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编号:10271323
纤维蛋白(原)在大鼠胸主动脉球囊成形术后肌内膜增殖中的作用
http://www.100md.com 《中国病理生理杂志》 1999年第1期
     作者:刘京波 汪丽蕙 唐朝枢

    单位:

    刘京波 汪丽蕙 北京医科大学第一医院心内科(北京 100034);唐朝枢 北京医科大学心血管基础研究所

    关键词:内皮;血管;纤维蛋白原;肌;平滑

    中国病理生理杂志990113 摘 要 目的:探讨纤维蛋白(原)在大鼠胸主动脉球囊成形术后肌内膜增殖中的可能作用。方法:用生化方法检测术后血浆纤维蛋白原含量及用免疫组织化学方法。结果:纤维蛋白原含量在术后第1d组大鼠(3.85±0.30)g/L较假手术组大鼠(2.45±0.21)g/L明显升高(P<0.01),第3 d组(6.08±0.68)g/L又较第1d组显著升高(P<0.01),第7 d组(5.37±1.05)g/L较第3d组无明显下降(P>0.05),第14d组(3.86±1.09)g/L较第7d组已明显下降(P<0.01),第21 d组(3.10±0.26)g/L较第14d组有所下降(P<0.05)。免疫组化研究发现术后10min,纤维蛋白(原)即在血管腔表面沉积,然后逐渐渗入增殖的内膜中。术后早期降低血浆纤维蛋白原的水平,可抑制血管壁3H-TdR的掺入术后7 d,(289±147比1588±180)counts·min-1/mg,P<0.01;术后14d,(242±75比464±91)counts·min-1/mg,P<0.01)和肌内膜的增殖(内膜/中膜面积,0.12±0.05 比 0.36±0.10,P<0.01;内膜/中膜厚度,0.56±0.28 比 1.07±0.22,P<0.01)。结论:纤维蛋白(原)参与了血管损伤后的平滑肌细胞增殖,降低血浆纤维蛋白原含量可抑制术后肌内膜的增殖。
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    The role of fibrinogen/fibrin in myointimal hyperplasia of

    rat's thoracic aorta by balloon angioplasty

    LIU Jing-Bo,WANG Li-Hui,TANG Chao-Shu

    First Affiliated Hospital,Beijing Medical University,Beijing(100034)

    Abstract AIM:To detect the role of fibrinogen/fibrin in myointimal hyperplasia of rat's thoracic aorta by balloon angioplasty and find the possible mechanism for restenosis.METHODS:A vascular intimal hyperplasia model was established by balloon angioplasty of rat's thoracic aorta.Plasma fibrinogen level was measured with biochemical method,and immunohistochemical method.RESULTS:Plasma fibrinogen level in the lst day group(3.85±0.30)g/L,was higher than fibrinogen level in sham group (2.45±0.21)g/L, P<0.01, the 3rd day group (6.08±0.68)g/L was significantly higher than the 1st day group(P<0.01),the 7th day group(5.37±1.05)g/L was lower than the 3rd day group nonsignificantly (P>0.05),the 14 th day group(3.86±1.09)g/L was much lower than the 7th day group(P<0.01),and the 21st day group(3.10±0.26)g/L was also lower than the 14th day group(P<0.05).At 10 min after operation,fibrinogen/fibrin deposition in luminal surface of injured aorta was observed,and then fibrinogen/fibrin gradually infiltrated into neointima.The incorporation rate of 3H-TdR(the 7th day,(289±147 vs 588±180)counts*min-1/mg,respectively,P<0.01;the 14th day (242±75 vs 464±91)counts*min-1/mg, respectively, P<0.01, and myointimal hyperplasia(intima/media area,0.12±0.05 vs 0.36±0.10,P<0.01;intima/media thickness,0.56±0.28 vs 1.07±0.22,respectively,P<0.01)of injured vascular tissues were inhibited effectively by the defibrinated agent given at earlier stage after operation.CONCLUSION:Fibrinogen/fibrin may play a role in myointimal hyperplasia of injured vascular wall after balloon angioplasty.
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    MeSH Endothelium,vascular;Fibrinogen;Muscle,smooth

    纤维蛋白原(fibrinogen,Fg)作为血液中的一种重要凝血因子,是冠状动脉粥样硬化发生的一个重要的独立的危险因素[1]。有报道经皮腔内冠状动脉成形术(percutaneous transluminal coronary angioplasty,PTCA)后血管再狭窄(restenosis,RS)的发生与血浆Fg的含量增多有重要关系,但其机理尚不清楚[2]。为此,本文在大鼠胸主动脉球囊损伤模型上观察术后不同时期血浆和组织Fg含量的改变以及降低Fg对术后肌内膜增生的影响,以探讨Fg在血管损伤后肌内膜增殖中的作用。

    材料与方法

    选用350~400 g健康雄性Wistar大鼠行大鼠胸主动脉球囊成形术[4]。用质量分数为0.5%戊巴比妥钠(50 mg/kg,ip)麻醉动物后,将改良的2F Forgarty 球囊导管经左颈总动脉插入至腹主动脉,然后注入0.1 mL生理盐水使球囊充盈,反复抽拉3次后将血管结扎。术后大鼠分笼饲养,喂食普通饲料,自由饮水,经Evan’s蓝染色、光镜和扫描电镜证实胸主动脉内皮细胞全部剥脱。
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    1.血浆Fg的生化测定:将大鼠随机分为正常组、假手术组和剥脱组(依术后处死时间不同又分为术后10 min、1、3、7、14和21 d组,每组均6只大鼠)。待大鼠麻醉后,经腹主动脉穿刺取血,3.8%枸缘酸钠抗凝并分离血浆。采用盐析法测定血浆Fg含量[5]

    2.血管壁Fg的免疫组织化学分析:将上述各组大鼠在处死前,采用质量分数为10%中性甲醛缓冲液原位灌注固定取材,经固定、脱水、透明和石蜡包埋后,沿血管纵行切片,切片厚5 μm,裱于用APES处理过的载玻片上。使用美国ZYMED公司生产的SPTM试剂盒进行Fg的免疫组织化学染色。抗纤维蛋白原抗体购自Dako公司(稀释度1∶50),阳性对照用PBS代替一抗。

    3.降低血浆Fg含量后的疗效观察:降低血浆Fg含量采用日本东菱药品工业株式会社生产的东菱克栓酶。将大鼠随机分为剥脱对照组和克栓酶治疗组,每组11只。治疗组大鼠术后即刻股静脉推注东菱克栓酶(10 BU/kg),术后48 h、96 h再按8 BU/kg腹腔注射各1次。剥脱对照组以等量生理盐水做对照。21 d后在上述动物左心室插管,腹主动脉放血做原位灌注固定,石蜡包埋后切片做HE染色。用计算机图像处理系统(西德产PCA×2)测定新生内膜和中膜的面积和厚度比值。
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    4.血管条3H-TdR掺入测定[6]:将上述动物分为单纯剥脱对照组和克栓酶治疗组(用药方法用上),每组又依术后处死时间不同分为术后7 d和14 d组,各组均6只大鼠。放血处死大鼠后,迅速摘取胸主动脉约1.5 cm,在4℃生理盐水中纵行切开后置入1.5mL RPMI 1640 培养液中,再加入1.5×3.7×104 Bq3H-TdR,通以体积分数为95% O2和体积分数为5%CO2的气体,在37℃恒温水浴振荡孵育24 h。PBS冲洗3次后称湿重,甲酸消化,液闪仪(FJ-210)测定放射强度。

    5.统计方法:所有结果均以x±s表示,组间差异用方差分析q检验。

    结 果

    血浆Fg含量测定结果见表1。由表中可看出,术后10 min组大鼠血浆Fg水平较假手术组大鼠无明显区别(P>0.05),术后1 d组大鼠明显高于假手术组(P<0.01),术后3 d组又较术后1 d组高(P<0.01),术后7 d组虽略低于术后3 d组,但无显著差异(P>0.05),术后14 d组则明显低于术后7 d组(P<0.01),术后21 d组又稍低于术后14 d组大鼠(P<0.05)。
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    表1 剥脱术后不同时间大鼠血浆的纤维蛋白原含量

    Tab 1 Plasma fibrinogen concentration in rats at different time after endothelial denudation(±s,g/L,n=6) Group

    Normal

    Sham

    10 min

    1 st day

    3 rd day

    7 th day
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    14 th day

    21 st day

    Fibrinogen concentration

    2.52±0.18

    2.45±0.20

    2.65±0.12

    3.85±0.30

    6.08±0.68

    5.37±1.05

    3.86±1.09

    3.10±0.26
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    血管壁组织中Fg的免疫组化分析可见到术后10 min血管腔表面即有一层致密的Fg附着,之后,随着新生内膜的出现和增生,Fg可逐渐渗入至增殖的内膜中,术后21 d时,在增殖的新生内膜中已可见到大量的Fg沉积。

    内皮剥脱术后21 d时可见到明显的新生内膜形成,治疗组大鼠血浆Fg水平降低后,其新生内膜与中膜的面积和厚度比值均明显低于单纯剥脱对照组(P<0.01)(见表2)。表2 血管内膜与中膜的面积及厚度比值

    Tab 2 The ratio of intima/media area and thickness (±s,n=11) Group

    Intima/Media area

    Intima/Media thickness
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    Denudation

    0.36±0.10

    1.07±0.22

    Treatment

    0.12±0.06*

    0.68±0.28*

    P<0.01,vs denudation

    内皮剥脱后,损伤血管段的3H-TdR掺入值明显高于假手术组(P<0.01)。治疗组血浆Fg水平降低后,其血管段3H-TdR掺入又显著低于单纯剥脱对照组(P<0.01)(见表3)。表3 血管壁3H-TdR掺入的结果
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    Tab 3 The result of the 3H-TdR incorporation of

    vascular wall (±s,n=6,counts·min-1·mg-1) Group

    7 th day

    14 th day

    Sham

    201±60

    217±47

    Denudation
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    464±91*

    588±180*

    Treatment

    242±75

    289±147

    P<0.01,vs sham; △ P<0.01, vs denudation 讨 论

    八十年代以来,随着技术和方法的改进,PTCA这项治疗冠心病的新技术以其疗效高而在临床上得到普及和开展。然而,PTCA术后PS的较高发生率严重阻碍了此项技术的应用[7]。PS的发生机制目前并未完全阐明。众多研究结果表明,其系以血管壁平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell,VSMC)增殖为特征的病理过程,主要表现为中层VSMC表型改变,并向内膜迁移和增生,最后形成增厚的肌内膜[8]。因此,抑制VSMC的增殖已成为防治PTCA术后RS发生的一个重要措施。
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    Fg作为一种凝血因子,不仅是冠状动脉粥样硬化发生的一个独立的危险因子,还很可能是PTCA术后RS发生的重要危险因素,因为RS的发生类似于动脉粥样硬化的快速发生[9]。本实验表明,Fg及其经凝血酶作用后形成的纤维蛋白(fibrin,Fb)可破坏血管内皮细胞(endothelial cell,EC)的结构和功能,造成EC对某些大分子物质的通透性增加,而且,Fg(Fb)还可直接作用于VSMC,促进VSMC的迁移和增殖[10]。PTCA术后,血管局部的促凝物质如凝血酶可活化,而损伤的EC合成的一些抗凝成分如肝素样糖胺聚糖可显著减低,从而使血浆中的Fg易于附着在受损的血管表面而转变为Fb,然后刺激VSMC的迁移和增殖。本实验通过免疫组化方法发现在增殖的内膜中有大量的Fg(Fb)沉积,更充分证明了这一点。因此,降低血浆Fg的含量,减低Fg在受损血管壁的沉积有可能减轻VSMC的增殖反应。

    Fg作为一种急性期蛋白,在受到损伤刺激后可出现反应性升高。本实验结果发现,球囊成形术后大鼠血浆Fg可急剧升高,且持续较长时间,这就更加剧了Fg(Fb)对损伤血管壁VSMC的增殖刺激作用。因此,应在术后早期反复给药降低反应性升高的血浆Fg含量,才能达到抑制球囊成形术后肌内膜增殖的作用。东菱克栓酶可选择性地作用于Fg Aα链N末端的精氨酸和甘氨酸之间,释放纤维蛋白肽A,此时生成的纤维蛋白单体和纤维蛋白多聚体易分解从血液中排出,从而达到降低血浆Fg水平的目的。
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    参考文献

    1 Ernst E.The role of fibrinogen as a cardiovascular risk factor.Atherosclerosis,1993,100:1.

    2 Bini A,Fenoglio JJ,Mesa-Tejada R,et al.ldentification and distribution of fibrinogen,fibrin and fibrin(ogen) degradation products in atherosclerosis.Arteriosclerosis,1989,9:109.

    3 Montalescot G,Ankri A,Vicaut E,et al.Fibrinogen after coronary angioplasty as a risk factor for restenosis.Circulation,1995,92:31.
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    4 Haudenschild CC,Schwarta SM.Endothelial regeneration.ll.Restitution of endothelial continuity.Lab Invest,1979,41:407.

    5 邓家栋,杨崇礼,杨天楹,主编.血液病实验室诊断.第1版.天津:天津科技出版社,1989,258~259.

    6 Mcmurry HF,Parrot DP,Dowyer ED.A standard method of culturing aortic explant,suitable for the study of factors affecting the phenotype modulation,migration and proliferation of aortic smooth muscle cells.Atherosclerosis,1991,86:277.
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    7 Noybushi M,Kimura T,Nosaka H,et al.Restenosis after successful percutaneous transluminal coronary angioplasty:serial angiographic follow-up 399 patients.J Am Coll Cardiol,1988,12:616.

    8 Schwartz RS,Holmes DR Jr,Topol EJ.The restenosis paradiagm revisited:an alternative proposal for cellular mechanism.J Am Coll Cardiol,1992,20:1284.

    9 Jp JH,Fuster V,Badimon L,et al.Syndromes of accerated atherosclerosis:role of vascular injury and intimal proliferation.J Am Coll Cardiol,1990,15:166.

    10 Naito M,Hayashi T,Kuzuya M,et al.Effects of fibrinogen and fibrin on the migration of vascular smooth muscle cells in vitro.Atherosclerosis,1990,83:9.

    收稿日期:1996年10月29日

    修稿日期:1997年5月3日, 百拇医药