犬颈总动脉节段性阻断后内膜增生的研究
景在平 曲乐丰 曹贵松 仲剑平
摘 要 目的 探讨节段性动脉阻断对阻断段动脉内膜增生的影响。方法 将16条健康杂种犬随机分成4组，解剖出右侧颈总动脉以微型动脉夹在距环状软骨各2.0 cm的近、远端阻断颈总动脉0、15、30和60 min，术后4周取标本进行切片观察及计算机图像分析。结果 阻断15 min组动脉内膜未见明显增生，阻断30 min和60 min组阻断段动脉见新生内膜形成，且后者内膜增生程度较前者严重，前者新生内膜中细胞成分多而后者以细胞间质为主。结论 术中节段性阻断动脉可致阻断段动脉内膜增生，阻断时间以15 min左右为宜，不宜超过30 min。
关键词：动脉阻断 内膜增生 缺血再灌注损伤
我们以节段性阻断的犬颈总动脉为对象，观察不同阻断时间对动脉内膜增生(intimal hyperplasia, IH)的影响，探讨术中动脉阻断的最佳时间，现将结果报道如下。 材料与方法
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1.动物及分组：16条健康杂种犬(由海军医学研究所动物中心提供)，随机分成4组，A：对照组，不阻断；B：阻断15 min；C：阻断30 min；D：阻断60 min。
2.动物模型的建立：3%戊巴比妥钠溶液(30 mg/kg体重)犬腹腔注射麻醉，颈正中切口约6.0 cm，在气管旁沟内解剖出右侧颈总动脉约5.0 cm，距环状软骨上下各2.0 cm处以微型动脉夹分别阻断近、远端血流，同时阻断甲状腺动脉血流，使阻断段动脉分别保持空虚无血流状态15、30和60 min后恢复血流，缝合切口。术后皮下注射肝素5 mg/kg体重，肌注先锋Ⅳ号0.5 g。对照组不阻断血流，其余操作相同。动物苏醒后饲以正常饲料。
3.取材、制片：术后4周同法麻醉后取阻断段颈总动脉，以10%甲醛溶液固定，24 h后石蜡包埋、切片，分别行苏木精-伊红(HE)染色和弹力、胶原纤维双重组合(V/G)染色。
4.指标测定：病理切片照片经激光扫描仪扫描后输入计算机，经图像处理之VDAGE Pro软件运算，以象素点Pixel为单位，计算动脉内膜、中膜横截面的象素点值。
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5.统计学方法：χ2检验。
结 果
1.动物大体观察：实验动物术后均健康成活，取材时未见动脉完全闭塞。
2.显微镜下观察：A组：正常颈总动脉横切面切片表现为内皮及内皮下层经固定脱水缺失，腔面为凹凸起伏的内弹力膜，中膜较厚，弹力纤维呈环状分布，散在分布平滑肌细胞和胶原纤维。B组：基本同A组。C组：颈动脉内可见新生内膜形成，但不均匀，主要细胞成分为平滑肌细胞，少量炎性细胞。细胞分布密度不均，其间有大量细胞间质及少量弹性纤维、胶原纤维。中膜平滑肌细胞数量增多。D组：内膜极度增厚，甚至超过中膜的厚度，内膜表面粗糙，有红细胞粘附，新生内膜由平滑肌细胞、炎性细胞、纤维母细胞及大量细胞间质构成。
3.计算机图像分析标本横切面内膜及中膜面积变化：经激光扫描、数据经计算机处理后，测得各切片的内膜及中膜截面面积，以象素点Pixel为单位，各组中膜截面积差异无显著性(P>0.05)，D组和C组的内膜截面积和内膜/中膜截面积率均明显高于A、B组(P<0.05)，D组与C组相比差异有显著性(P<0.05)。
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讨 论
动脉阻断是血管外科甚至器官移植中所不可避免的。众所周知，动脉阻断对其所供应器官会产生缺血再灌注损伤，但是，动脉阻断对阻断动脉本身同样也会产生影响，血管外科中常遇到的问题是早期的血栓形成及中后期的IH导致管腔狭窄，甚至完全阻塞而致手术失败，早期的血栓形成多可避免，而IH是血管本身对损伤所产生的一种特有的应答反应和修复过程，目前临床上尚无有效的治疗方法[1]。本实验的目的在于探讨动脉阻断对其形态学的影响，以及阻断时间与IH程度的关系，从而探索动脉的最佳阻断时间，以防止和减少血管IH的发生。本实验结果表明，动脉阻断15 min对其内膜及中膜均无影响，阻断30 min以上时可致动脉IH而中膜无明显变化，且阻断时间愈长IH越明显，提示术中动脉阻断时间以15 min左右为宜。
血管IH是血管组织对损伤所产生的一种多因素、多因子共同参与的复杂生物过程。动脉阻断所造成的损伤主要是阻断血流使血管壁局部缺血、缺氧，恢复血流后自由基含量迅速升高，造成内皮细胞及基底膜结构破坏：细胞间隙断裂、内皮细胞全部或部分与内皮下层结构分离，并且有大泡形成，胞内、胞外水肿，最后导致血小板和白细胞等粘附而启动IH的病理过程[2]。血管内皮细胞完整性的破坏和病理生理变化是血管IH发生的基本病因。由于血小板的粘附，炎性细胞的浸润，释放出各种生长因子如血小板源性生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子-1、巨噬细胞源性生长因子、转化生长因子-β等，都具有化学趋化因子和有丝分裂原的作用，中层的血管平滑肌细胞受趋化而移行至内膜并不断分裂、分泌细胞外基质，而且这种过程由于失去了内皮细胞的抑制而呈无自限性，最终导致IH形成。
, 百拇医药
有研究表明，冠状动脉暂时性的阻塞并发生再灌注时可导致过氧化自由基的释放，该自由基不但可以破坏内皮细胞，还能导致中性粒细胞的增多和内皮细胞表达更多的白细胞粘附分子，且可降解对心血管有保护作用的一氧化氮[3]。而很多研究表明，过氧化自由基的清除剂可改善缺血再灌注损伤，故手术中除了尽可能地减少动脉阻断时间外，术中及术后适当应用过氧化自由基清除剂如维生素C等可减少缺血再灌注损伤[4]。在内皮损伤导致IH的过程中，血小板的粘附、聚集是其起始环节，故术中或术后适当应用抗血小板药物可望缓解IH的形成[2]。
总之，术中过长时间的动脉阻断可致动脉壁内皮损伤而启动IH的病理过程，阻断时间愈长，IH越严重，适宜的阻断时间以15 min左右为宜。另外，为减少动脉阻断所造成的缺血再灌注损伤，可在术中及术后适当应用过氧化自由基清除剂及抗血小板药物。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39670707)
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作者单位：景在平(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
曲乐丰(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
曹贵松(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
仲剑平(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
参考文献
[1]Moore WS, Rutherford RB. Infrainguinal vascular graft failure. Semin Vasc Surg, 1991,3:1-76.
[2]Sheridan FM, Dauber IM, Mcmurtry IF, et al. Role of leukocytes in coronary vascular endothelial injury due to ischemia and reperfusion. Circ Res, 1991,69:1 566-1 574.
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[3]Mehta JL, Yang BC, Nichols WW. Free radicals antioxidants and coronary heart disease. J Myocardial Ischemia, 1993, 5:1-7.
[4]Mehta JL, Nichols WW, Donnelly WH, et al. Protection by superoxide dismutase from myocardial dysfunction and attenuation of vasodilator reserve after coronary occlusion and reperfusion in dog. Circ Res, 1989,65:1 283-1 295., http://www.100md.com
摘 要 目的 探讨节段性动脉阻断对阻断段动脉内膜增生的影响。方法 将16条健康杂种犬随机分成4组，解剖出右侧颈总动脉以微型动脉夹在距环状软骨各2.0 cm的近、远端阻断颈总动脉0、15、30和60 min，术后4周取标本进行切片观察及计算机图像分析。结果 阻断15 min组动脉内膜未见明显增生，阻断30 min和60 min组阻断段动脉见新生内膜形成，且后者内膜增生程度较前者严重，前者新生内膜中细胞成分多而后者以细胞间质为主。结论 术中节段性阻断动脉可致阻断段动脉内膜增生，阻断时间以15 min左右为宜，不宜超过30 min。
关键词：动脉阻断 内膜增生 缺血再灌注损伤
我们以节段性阻断的犬颈总动脉为对象，观察不同阻断时间对动脉内膜增生(intimal hyperplasia, IH)的影响，探讨术中动脉阻断的最佳时间，现将结果报道如下。 材料与方法
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1.动物及分组：16条健康杂种犬(由海军医学研究所动物中心提供)，随机分成4组，A：对照组，不阻断；B：阻断15 min；C：阻断30 min；D：阻断60 min。
2.动物模型的建立：3%戊巴比妥钠溶液(30 mg/kg体重)犬腹腔注射麻醉，颈正中切口约6.0 cm，在气管旁沟内解剖出右侧颈总动脉约5.0 cm，距环状软骨上下各2.0 cm处以微型动脉夹分别阻断近、远端血流，同时阻断甲状腺动脉血流，使阻断段动脉分别保持空虚无血流状态15、30和60 min后恢复血流，缝合切口。术后皮下注射肝素5 mg/kg体重，肌注先锋Ⅳ号0.5 g。对照组不阻断血流，其余操作相同。动物苏醒后饲以正常饲料。
3.取材、制片：术后4周同法麻醉后取阻断段颈总动脉，以10%甲醛溶液固定，24 h后石蜡包埋、切片，分别行苏木精-伊红(HE)染色和弹力、胶原纤维双重组合(V/G)染色。
4.指标测定：病理切片照片经激光扫描仪扫描后输入计算机，经图像处理之VDAGE Pro软件运算，以象素点Pixel为单位，计算动脉内膜、中膜横截面的象素点值。
, 百拇医药
5.统计学方法：χ2检验。
结 果
1.动物大体观察：实验动物术后均健康成活，取材时未见动脉完全闭塞。
2.显微镜下观察：A组：正常颈总动脉横切面切片表现为内皮及内皮下层经固定脱水缺失，腔面为凹凸起伏的内弹力膜，中膜较厚，弹力纤维呈环状分布，散在分布平滑肌细胞和胶原纤维。B组：基本同A组。C组：颈动脉内可见新生内膜形成，但不均匀，主要细胞成分为平滑肌细胞，少量炎性细胞。细胞分布密度不均，其间有大量细胞间质及少量弹性纤维、胶原纤维。中膜平滑肌细胞数量增多。D组：内膜极度增厚，甚至超过中膜的厚度，内膜表面粗糙，有红细胞粘附，新生内膜由平滑肌细胞、炎性细胞、纤维母细胞及大量细胞间质构成。
3.计算机图像分析标本横切面内膜及中膜面积变化：经激光扫描、数据经计算机处理后，测得各切片的内膜及中膜截面面积，以象素点Pixel为单位，各组中膜截面积差异无显著性(P>0.05)，D组和C组的内膜截面积和内膜/中膜截面积率均明显高于A、B组(P<0.05)，D组与C组相比差异有显著性(P<0.05)。
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讨 论
动脉阻断是血管外科甚至器官移植中所不可避免的。众所周知，动脉阻断对其所供应器官会产生缺血再灌注损伤，但是，动脉阻断对阻断动脉本身同样也会产生影响，血管外科中常遇到的问题是早期的血栓形成及中后期的IH导致管腔狭窄，甚至完全阻塞而致手术失败，早期的血栓形成多可避免，而IH是血管本身对损伤所产生的一种特有的应答反应和修复过程，目前临床上尚无有效的治疗方法[1]。本实验的目的在于探讨动脉阻断对其形态学的影响，以及阻断时间与IH程度的关系，从而探索动脉的最佳阻断时间，以防止和减少血管IH的发生。本实验结果表明，动脉阻断15 min对其内膜及中膜均无影响，阻断30 min以上时可致动脉IH而中膜无明显变化，且阻断时间愈长IH越明显，提示术中动脉阻断时间以15 min左右为宜。
血管IH是血管组织对损伤所产生的一种多因素、多因子共同参与的复杂生物过程。动脉阻断所造成的损伤主要是阻断血流使血管壁局部缺血、缺氧，恢复血流后自由基含量迅速升高，造成内皮细胞及基底膜结构破坏：细胞间隙断裂、内皮细胞全部或部分与内皮下层结构分离，并且有大泡形成，胞内、胞外水肿，最后导致血小板和白细胞等粘附而启动IH的病理过程[2]。血管内皮细胞完整性的破坏和病理生理变化是血管IH发生的基本病因。由于血小板的粘附，炎性细胞的浸润，释放出各种生长因子如血小板源性生长因子、表皮生长因子、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子-1、巨噬细胞源性生长因子、转化生长因子-β等，都具有化学趋化因子和有丝分裂原的作用，中层的血管平滑肌细胞受趋化而移行至内膜并不断分裂、分泌细胞外基质，而且这种过程由于失去了内皮细胞的抑制而呈无自限性，最终导致IH形成。
, 百拇医药
有研究表明，冠状动脉暂时性的阻塞并发生再灌注时可导致过氧化自由基的释放，该自由基不但可以破坏内皮细胞，还能导致中性粒细胞的增多和内皮细胞表达更多的白细胞粘附分子，且可降解对心血管有保护作用的一氧化氮[3]。而很多研究表明，过氧化自由基的清除剂可改善缺血再灌注损伤，故手术中除了尽可能地减少动脉阻断时间外，术中及术后适当应用过氧化自由基清除剂如维生素C等可减少缺血再灌注损伤[4]。在内皮损伤导致IH的过程中，血小板的粘附、聚集是其起始环节，故术中或术后适当应用抗血小板药物可望缓解IH的形成[2]。
总之，术中过长时间的动脉阻断可致动脉壁内皮损伤而启动IH的病理过程，阻断时间愈长，IH越严重，适宜的阻断时间以15 min左右为宜。另外，为减少动脉阻断所造成的缺血再灌注损伤，可在术中及术后适当应用过氧化自由基清除剂及抗血小板药物。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39670707)
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作者单位：景在平(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
曲乐丰(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
曹贵松(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
仲剑平(200433上海，第二军医大学附属长海医院血管外科)
参考文献
[1]Moore WS, Rutherford RB. Infrainguinal vascular graft failure. Semin Vasc Surg, 1991,3:1-76.
[2]Sheridan FM, Dauber IM, Mcmurtry IF, et al. Role of leukocytes in coronary vascular endothelial injury due to ischemia and reperfusion. Circ Res, 1991,69:1 566-1 574.
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[3]Mehta JL, Yang BC, Nichols WW. Free radicals antioxidants and coronary heart disease. J Myocardial Ischemia, 1993, 5:1-7.
[4]Mehta JL, Nichols WW, Donnelly WH, et al. Protection by superoxide dismutase from myocardial dysfunction and attenuation of vasodilator reserve after coronary occlusion and reperfusion in dog. Circ Res, 1989,65:1 283-1 295., http://www.100md.com