高血壓對(duì)大鼠動(dòng)脈瘤模型影響及新型彈簧圈栓塞治療研究.pdf

1、顱內(nèi)動(dòng)脈瘤(Intracranial aneurysm,ICA)是神經(jīng)外科常見(jiàn)疾病,也是引起蛛網(wǎng)膜下腔出血的主要因?yàn)橹?致殘率和致死率都很高,給社會(huì)和家庭帶來(lái)極大負(fù)擔(dān),但其發(fā)病機(jī)制尚未明了。因此,探討顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的組織病理學(xué)與病理生理學(xué)改變、動(dòng)脈瘤的演變過(guò)程和破裂機(jī)制,對(duì)預(yù)防顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂和臨床治療具有極其重要的意義,而這些研究在一定程度上均依賴于建立穩(wěn)定可靠的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤模型。
　　 近年來(lái),依托所建立的動(dòng)物顱內(nèi)動(dòng)脈瘤模型進(jìn)行基

2、礎(chǔ)與臨床研究的報(bào)道逐漸增多,目前動(dòng)脈瘤模型制作主要有以下幾種方法:外科手術(shù)移植法、動(dòng)脈局部結(jié)構(gòu)破壞法、酶破壞血管壁法、病因誘導(dǎo)法、血管內(nèi)介入法等。良好的動(dòng)脈瘤模型的建立對(duì)研究其形成、發(fā)展、預(yù)防及治療具有極其重大的作用。動(dòng)脈瘤的發(fā)生和破裂與動(dòng)脈瘤大小,動(dòng)脈瘤部位,動(dòng)脈瘤形態(tài),高血壓,性別及年齡等因素有關(guān)。有學(xué)者推測(cè)高血壓是影響顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的重要因素,但目前還缺乏確切的證據(jù)。因此,本課題擬探討高血壓與腦動(dòng)脈瘤的組織病理學(xué)及病理生理學(xué)改變、動(dòng)脈

3、瘤的演變過(guò)程和破裂機(jī)制之間的關(guān)系。
　　 在治療實(shí)驗(yàn)方面,近年來(lái)采用微彈簧圈經(jīng)血管內(nèi)途徑栓塞顱內(nèi)動(dòng)脈瘤成為治療顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的首選。雖然應(yīng)用電解可脫性微彈簧圈(Guglielmi detachablecoils,GDC)栓塞顱內(nèi)動(dòng)脈瘤已成為治療的首選,但由于栓塞材料本身缺乏生物活性作用,造成鉑金彈簧圈填塞于動(dòng)脈瘤內(nèi)不易形成血栓、瘢痕或內(nèi)皮增生,導(dǎo)致栓塞后瘤頸部?jī)?nèi)皮覆蓋不完全,動(dòng)脈瘤難以真正達(dá)到解剖學(xué)治愈的目的；另也存在相對(duì)較高的復(fù)發(fā)

4、率和再破裂出血風(fēng)險(xiǎn),尤其是對(duì)于寬頸、大或巨大動(dòng)脈瘤,這種風(fēng)險(xiǎn)就更大。為彌補(bǔ)現(xiàn)有GDC的不足、加速動(dòng)脈瘤內(nèi)的纖維化和內(nèi)皮形成,以減少動(dòng)脈瘤栓塞術(shù)后復(fù)發(fā),人們?cè)噲D采用細(xì)胞粘附、細(xì)胞外基質(zhì)蛋白涂層、生物可吸收聚合物涂層等技術(shù)方法,對(duì)鉑金微彈簧圈表面進(jìn)行修飾,通過(guò)修飾材料的生物活性作用促進(jìn)動(dòng)脈瘤達(dá)到解剖學(xué)治愈。本研究在大鼠動(dòng)脈瘤模型建立并改進(jìn)的基礎(chǔ)上,探討了經(jīng)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(Vascular endothelial cell growth

5、 factor,VEGF)修飾的新型鉑金微彈簧圈栓塞動(dòng)脈瘤模型的治療效果。
　　 第一部分 大鼠顱內(nèi)動(dòng)脈瘤模型制作及高血壓對(duì)其影響的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：建立大鼠顱內(nèi)動(dòng)脈瘤動(dòng)物模型并初步探討高血壓對(duì)動(dòng)脈瘤發(fā)生發(fā)展及相關(guān)生物因子的影響,為臨床預(yù)防動(dòng)脈瘤破裂提供參考。
　　 材料和方法：45只雄性SD大鼠隨機(jī)分為高血壓組、正常血壓組和正常對(duì)照組。對(duì)高血壓組大鼠行“腦動(dòng)脈瘤模型制作+雙側(cè)腎動(dòng)脈狹窄術(shù)”；正常血壓組只建立

6、腦動(dòng)脈瘤模型；正常對(duì)照組不予任何處理。各組在術(shù)前,術(shù)后6周、12周三個(gè)時(shí)間點(diǎn)分別測(cè)量各組大鼠動(dòng)脈收縮壓。術(shù)后12周測(cè)量動(dòng)脈瘤大小,并灌注固定,取動(dòng)脈瘤部位血管組織,應(yīng)用HE染色、Van Geson染色和Verhoeff染色對(duì)動(dòng)脈瘤血管組織進(jìn)行病理檢查。并且同時(shí)分別以免疫組織化學(xué)染色、Western Blot和RT-PCR比較分析相關(guān)蛋白[基質(zhì)金屬蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases 9,MMP-9),Ⅲ型膠原蛋

7、白(Type Ⅲ collagen alphal,Co13al)]和相關(guān)基因(MMP-9基因、Co131基因)的表達(dá)有無(wú)差別,以此推測(cè)高血壓對(duì)動(dòng)脈瘤增大和破裂的影響。
　　 結(jié)果：高血壓組動(dòng)物在取材前血壓明顯升高(197.48±15.44mmHg),與術(shù)前血壓(104.40±14.70 mmHg)相比有顯著性差異(P<0.01)；動(dòng)脈瘤的長(zhǎng)度(2.38±0.31mm)和寬度(1.89±0.35mm)與動(dòng)脈瘤制作完成時(shí)的長(zhǎng)度(1.

8、62±0.18mm)和寬度(1.34±0.08mm)相比,有顯著性差異(P<0.01)。而正常血壓組和正常對(duì)照組無(wú)明顯變化。病理檢查顯示高血壓組血管內(nèi)膜消失,彈力層完全斷裂；正常血壓組尚存部分彈性纖維；正常對(duì)照組血管組織無(wú)改變。免疫組織化學(xué)染色、實(shí)時(shí)定量PER及Western Blot檢查結(jié)果均表明高血壓組動(dòng)脈瘤局部組織中兩種蛋白(MMP-9蛋白,Co13al蛋白)及基因(MMP-9基因、Co131基因)的表達(dá)明顯比正常血壓組和正常對(duì)照

9、組高,提示在高血壓直接影響動(dòng)脈結(jié)構(gòu)的同時(shí)還通過(guò)一些蛋白或基因的過(guò)度表達(dá)對(duì)血管壁的結(jié)構(gòu)組成產(chǎn)生影響。
　　 結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)采用的大鼠顱內(nèi)動(dòng)脈瘤模型穩(wěn)定性好,制作方便,具有與人類動(dòng)脈瘤相似的形態(tài)和病理結(jié)構(gòu)；高血壓對(duì)動(dòng)脈瘤的彈力蛋白和膠原蛋白有明顯影響,并且通過(guò)影響一些蛋白如MMP-9蛋白和Co13al蛋白或影響一些基因如MMP-9基因和Co13al基因而影響動(dòng)脈壁結(jié)構(gòu),導(dǎo)致動(dòng)脈瘤形成,因此推測(cè)高血壓是影響動(dòng)脈瘤增大的重要因素之一。

10、r>　　 第二部分 經(jīng)VEGF修飾鉑金微彈簧圈栓塞大鼠動(dòng)脈瘤模型的實(shí)驗(yàn)研究
　　 目的：探討負(fù)載血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)的生物可降解聚合物修飾鉑金微彈簧圈對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠動(dòng)脈瘤模型的栓塞效果。
　　 方法：54只雌性SD大鼠隨機(jī)分為普通鉑金微彈簧圈組、聚合物涂層修飾鉑金微彈簧圈組和負(fù)載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組,每組各18只。分離并暴露實(shí)驗(yàn)動(dòng)物右側(cè)頸總動(dòng)脈,分別將各組彈簧圈片斷(8mm)植入血管腔后,在微彈簧圈遠(yuǎn)端將頸

11、總動(dòng)脈結(jié)扎,恢復(fù)頸總動(dòng)脈血流,則頸總動(dòng)脈形成-囊狀動(dòng)脈瘤,彈簧圈片斷位于動(dòng)脈瘤囊內(nèi)。每組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分別在術(shù)后第15天、30天和90天各取6只,經(jīng)過(guò)量麻醉將動(dòng)物處死后把包含有彈簧圈的-段動(dòng)脈切下,同時(shí)切取普通鉑金微彈簧圈組的大鼠左側(cè)一段頸總動(dòng)脈作為空白對(duì)照。應(yīng)用HE染色和Vanwillebrand Factor(Vwf)免疫組織化學(xué)染色評(píng)估動(dòng)脈瘤內(nèi)皮細(xì)胞的增殖情況和纖維化程度,通過(guò)Western Blot技術(shù)檢測(cè)經(jīng)修飾的鉑金微彈簧圈在體內(nèi)釋

12、放VEGF的情況。
　　 結(jié)果：負(fù)載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組的大鼠,在術(shù)后各時(shí)間點(diǎn)動(dòng)脈瘤腔內(nèi)細(xì)胞增殖和纖維化等級(jí)與普通鉑金微彈簧圈組、聚合物涂層修飾鉑金微彈簧圈組相比明顯增高,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。病理學(xué)觀察顯示,負(fù)載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組大鼠在術(shù)后動(dòng)脈瘤腔(除栓塞部位外的其余腔隙)完全閉塞,并出現(xiàn)致密的纖維化細(xì)胞。普通鉑金微彈簧圈組和聚合物涂層鉑金微彈簧圈組則可觀察到部分血栓未完全機(jī)化,增生的組織結(jié)構(gòu)較疏松,且

13、未完全覆蓋動(dòng)脈瘤腔,導(dǎo)致動(dòng)脈瘤腔仍有部分殘留。Western Blot檢測(cè)結(jié)果表明,負(fù)載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組在術(shù)后15天及30天,組織中VEGF因子水平明顯高于其它組；而90天時(shí),由于負(fù)載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組血管腔的完全纖維化和4COOH-P(DLLA-co-TMC)的降解,組織中VEGF水平明顯降低。
　　 結(jié)論：通過(guò)含VEGF的可降解多聚物修飾鉑金微彈簧圈表面,并在動(dòng)脈瘤腔內(nèi)緩慢釋放VEGF,可以刺激動(dòng)脈瘤內(nèi)細(xì)胞