应用高频超声评价动脉粥样硬化血管内皮功能

杨 欣,王 薇,郑春梅,曹 霞,邹晓娉,范 蕾,郭 丽

(佳木斯大学附属第一医院,黑龙江 佳木斯 154003)

血管内皮功能障碍是动脉粥样硬化(AS)等疾病早期的重要表现。对于内皮功能在体内的检测方法研究包括血管造影、血管内超声等,本研究运用高频超声对动脉粥样硬化不同时期兔检测左髂外动脉血管内皮功能,同时进行病理学检查。

1 材料和方法

1.1 动物模型的制备

日本大耳白兔35只,3～ 4个月龄,雌雄不限,在相同的实验条件下饲养,经 1周适应性饲养后随机分为：A组,对照组(10只),喂正常颗粒饲料;B组,动脉粥样硬化模型组(25只 ),喂养混合饲料(含 1%胆固醇+2%蛋黄粉+5%猪油)。各组兔每天饲料量约150g。动物单笼饲养,自由饮水,喂养至16周。

1.2 试剂与仪器

使用 Logiq 9彩色超声诊断仪,线阵探头,频率12M Hz;全自动生化分析仪,胆固醇,硝酸甘油等。

1.3 髂外动脉血管超声检测方法[1]

兔肌注速眠新 0.15mL/kg麻醉后,仰卧位固定,下肢外展,剪除局部被毛 ,涂抹耦合剂 ,连接心电图。于兔左腹股沟靠腹侧纵行检查左髂外动脉,于髂总动脉分叉后至少获得长轴1.5cm血管显像后,整个过程中探头位置保持不变。于 T波末测定其内径(D),D为前后壁内膜管腔界面间的垂直距离。先测量基础状态内径(D0),然后使用止血带扎住兔左下肢中下段,加压至280mmHg,持续5min后迅速放气,放气后30s～ 1min内记录左髂外动脉图像。动物休息15min后,舌下滴服硝酸甘油0.125mg/kg,2～ 3min内记录左髂外动脉图像,所有结果记录在磁光盘中,以备分析。测量时取三次测定的平均值,放气后内径为 D1,血管内皮依赖性舒张功能(EDD)=(D1-D0)/D0×100%。滴服硝酸甘油后内径为 D2,血管内皮非依赖性舒张功能(NEDD)= (D2-D0)/D0×100%。

1.4 血脂测定及病理学检查

采静脉血,用酶法在全自动生化分析仪上测血清总胆固醇 (TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、甘油三酯 (TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)。取出髂外动脉做 HE染色光镜检查。

1.5 统计学分析

2 结果

2.1 各组兔血脂结果

见表 1。

表1 各组兔血脂结果 (±s,mmol/L)

表1 各组兔血脂结果 (±s,mmol/L)

注：与 A组比较,aP ＜0.05。

代谢指标 组别 4周 8周 12周 16周T C A组 1.49±0.47 1.68±0.59 1.21±0.33 1.45±0.36 B组 13.55±3.58a 34.44±7.35a 33.81±5.57a 35.56±6.31a HDL-C A组 0.72±0.14 0.74±0.21 0.77±0.17 0.80±0.29 B组 1.68±0.41a 2.64±0.33a 3.81±1.68a 3.99±1.20a LDL-C A组 0.26±0.11 0.34±0.08 0.30±0.06 0.35±0.12 B组 10.65±3.52a 15.78±2.74a 18.10±4.36a 21.65±3.48a

2.2 各组兔髂外动脉 EDD及 NEDD

见表2。

表2 各组兔髂外动脉 EDD及 NEDD(±s,%)

表2 各组兔髂外动脉 EDD及 NEDD(±s,%)

注：与 A组比较,aP ＜0.05。

检测指标 组别 4周 8周 12周 16周EDD A组 14.66±2.33 15.09±1.99 15.52±2.08 15.12±2.61 B组 9.17±1.02a 4.92±0.81a 1.19±0.47a 1.07±0.26a NEDD A组 11.02±2.36 10.96±1.79 9.89±1.88 10.55±2.03 B组 11.70±2.55 9.92±2.31 6.18±1.44a 4.22±0.77a

2.3 病理形态学改变

肉眼观察可见 AS组兔髂外动脉管壁有可见大量黄色脂样斑块凸向管腔,而正常对照组兔动脉内壁光滑。光镜观察可见 AS组血管内膜明显增厚,管壁弥漫性隆起,并可见大量泡沫细胞,中膜平滑肌细胞增生明显。而正常对照组内皮细胞连续完整,细胞排列有序,内弹力膜层结构清晰,管壁厚度均匀。

3 讨论

血管内皮细胞是覆盖于血管内表面的一层单层连续细胞,有血管屏障等重要生物学功能。高血脂可直接或间接损伤动脉内皮细胞,导致内皮功能的紊乱,而内皮功能紊乱通过分泌多种致炎细胞因子而诱发动脉内膜的炎症反应[2]。内皮功能失调是 AS病理过程的一个早期改变[3]。早期检测内皮功能损害有十分重要的临床意义。自从 Celermajer开创性地设计了彩色多普勒超声测定动脉内径变化来评价 EDD和NEDD以来,对许多疾病的内皮功能做了许多相关研究[4,5]。超声检测内皮功能的优越性在于操作简单、无创、准确、重复性好等。本研究应用高频超声检测动脉粥样硬化血管内皮功能,观测内皮功能随 AS病变进展的变化。结果显示,兔喂养胆固醇后血脂升高,TC、HDL和 LDL随喂养时间的延长而升高。随着胆固醇喂养时间的延长,AS组4周时 EDD出现损伤,而 NEDD在4周、8周时与对照组间无明显差异,12周后才出现减低,EDD的损伤出现早于 N EDD损伤,这与以往报道一致[6]。说明内皮细胞功能障碍的出现先于平滑肌细胞功能障碍,并且随着胆固醇喂养时间的延长,病变的逐渐加重,EDD和 NEDD的损伤均逐渐加重。因而,应用高频超声检测外周血管内皮功能是操作简单,无创,能够动态评价药物干预对内皮功能影响的良好方法,并且可以用来寻找损害内皮功能的各种危险因素及防治策略。

[1]杨欣,马春燕,任卫东.高分辨力超声评价辛伐他汀对动脉粥样硬化兔血管内皮功能的影响及与 VCAM-1表达的关系 [J].中国超声医学杂志,2008,24(5)：392-395

[2]Maron DJ,Fazio S,Linton M F.Current perspectives on statins[J].Circulation,2000,101(2)：207-213

[3]Arbustini E,Grasso M,Diegoli M,et al.Morphologic changes induced by acetylcholine infusion in normal and atherosclerotic coronary arteries[J].Am J Cardiol,1993,71(16)：1382-1390

[4]Tousoulis D,Antoniades C,Stefanadis C.Evaluating endothelial function in humans：a guide to invasiv e and non- invasiv e techniques[J].Heart,2005,91(4)：553-558

[5]oquerJ,Segura T,Serena J,et al.Endothelial dysfunction,vascular disease and stroke：the ARTICO study[J].Cerebrovasc Dis,2009,27(1)：25-37

[6]晏沐阳,段云友,曹铁生,等.高胆固醇血症兔动脉内皮非依赖舒张功能在体、离体研究 [J].中华超声影像学杂志,2000,9(10)：622-624