ePTFE套管对兔搭桥静脉加速粥样硬化的影响

陆娜云，徐在品*，张健梅，邓小燕，孙安强，陈 丽，杨泓涛

（1贵州大学动物科学学院，贵阳，550025；2北京航空航天大学生物与医学工程学院，北京，100191）

ePTFE套管对兔搭桥静脉加速粥样硬化的影响

陆娜云1，徐在品1*，张健梅1，邓小燕2，孙安强2，陈 丽1，杨泓涛1

（1贵州大学动物科学学院，贵阳，550025；2北京航空航天大学生物与医学工程学院，北京，100191）

探讨ePTFE套管对兔搭桥静脉加速粥样硬化的影响，为血管搭桥术后防止静脉加速粥样硬化提供理论依据。将30只新西兰大耳兔随机分成对照组和试验组，试验组搭桥静脉加ePTFE套管，对照组不加ePTFE套管。采用显微外科技术实施同侧面前静脉重建颈总动脉，术后饲喂高脂高胆固醇饲料。于术后4、6、8周三个时间段分别取出搭桥静脉，测定不同时间段搭桥静脉内膜厚度，并观察两组搭桥静脉管壁脂质沉积情况。结果表明：对照组和试验组4周时内膜厚度分别为（119.04±0.42）μm和（89.95±0.08）μm，与对照组相比，不同时间段试验组内膜增厚均极显著减少；试验组（ePTFE套管组）6、8周脂质沉积较对照组明显减少。ePTFE套管能减缓搭桥术后静脉加速粥样硬化的进程。

加速粥样硬化；ePTFE套管；内膜增生；脂质沉积

心血管疾病尤其是血管闭塞性病变已成为临床高发性疾病，血管搭桥术（Vascular bypass surgery，VBS）是医学界用于解决闭塞性病变从而改善血液供应的重要手段。然而，搭桥术后移植静脉再狭窄的发生已经成为影响VBS远期效果的最主要并发症［1］。统计表明，血管搭桥术后移植血管的再狭窄发生率高达50%［2-4］，其中约有70%—85%是由于静脉壁粥样硬化斑块的形成所引起的［5］。因此，如何遏制搭桥静脉加速粥样硬化已成为医学界亟待解决的难题。本研究实施兔面前静脉重建颈总动脉搭桥术，术后饲喂高脂高胆固醇饲料，并于不同时间段取出搭桥静脉并观察和检测内膜增生和脂质沉积情况，旨在探讨ePTFE套管对术后搭桥静脉发生加速粥样硬化进程的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物

健康新西兰大耳兔30只，体重2—2.5 kg，购自贵州大学实验动物中心，自由采食、饮水。饲喂1周后，注射兔瘟巴二联疫苗。

1.1.2 仪器与试剂

SXP-1B手术显微镜（上海医用光学仪器厂制造），SSW-3显微外科手术器械包（上海医疗仪器械有限公司手术器械厂生产），9/0不可吸收带针缝合线（上海浦东金环医疗用品有限公司），膨体聚四氟乙烯人造血管（北京航空航天大学科学技术研究院提供），OLYMPUS IX71光学显微镜（北京冠普佳科技有限公司），犬眠宝（东北农业大学外科教研室生产），兔瘟巴二联疫苗（齐鲁动物保健有限公司产品），肝素钠注射液（天津生物化学制药有限公司），OCT冰冻切片包埋剂（上海基剑生物科技有限公司）；油红“O”染色液（上海宝曼生物科技有限公司）Hank’s液，青霉素钾，常规手术器械等。

1.2 方法

1.2.1 试验动物分组

将30只新西兰大耳兔随机分为对照组和试验组。对照组搭桥静脉不加膨体聚四氟乙烯人工血管（ePTFE），试验组搭桥静脉加ePTFE套管，每组15只。

1.2.2 兔面前静脉行颈总动脉旁路搭桥术

1.2.2.1 术前准备

肌肉注射犬眠宝（0.15 mL/kg）全身麻醉，右侧卧保定，头颈拉直，充分暴露颈部。术部用二次碘酊涂布法消毒，75%酒精脱碘，铺设无菌创巾。

1.2.2.2 搭桥血管准备

沿颈静脉沟切开皮肤，分离皮下组织，找到面前静脉，在手术显微镜下充分剥离其周围的结缔组织，结扎血管分支，游离面前静脉。标记静脉的近心端和远心端后，用小血管剪剪取2 cm作供体血管。肝素生理盐水充分冲洗管腔内的残存血液，将其置于37℃Hank’s液中保存备用。

1.2.2.3 游离搭桥动脉

胸骨舌骨肌和胸骨甲状肌间隙进行钝性分离，找出颈总动脉，小心剥离其周围的结缔组织，使颈总动脉和迷走神经分离，游离颈总动脉，两动脉夹相距3 cm阻断血流。

1.2.2.4 血管吻合

制作颈总动脉近心端和远心端吻合口，用肝素生理盐水冲洗管腔。采用二定点端侧吻合法进行吻合，在手术显微镜下用9/0带线缝针在血管纵轴上先缝合2针作固定牵引线，然后用水平褥式外翻间断吻合血管，要求动脉吻合后内面光滑，组织外翻，在最后一针收紧打结前，向搭桥血管内注入肝素生理盐水，排除空气和防止血液凝固，打结。

1.2.2.5 恢复血供

血管吻合完成后，靠近两吻合口用4＃缝合线结扎颈总动脉造成阻塞。恢复血供，移植静脉快速充盈，有动脉搏动感，说明通畅良好。一般会有少量渗血，可轻微压迫止血，如渗血严重要进行补针处理。

1.2.2.6 吻合后处理

观察吻合口不再出血后，试验组将ePTFE套管纵向剪开，套在移植静脉外并缝合，对照组不做处理（图1和2）。颈总动脉复位，生理盐水冲洗创腔，逐层缝合创口，2%碘酊消毒创口。

1.2.2.7 预防急性血栓的形成

术前肌肉注射肝素钠注射液375 IU/kg，使全身肝素化。术后每隔6 h肌注一次肝素钠注射液，连用3 d，防止急性血栓的形成。定期检查移植血管搏动情况。

图1 对照组示意图Fig.1 Schematic diagram s of the control group

图2 试验组示意图Fig.2 Schematic diagrams of the experimental group

1.2.3 不同时间段搭桥静脉大体形态观察及相关指标测定

术后4、6、8周三个时间段再次手术，首先观察移植静脉大体形态，再取出搭桥静脉灌注固定。一段血管行普通石蜡包埋，另一段血管行冰冻切片，普通石蜡切片行HE染色用于内膜增生的测定，冰冻切片行油红“O”染色观察不同时间段搭桥静脉管壁脂质沉积情况。

1.2.4 统计学分析

数据用SPSS 21.0软件进行处理，采用单因素方差分析和t检验进行统计学分析，P＜0.05差异显著有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 术后即时和不同时间段搭桥静脉观察

恢复血供后，吻合口无漏血现象，被移植的静脉膨胀，血管红润有搏动感，可见搭桥血管血流通畅。

不同时间段搭桥静脉均有搏动感，对照组搭桥静脉被结缔组织包裹，触摸较硬，血管扩张较明显（图3）。试验组搭桥静脉与周围少量组织发生黏连，ePTFE套管内壁与搭桥静脉几乎没有黏连（图4）。

图3 对照组搭桥静脉被结缔组织包裹Fig.3 Control group the imp lanted vein was w rapped by connective tissue

图4 试验组静脉轻微扩张，厚度均匀Fig.4 Imp lanted veins were slightly dilated and the thickness was uniform

2.2 搭桥静脉不同时间段内膜增生的测定

从表1可以看出，两组搭桥静脉在术后4周均发生内膜增生。对照组4周时内膜厚度为（119.04± 0.42）μm，6、8周搭桥静脉内膜极显著增厚。试验组4周时内膜厚度为（89.95±0.08）μm，6周有所增厚但差异不显著，8周时搭桥静脉内膜才极显著增厚。和对照组相比，不同时间段试验组内膜增厚极显著减少（表1）。

表1 不同时间段搭桥血管内膜厚度的变化（±SD，n＝4）Table1 Changes of intimamedia thickness in bypass graft at different time（±SD，n＝4）μm

表1 不同时间段搭桥血管内膜厚度的变化（±SD，n＝4）Table1 Changes of intimamedia thickness in bypass graft at different time（±SD，n＝4）μm

注：与术后4周比较，*P＜0.05，**P＜0.01；与对照组比较，＃P＜0.05，＃＃P＜0.01

组别术后4周术后6周术后8周对照组119.04±0.42 129.66±0.69**143.34±0.72**试验组89.95±0.08＃＃98.75±0.04＃＃113.69±0.80**＃＃

2.3 血管外套对不同时间段搭桥静脉管壁脂质沉积的影响

冰冻切片油红“O”染色显示（图5），两组搭桥静脉在术后4周均未见脂质沉积；对照组在术后6、8周有橘红色脂滴沉积在血管内壁和增生内膜层，8周时脂滴更大更密集主要分布在增生内膜；而试验组6、8周有少量的脂滴聚集在管壁，增生的内膜上有少量小而分散的脂滴。

图5 术后4、6、8周组织切片图Fig.5 Tissue slices of 4，6 and 8 weeks after operation

3 结论与讨论

有学者认为，搭桥静脉的狭窄由三个独立又相互关联的病理因素组成：血栓形成、内膜增生和粥样硬化病变形成。血管粥样硬化的过程始于血管内膜损伤，低密度脂蛋白进入血管壁并在损伤处蓄积［6-8］。

3.1 ePTFE套管对搭桥静脉大体形态和内膜厚度的影响

本试验发现，ePTFE套管外壁与周围少量结缔组织发生黏连，内壁与搭桥静脉几乎没有黏连，试验组搭桥静脉被外周结缔组织包裹，触摸较硬。本试验所采用的ePTFE套管，具有很好的生物相容性，植入体内后与组织、细胞接触无任何不良反应。王清宇等［9］研究发现加ePTFE套管术后虽有局部炎症反应，但其阻止了移植静脉与周围组织的粘连，使其周围的结缔组织细胞不与移植静脉发生相互作用。另有文献报道［10］，血管外支架的置入相对于动物机体而言相当于异物的置入，会刺激管壁外膜发生局部炎症反应，从而刺激了新生滋养血管的生成。

ePTFE套管组搭桥静脉术后稍扩张，但扩张的静脉粗细均一；对照组搭桥静脉8周内扩张严重、粗细不一。这是由于置入的ePTFE套管内径与搭桥静脉恢复动脉血供后的外径相近，保证ePTFE套管内壁与搭桥静脉外壁充分接触，使静脉管壁应力保持一致；另外，静脉管壁较薄，移植到动脉系统后，由原来低压低血流量环境到高压高血流量的动脉环境，在压力作用下，管径必定过度扩张，ePTFE套管限制这种扩张，从而保持移植静脉管径的粗细均匀。

试验组织切片观察见，ePTFE套管组内膜增生极显著减少于对照组，增生的内膜主要由平滑肌细胞、中膜断裂迁移的弹力纤维、胶原纤维、炎性细胞构成。由于静脉移植到动脉系统后突然承受较高动脉压力，其剪切力和张应力突然增加，静脉管壁发生形态改变，导致搭桥血管内血流紊乱，引起静脉血管内皮细胞损伤，从而导致中层和内膜增厚［11-14］。加ePTFE可以减轻管壁的张应力和环周变形，改善血管中紊乱的血流，减少了内皮细胞的损伤及内膜的增生。

3.2 ePTFE套管对搭桥静脉脂质沉积的影响

两组搭桥静脉术后6周均有脂质沉积，沉积的脂质主要分布在管壁和增生内膜，随着时间的延长本研究发现8周时沉积在对照组增生内膜上的脂滴更大更密集，而ePTFE套管组仅有少量小而分散的脂滴脂滴聚集在管壁和增生的内膜。Fan等［15］研究发现，由于移植静脉管腔存在严重的LDL浓度极化，在高脂血症下移植静脉管壁有异常高的脂质浸润/沉积，且管壁对脂质的过滤速度与管壁的厚度成正比。Deng等［16］研究发现加外部支架的移植血管在动脉系统中，内皮层基本保持完整，内皮屏障对脂蛋白的通透性和吸收均减少。移植静脉在动脉压下管壁会过度扩张并发生内膜增生，从而导致管壁过滤速度和胆固醇摄取明显增加，加ePTFE套管后管壁扩张和内膜增生均减少，静脉的滤过率和脂质浓度极化均降低，使管壁对胆固醇的沉积减少，从而使脂质沉积降低。

综上所述，搭桥静脉外加ePTFE套管能明显减轻兔高脂高胆固醇饲料饲喂下，搭桥静脉内膜的增生和管壁脂质的沉积，从而能减缓搭桥静脉加速粥样硬化的进程。本试验只研究高脂高胆固醇饲喂条件下8周内ePTFE套管对移植静脉加速粥样硬化的影响，随着时间的延长，搭桥静脉加速粥样硬化程度仍需进一步探索。

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（责任编辑：张睿）

Influences of ePTFE cuff on accelerated atherosclerosis of implanted vein in rabbit

To investigate the effects of ePTFE cuff on the accelerated atherosclerosis of venous grafts in rabbits，and to provide theoretical basis for prevention of acceleration atherosclerosis after bypass surgery.Thirty healthy rabbits were randomly divided into experimental and control groups.The implanted veins in experimental group were enclosed by expanded polytetrafluoroethylene（ePTFE）cuff and that of the control group were not enclosed.Common carotid artery was reconstructed with ipsilateral facial vein bymicrosurgical technique；rabbits were fed with high fat and high cholesterol diet after operation.Intimal thicknesses and lipid deposition in the wallwere observed 4，6 and 8 weeks after operation.The results showed that intimal thickness in control group and experimental group were（119.04±0.42）μm and（89.95±0.08）μm at4 weeks postoperatively.Compared with the control group，intimal thickening in experimental group wasextremely decreased at different time course，lipid deposition in the experimental group（ePTFE group）was significantly decreased at 6，8 weeks after bypass surgery.ePTFE cuff could retard process of accelerated atherosclerosis.

Accelerated atherosclerosis；ePTFE cuff；Intimal hyperplasia；Lipid deposition

S829.1；R544.1

A

1000-3924（2017）01-125-05

2016-04-21

国家自然科学基金项目“血管内脂质的浓度极化与血管搭桥术后静脉血管老化（加速粥样硬化）现象的相关性研究”（31170904）

陆娜云（1990—），女，在读硕士，研究方向：临床兽医学。E-mail：18516536532＠163.com

*通信作者：徐在品（1970—），男，教授，博士，从事临床兽医学及生物医学工程研究。E-mail：xuzaipin＠263.net

LU Na-yun1，XU Zai-pin1*，ZHANG Jian-mei1，DENG Xiao-yan，SUN An-qiang，CHEN Li，YANG Hong-tao

（1College of Animɑl Sciences，Gui zhou University，Guizhou 550025，Chinɑ；2Collegeof Biologicɑl＆Medicɑl Engineering，Beijing University of Aeronɑuticsɑnd Astronɑutics，Beijing 100191，Chinɑ）