不同年龄段自发性高血压大鼠脉搏波传导速度和动脉管壁结构的观察

郭 菁, 顾文勇, 吴永杰,2

(1.上海交通大学医学院附属瑞金医院, 上海 200025;2.上海市高血压研究所, 上海市高血压重点实验室, 上海 200025)

心血管疾病已成为威胁人类健康的主要疾病。随着对心血管病变研究的不断深入，人们逐渐认识到血管壁的病变才是各种心血管事件发生的基础[1]。动脉硬化是动脉的一种非炎性病变。脉搏波传导速度(PWV)是心脏泵血造成动脉搏动沿管壁由近心端向远心端的传导速度，为两个记录脉搏波位点的距离(L)与脉搏波传导时间(T)的比值(L/T)。它反映了动脉弹性或顺应性，其数值越大，表明动脉弹性越差，动脉硬化程度越重。自发性高血压大鼠(SHR)是人类高血压病变研究的经典动物模型[2]。本文通过对不同年龄段SHR 的PWV测定, 以及同期主动脉中膜横截面积 (MCSA)结构分析，揭示SHR 不同生长阶段血管生理变化，从而为高血压等心血管疾病研究提供基础实验依据。

1 材料与方法

1.1 动物与分组

4 月龄、6 月龄、8 月龄、10 月龄和12 月龄SPF 级SHR 雄性大鼠各8 只，均购自北京维通利华实验动物技术有限公司上海分公司[SCXK(沪)2017-0011]，饲养于上海交通大学医学院实验动物科学部[SYXK(沪)2018-0027]。所有实验程序遵循上海交通大学医学院实验动物保护和应用条例。

1.2 大鼠PWV 测定

按1 mL/300 g 的剂量给大鼠腹腔内注射水合氯醛，麻醉后腹部剃毛，涂抹耦合剂。应用Esaote MyLab 90超声诊断仪[购自百胜(中国)有限公司]的探头显示胸主动脉，并在前壁上取 a、b两点为测量点, 测量两点间的距离D, 记录 a、b两点的电-机械时间(E M T)，记录大鼠心率(HR)。所有参数测量 3 次，取平均值计算PWV，PWV=D/[(EMTa-EMTb) ×HR]。

1.3 MCSA 测定

实验结束后，用2%戊巴比妥钠麻醉大鼠，取主动脉弓，每段约 5 mm，沿动脉长轴纵行剖开，用冰盐水冲洗后，贮存于质量分数 4%中性甲醛溶液中固定24 h 以上，常规脱水、浸蜡，包埋成蜡块，行HE 染色。测量主动脉MCSA。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 动脉僵硬度

12 月龄SHR 的PWV 显著高于8 月龄、6 月龄及4 月龄(P<0.05); 10 月龄SHR 的PWV 显著高于6 月龄SHR 和4 月龄(P<0.05)(表1)。

2.2 主动脉MCSA

12 月龄SHR 的主动脉MCSA 显著大于8 月龄、6 月龄和4 月龄(P<0.05); 10 月龄SHR 的主动脉MCSA 显著大于4 月龄和6 月龄 (P<0.05);8月龄SHR的主动脉MCSA显著大于4月龄(P<0.05)(表2)。

表1 各组大鼠PWV 比较 (m/s)

表2 各组大鼠MCSA 比较 (105 μm2)

3 讨论

本实验显示，随着年龄的增加，SHR的PWV也增加，同时主动脉MCSA 也增加。近年来，随着对心血管病研究[3-4]的不断深入，表明动脉弹性功能异常也是心血管疾病的独立危险因素，动脉弹性异常导致动脉僵硬度增加，既是高血压的重要病理变化，又是高血压自身维持和损伤器官的解剖基础。PWV是评估动脉弹性的非入侵性的一种手段，是反映血管壁损伤、动脉硬化严重程度的早期敏感指标，可为血管弹性病变的早期防治、预后评估提供依据。PWV 的大小与血压关系密切，这种相关性存在于PWV 和各型血压之间。随着血压的逐渐升高，PWV 值越高。在高血压早期，即已经出现了动脉弹性的下降。多中心队列研究[5-6]显示，随着年龄的增长，高血压患者PWV 也逐渐增快，特别是50 岁以后，在原发性高血压患者中更为明显。随着动脉弹性的减退，增加动脉承受的牵拉度，导致内膜受到损伤， 发生血栓事件等, PWV 随之升高。

高血压大动脉重构的主要病理特点是MCSA、中膜厚度增大，管腔面积变小，平滑肌肌束间胶原纤维增多，动脉的弹性层发生退行性变化，胶原纤维聚集增加，最终导致血管顺应性下降和动脉硬化，使动脉管壁增厚、变硬，失去弹性、管腔狭窄[7-8]。

SHR 高血压自发率为100%，无明显原发性肾脏或肾上腺损伤，而且心血管疾病发生率高，是最适于高血压病研究的动物疾病模型[9]。本实验通过观察SHR不同年龄段PWV和MCSA的数值变化，为高血压动物模型研究及高血压血管功能研究提供了一系列的参考依据。