薛錦儒,吳金鳳,李春霖,崔建華*
(1.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 胸外科,吉林 長(zhǎng)春130033;2.長(zhǎng)春大學(xué)醫(yī)院,吉林 長(zhǎng)春130022)
高膽固醇血癥、高血壓、吸煙以及糖尿病均會(huì)造成血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,從而影響NO(Nitro oxide)介導(dǎo)的血管擴(kuò)張。文獻(xiàn)報(bào)告冠狀動(dòng)脈緩慢狹窄會(huì)影響cAMP調(diào)節(jié)血管舒張的能力。早在20年前Headrick[1]等人就發(fā)現(xiàn),冠狀動(dòng)脈阻斷和再灌注能導(dǎo)致狹窄遠(yuǎn)端的血管出現(xiàn)收縮功能增強(qiáng)和舒張功能減弱,且這一變化過程與血管內(nèi)皮的作用密切相關(guān)。眾所周知,冠狀動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致慢性心肌缺血,是隨著冠脈狹窄程度的增加而逐漸加重的緩慢過程,在冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的最初階段,病變首先出現(xiàn)在血管內(nèi)皮細(xì)胞,而當(dāng)血管出現(xiàn)狹窄后,狹窄遠(yuǎn)端的動(dòng)脈平滑肌功能則發(fā)生變化[2]。研究這一病理過程,對(duì)于探討冠狀動(dòng)脈痙攣(CS)和冠狀動(dòng)脈狹窄遠(yuǎn)端的血管功能變化以及心肌血流量都有著重要意義。
臨床上冠狀動(dòng)脈狹窄所致心肌慢性缺血是一個(gè)漸進(jìn)的緩慢過程,以往的研究多用冠狀動(dòng)脈結(jié)扎的方法,所造成的動(dòng)物模型是急性心肌缺血的改變。而用多聚體材料制成的Ameroid,具有在體液中可以自行收縮的特點(diǎn),將其環(huán)繞在動(dòng)物冠狀動(dòng)脈上,在心包液的浸泡下,歷經(jīng)3-4周緩慢持續(xù)收縮,可以形成冠狀動(dòng)脈90%-99%的狹窄,是造成心肌慢性缺血的理想模型,國(guó)外已廣泛應(yīng)用于慢性心肌缺血的研究[3]。然而,Ameroid緩慢收縮后,對(duì)狹窄遠(yuǎn)端血管舒縮功能的影響研究得并不多,我們用Ameroid造成冠狀動(dòng)脈慢性狹窄的動(dòng)物模型,對(duì)狹窄遠(yuǎn)側(cè)的冠狀動(dòng)脈功能進(jìn)行了研究。
1.1 Ameroid的植入
地產(chǎn)白豬8頭,雌雄各半,體重35-55kg.肌注氯胺酮(5 mg/kg)誘導(dǎo)麻醉,氣管插管,異氟醚(1-3%)吸入維持麻醉。按無菌要求左胸備皮消毒,經(jīng)左第4肋間開胸,剪開心包,將左心耳邊緣牽拉固定,游離左冠狀動(dòng)脈左旋支(LCX)近端約1.0cm,依據(jù)目測(cè)冠狀動(dòng)脈直徑,分別選用內(nèi)徑2.25和2.5 mm 的 Ameroid(Research Instruments SW,CA,U.S.A.產(chǎn)品)套入LCX起始部,調(diào)整Ameroid的位置,避免由于Ameroid扭曲所造成的LCX的折疊或閉塞。間斷縫合心包,逐層關(guān)胸,胸腔關(guān)閉前盡力吹肺,使肺在充分膨脹狀態(tài)下關(guān)閉胸腔,未放置胸腔引流管。術(shù)后前3天靜脈給予頭孢曲松0.5/二次/日。
1.2 冠狀動(dòng)脈造影以明確LCX狹窄程度
術(shù)后第8周,按上述麻醉方法將動(dòng)物再次麻醉。經(jīng)皮右側(cè)股動(dòng)脈穿刺,插入6F動(dòng)脈鞘套管。肝素化(200U/Kg)。將6F冠狀動(dòng)脈造影導(dǎo)管引入主動(dòng)脈根部,行冠狀動(dòng)脈造影,DSA評(píng)估LCX狹窄程度并與LAD相比較。
1.3 血管舒縮功能測(cè)試
冠脈造影后,經(jīng)冠狀動(dòng)脈造影導(dǎo)管注入空氣100ml,冠脈氣栓處死動(dòng)物。切取心臟并迅速置于4℃克雷布斯(Krebs)液中,在緊鄰Ameroid遠(yuǎn)側(cè)仔細(xì)解剖出LCX 1.5cm,仔細(xì)剪除脂肪和血管周圍結(jié)締組織。由近及遠(yuǎn)分別切成4個(gè)4mm寬的血管環(huán),分別懸掛于各自分離的離體組織浴槽裝置中(Radnoti Glass Technology,Inc.,Monrovia,CA,U.S.A.產(chǎn)品),電腦自動(dòng)記錄血管舒縮數(shù)據(jù)。作為對(duì)照在同一心臟解剖出LAD,切取相同規(guī)格的LAD血管環(huán)。每個(gè)組織浴槽中充滿當(dāng)日配制的克雷布斯液,其成分如下(mM):MaCl 120;MgSo41.17;KH2P041.18;NaHCO325.0;CaCl22.5;KCl 4.7;葡萄糖5.5;吲哚美辛μM 10。pH=7.4;溫度=37℃。該溶液與95%的O2和5%的CO2持續(xù)灌注,將血管環(huán)的張力逐步調(diào)整到基本張力3g,并使之穩(wěn)定1h,在實(shí)驗(yàn)過程中每15min改變克雷布斯液。用40-400mM KCl測(cè)試血管環(huán)的反應(yīng)性,然后在不同濃度PGF2α(0.3-30μM)作用下觀察血管環(huán)收縮。清洗后,以單量PGF2α(10μM)使血管環(huán)在收縮前達(dá)到穩(wěn)定平臺(tái)曲線10min。給予內(nèi)皮依賴性血管舒張劑P(0.01-100pM)和內(nèi)皮非依賴性血管舒張劑SNP(1pM-10μM),并記錄濃度-反應(yīng)曲線。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
全部數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,采用SPSS 1 3.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,LCX與LAD組間均數(shù)比較用雙側(cè)t檢驗(yàn),以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
Ameroid植入后8頭動(dòng)物全部存活。1例術(shù)中發(fā)生VF,經(jīng)電擊除顫復(fù)律。1例發(fā)生切口感染。
至術(shù)后第8周8頭動(dòng)物全部進(jìn)行了冠狀動(dòng)脈造影,其中6頭在LCX與LAD之間形成明顯的側(cè)支循環(huán),2頭側(cè)支循環(huán)不明顯。LCX狹窄在95-99%區(qū)間。
血管舒縮反應(yīng):當(dāng)以40mM KCl刺激時(shí),LCX和LAD分別為5.22±0.31和5.30±0.43g(P>0.05)。當(dāng)以100 mM KCl刺激時(shí),LCX和LAD分別為5.88±0.37和6.10±0.43g(P>0.05)。盡管 LCX對(duì) PGF2α(30μM)和 ET-1(0.1μM)最大收縮值分別低于LAD 10% 和23%,其數(shù)值為EC50:5.88±0.81和6.55±0.73,但不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。而當(dāng)用L-NAME將NO合成酶阻斷后:對(duì)PGF2α的濃度-反應(yīng)曲線明顯左移,LCX(EC50:5.88±0.81對(duì)3.23±0.79μM,P<0.01),LAD(EC50:6.55±0.73對(duì)2.76±0.21μM,P<0.01),而血管的舒張LCX(76.9±4.8%)和LAD(55.4±4.1%)則明顯不同(P<0.05)。
將Ameroid環(huán)繞置入動(dòng)物冠狀動(dòng)脈LCX,使之緩慢且持續(xù)性狹窄并造成慢性心肌缺血,這一動(dòng)物模型國(guó)外廣泛應(yīng)用于慢性心肌缺血和缺血心肌側(cè)支循環(huán)的研究。應(yīng)用Ameroid進(jìn)行上述研究的前提是冠狀動(dòng)脈的狹窄,然而,對(duì)于慢性狹窄的冠狀動(dòng)脈本身的研究[4],尤其是對(duì)狹窄遠(yuǎn)端冠脈功能的研究國(guó)內(nèi)較少。若能對(duì)狹窄遠(yuǎn)端冠脈舒縮功能進(jìn)行較為詳盡的研究,對(duì)于研究冠脈的充盈壓與血流量的關(guān)系,無疑具有一定的意義。本實(shí)驗(yàn)以同體無狹窄的LAD作為對(duì)照,比較研究血管內(nèi)皮對(duì)于血管舒縮功能的影響。本實(shí)驗(yàn)中當(dāng)LCX狹窄≥90%時(shí),冠狀側(cè)支循環(huán)使靜息狀態(tài)下冠脈血流量并未明顯減少,文獻(xiàn)報(bào)告[4]冠狀動(dòng)脈間和心外都可以形成側(cè)支循環(huán),后者通過支氣管動(dòng)脈和胸廓內(nèi)動(dòng)脈可提供缺血心肌30%的靜息灌流。
內(nèi)皮的功能不全是冠狀動(dòng)脈粥樣硬化最早的變化,內(nèi)源性和外源性的干預(yù)因素包括肝素和潘生丁均可提高缺血心肌側(cè)支循環(huán)的形成。我們的實(shí)驗(yàn)表明:LCX和LAD血管環(huán)對(duì)于內(nèi)皮依賴和非內(nèi)皮依賴性擴(kuò)血管物質(zhì)(P和SNP);對(duì)于內(nèi)皮依賴和非內(nèi)皮依賴性縮血管物質(zhì)(PGF2和ET-1)均無明顯差別。LCX和LAD對(duì)KCl和PGF2α在相似的濃度下反應(yīng)也相似,只是當(dāng)阻斷了NO的產(chǎn)生后,大劑量?jī)?nèi)皮依賴性物質(zhì)P才使LCX和LAD出現(xiàn)明顯不同。
因此,對(duì)慢性狹窄的冠狀動(dòng)脈,血管內(nèi)皮是通過內(nèi)皮依存活性物質(zhì)實(shí)現(xiàn)平滑肌的松弛,如臨床上廣泛應(yīng)用的硝酸甘油等藥物,其作用的靶點(diǎn)是血管內(nèi)皮,后者是導(dǎo)致血管平滑肌舒張動(dòng)力調(diào)節(jié)的因素之一。
[1]Headrick JP,Angello DA,Brne RM.Effects of brief coronary and collateral flows and reperfusion on porcine coronary artery reactivity[J].Circulation,1990,82:2163.
[2]Landmesser U,Hornig B,Drexler H.Endothelial dysfunction in hypercholesterolemia:mechanisms,pathophysiological importance and therapeutic interventions[J].Semin Thromb Hemost,2000,87:840.
[3]Kinlay S,Libby P,Ganz P.Endothelial function and coronary artery disease[J].Curr Opin Lipodil,2001,12:383.
[4]Jinsheng Li,Hector De Leon,Takafumi Ueno,Jianhua Cui,et al.Vasomotor function of pig coronary arteries after chronic coronary occlusion[J].J Cardiovasc Pharmacol,2003,41:600.