物模型

8、的方法，目前國際上普遍采取損傷頸總動脈等大型動脈，或使用離體血管的替代研究，因與冠狀動脈的結(jié)構(gòu)和生理上有差異，不能科學(xué)地反映病理和治療機制。 本研究采取結(jié)扎犬冠脈前降支(leftanteriordescendingcoronaryartery,LAD)方法，制作局部冠狀動脈狹窄和VEC及心肌損傷疾病模型，通過分析結(jié)扎后局部血管心肌的病理生理變化，了解此模型方法是否合理、安全，探索制作適合于冠狀動脈外科實驗動物模型的簡便方法。在結(jié)

9、扎犬LAD前和結(jié)扎后經(jīng)靜脈應(yīng)用川芎嗪，觀察川芎嗪在結(jié)扎LAD后，對局部冠狀動脈內(nèi)皮和心肌損傷的抑制作用，探討川芎嗪對缺血再灌注損傷局部冠脈VEC和心肌的保護作用。并且，在模型動物上，進行將左側(cè)帶蒂的胸廓內(nèi)動脈(internalthoracicartery,ITA)吻合于LAD狹窄處遠段的CABG手術(shù)，觀察分析CABG術(shù)后發(fā)生再狹窄的病理機制，通過分組進行不同的干預(yù)試驗，以對比分析川芎嗪對CABG侵入性操作引起的VEC和心肌損傷的干預(yù)作用

10、，并觀察其對VEC損傷后炎癥啟動、血栓形成，以及VSMC反應(yīng)性遷移和增殖的影響，探討川芎嗪是否具有有效防治CABG術(shù)后再狹窄的藥理作用。 方法：本研究分兩階段進行。第一階段：采取結(jié)扎犬LAD近段方法制作LAD局部狹窄及VEC損傷的模型。將45只老年健康雜種犬(14.79±6.74kg)隨機分為川芎嗪(TMP)、維拉帕米(VER)及空白對照(CON)三組，每組15只，分別通過左胸小切口，在LAD近段用4-0的prolene線加以結(jié)

11、扎，用多普勒超聲的消毒探頭直接測定冠狀動脈血流作為指導(dǎo)，阻斷75％的LAD血流。 第二階段：將結(jié)扎LAD后所有存活犬40只，用高膽固醇配方飼料喂養(yǎng)至兩月后進行CABG術(shù)。術(shù)前重新分組：TMP組和VER組各15只，CON組10只。經(jīng)左第四肋間切口，游離左帶蒂ITA，將之與LAD狹窄處遠段行丫型吻合。TPM組于術(shù)前3d和術(shù)后7d連續(xù)注射川芎嗪液10mg/kg/d，術(shù)中用800mg/L川芎嗪溶液沖洗ITA和LAD吻合處局部；VER組于

12、同時間內(nèi)用維拉帕米靜脈注射0.5mg/kg/d，術(shù)中用40mg/L濃度溶液進行局部沖洗；CON組用生理鹽水作為對照。 統(tǒng)計學(xué)處理：計量資料均以x±s表示，應(yīng)用SAS軟件8.2，采用配對t檢驗和重復(fù)測量設(shè)計的方差分析，分析組內(nèi)、組間差異顯著性。 結(jié)果：第一階段結(jié)扎LAD后，3組NO、ET-1、TXB2、6-keto-PGF1α、P-選擇素及CTnT的檢測含量變化在不同時段，組間有顯著差異(P＜0.01)，總模型具有顯著差異

13、性(P＜0.01)，測量時段及測量時段*組別均有顯著差異性(P＜0.01)；TPM組在結(jié)扎LAD后各時段血漿NO和6-keto-PGF1α檢測含量與結(jié)扎前對比下降不顯著，ET-1、TXB2、CTnT及P-選擇素的含量無顯著升高(P＞0.05)，而在VER和CON組，結(jié)扎LAD前后對比各檢測指標均有顯著變化(P＜0.01)。 第二階段測定CABG吻合血管前后不同時段NO、ET-1、CTnT及P-選擇素的含量變化，與第一階段測定結(jié)果

14、基本一致，3組組間對比差異顯著(P＜0.01)，與CABG吻合血管前對比，TMP組吻合后各時段NO的檢測含量下降不顯著，ET-1、CTnT及P-選擇素的檢測含量無顯著升高(P＞0.05)，而VER和CON兩組各檢測指標吻合血管前后對比，均有顯著變化(P＞0.05)。Westernblotting檢測3組正常心肌組織勻漿，P-選擇素的表達含量很低，VER和CON兩組吻合血管局部供血區(qū)P-選擇素的表達有顯著上調(diào)，而TMP組P-選擇素的表達上

15、調(diào)不顯著；Westernblotting檢測3組吻合處近遠段LAD血管組織勻漿Ⅷ型膠原和p53蛋白表達，吻合處近段LAD血管Ⅷ型膠原蛋白表達含量均較低，TMP組吻合處后遠段的LAD血管組織Ⅷ型膠原表達增加不明顯，VER和CON組表達明顯增加，尤以CON組增加顯著；而p53表達情況正好相反。 結(jié)論一、結(jié)扎犬LAD阻斷75％的血流后，能產(chǎn)生顯著的局部血管和心肌缺血損傷，而這種程度的結(jié)扎并未導(dǎo)致動物死亡，表明此制作局部LAD狹窄及心梗

16、病變慢性動物實驗?zāi)Ｐ偷姆椒?，是合理和安全的，適合于CABG外科研究。 二、測定三組犬結(jié)扎LAD前后不同時段的內(nèi)皮活性因子、CTnT及P-選擇素變化，結(jié)果分析表明，川芎嗪可有效抑制結(jié)扎LAD后缺血對冠脈VEC及心肌的損傷作用，并可能抑制因VEC損傷而引起的炎癥啟動、血栓形成。 三、CABG的侵入性操作過程損傷局部血管和心肌，引起多個連鎖繼發(fā)病理過程，是再狹窄的主要發(fā)病機制。根據(jù)測定CABG前后的內(nèi)皮活性因子、CTnT及P-