大鼠胸主動(dòng)脈損傷致細(xì)胞外基質(zhì)代謝及血管重塑機(jī)制.pdf

1、目的：本實(shí)驗(yàn)主要通過(guò)經(jīng)典的CaCl2損傷致動(dòng)脈瘤模型來(lái)觀察胸主動(dòng)脈損傷后血管重塑和細(xì)胞外基質(zhì)代謝的變化，以及不同基質(zhì)金屬蛋白酶在細(xì)胞外基質(zhì)代謝過(guò)程中的作用，進(jìn)而探討胸主動(dòng)脈瘤的發(fā)病機(jī)制。
　　 方法：選用20只健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠，隨機(jī)分為2組(氯化鈣組和生理鹽水組)，開(kāi)胸手術(shù)后胸主動(dòng)脈經(jīng)外膜分別給予浸潤(rùn)了1.0M CaCl2和0.9％ NaCl海綿外敷15分鐘處理。術(shù)后三個(gè)月行造影術(shù)觀察動(dòng)脈內(nèi)徑改變

2、，造影術(shù)后處死大鼠進(jìn)行大體標(biāo)本采集并觀察動(dòng)脈外徑改變，蘇木素-伊紅染色（Hematoxylin-Eosin stain，HE染色）、彈力纖維Weigert法染色和天狼星紅膠原染色觀察組織學(xué)變化。半定量RT-PCR(reverse transcription-polymerase chain reaction)分析和免疫組化染色分別評(píng)價(jià)基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase）MMP-2、MMP-9、基質(zhì)金屬蛋白酶

3、組織抑制物TIMP-1、TIMP-2的mRNA轉(zhuǎn)錄及蛋白質(zhì)翻譯水平，同時(shí)CD68+免疫組化染色評(píng)估巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)情況。
　　 結(jié)果：術(shù)后三個(gè)月，氯化鈣組損傷段動(dòng)脈血管外壁鈣化，但外徑并未較該組未損傷段動(dòng)脈及生理鹽水組動(dòng)脈發(fā)生明顯變化；而造影發(fā)現(xiàn)氯化鈣組損傷段動(dòng)脈內(nèi)徑較其上方未損傷段動(dòng)脈明顯狹窄(35％)，生理鹽水組手術(shù)處未見(jiàn)明顯狹窄或擴(kuò)張。HE染色顯示氯化鈣組手術(shù)段動(dòng)脈內(nèi)中膜厚度（intima-media thickness，IM

4、T）較未手術(shù)段明顯增厚(0.163um±0.039um vs 0.089um±0.107um，p=0.001)，但與生理鹽水組管壁厚度無(wú)明顯差異；彈力纖維染色可見(jiàn)主動(dòng)脈中膜彈力纖維層次不清、明顯變細(xì)，大部分纖維斷裂、碎片或缺如；天狼星紅染色顯示血管中膜膠原纖維分布紊亂，表現(xiàn)為部分纖維降解，亦存在局部增生現(xiàn)象。免疫組化染色發(fā)現(xiàn)MMP-2、MMP-9在動(dòng)脈全層分布顯著增加 (比較兩組間中膜陽(yáng)性表達(dá)面積百分比，分別為0.99％±0.03 vs

5、 20.75％±9.51％，p<0.01；1.00％±0.05％ vs 27.17％±15.04％，p<0.01)；而TIMP-1、TIMP-2的分布在兩組間沒(méi)有顯著差異。mRNA的分析結(jié)果顯示，氯化鈣組損傷段動(dòng)脈壁MMP-9的轉(zhuǎn)錄水平較生理鹽水組明顯上調(diào)(p<0.01)。氯化鈣損傷段動(dòng)脈壁中MMP-2的mRNA轉(zhuǎn)錄水平下調(diào)，而其上方未損傷段動(dòng)脈壁中MMP-2轉(zhuǎn)錄水平較生理鹽水組上調(diào)，但以上改變均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(p>0.05)。雖然TIM

6、P-1、TIMP-2的轉(zhuǎn)錄水平與MMP-2有相似的變化趨勢(shì)，但是氯化鈣組未損傷段動(dòng)脈中TIMP-2的轉(zhuǎn)錄水平顯著高于生理鹽水組(p<0.05)。此外，氯化鈣組損傷段MMP-9/TIMP-1的比值較生理鹽水組顯著上升(p<0.01)。彈力纖維破壞程度積分與MMP-2、MMP-9的表達(dá)面積的Spearson相關(guān)系數(shù)分別為0.711 (p=0.003)；0.719 (p=0.003)。血管壁CD68+免疫組化結(jié)果分析顯示巨噬細(xì)胞數(shù)量在兩組間無(wú)

7、顯著差異。
　　 結(jié)論：動(dòng)脈損傷后發(fā)生血管壁重構(gòu)，損傷處附近正常的未損傷段動(dòng)脈管壁變薄，而損傷處動(dòng)脈內(nèi)膜與中膜相對(duì)增厚。對(duì)血管順應(yīng)性有重要作用的細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生代謝紊亂，表現(xiàn)為彈力纖維和膠原纖維降解、斷裂。MMPs和TIMPs之間失衡，尤其是MMP-9的表達(dá)上調(diào)可能在此過(guò)程中起到了重要作用。雖然我們并未觀察到明顯的胸主動(dòng)脈瘤形成，但以上病理改變很好得模擬了胸主動(dòng)脈瘤中膜破壞及蛋白水解酶系統(tǒng)激活的特點(diǎn)。因此，我們推測(cè)血管壁的相對(duì)增厚