国产放射性核素～（103）Pd支架抑制血管再狭窄的实验研究

发布时间：2020-08-01 09:11

【摘要】：前言随着人口的老龄化及人们对高脂饮食摄入的增加，由动脉粥样硬化所引起的血管闭塞性疾病有日益增多的趋势。尤其是心脑血管和周围动脉的闭塞，常常引起心肌梗死和脑梗塞、肢体坏死和截肢，甚至导致患者致死致残。美国每年有60万人死于冠心病，在我国50年代冠心病的发病率居第四位，70年代居第二位，90年代以后则跃居第一位。经皮经腔冠状动脉成形术(Percutaneous Transluminal Coronary Angioplasty，PTCA)是一种不需要经过开胸和体外循环，通过扩张狭窄的冠状动脉，减少压力梯度，增加心肌血流量的有效方法。自1977年第一例冠状动脉左前降支成形术成功以来，大量临床研究表明，成功的冠状动脉腔内成形术(PTCA)能够明显改善心肌局部血流灌注，其成功率可达到90％。但PTCA术后3～6个月有40％～60％的病例出现再狭窄。为防止PTCA术后再狭窄(Restenosis，RS)，许多学者做了大量研究和技术改进。如进行冠脉金属支架成形术、冠脉内定向旋切术、激光冠脉成形术、冠脉内膜研磨术、冠脉超声成形术，药物及基因治疗等，均未能有效降低再狭窄发生率。例如目前广泛应用于临床的冠脉内金属支架成形术，只能机械扩张管壁，不能阻止血管内膜的增生，仅能降低10％的再狭窄发生率，并且价格昂贵(约2万元)，一次置入，更换困难。近年来，欧美等国家采用核素腔内照射狭窄处，利用β射线和低能γ射线腔内照射血管内膜增生组织，射线射程仅数毫米，不会对心肺及周围正常组织造成损伤，安全有效，较好地防止了术后再狭窄。此项技术既可抑制动脉内膜增生，又可防止动脉管壁的弹性回缩和血管重塑。其机理初步认为：可抑制中膜的平滑肌细胞及外膜的成纤维细胞增殖，防止外膜纤维化及管腔重塑；可直接或间接地导致细胞DNA损伤，抑制平滑肌细胞和基质无法增殖形成新生内膜。目前国内所使用的支架大多数依赖进口，由于价格昂贵，很大程度上限制了此项技术在临床的应用和推广。因此，研制和开发国产放射性支架势在必行。近年来，虽然国产化支架在逐年增加，但这些研究还仍以非血管支架为主。本研究目的是与中科院金属所及中国原子能研究院同位素所合作研究国产不锈钢’03Pd放射性支架在动脉成形术后抑制再狭窄的可行性。目前认为，内膜增生的病理基础为中膜血管平滑肌细胞(Vasc己ar Smooth Musele Cell，VSMC)迁移至内膜，并活化增殖，分泌大量细胞外基质。因此内膜增生的机制及VSMC增殖的基础研究已为众人瞩目。增殖是细胞周期的变化和细胞凋亡的结果。辐射的重要作用是调节血管壁细胞分裂周期的进程，内皮细胞和平滑肌细胞经过照射大部分停留在G1期(DNA 合成前期)，而未经照射的平滑肌细胞已进人S期(DNA合成期)连续增殖，所以射线可通过抑制vSMC，使细胞周期阻滞，进而影响细胞的分裂增殖能力。血管成形术后48小时内进行照射，可明显抑制新生内膜增生，即因为这段期间细胞分裂增殖最活跃，同时对射线最敏感。辐射亦可导致细胞凋亡，轻微的照射可使DNA分子损伤，严重的DNA损伤可导致核固缩、核裂解及细胞死亡。目的本研究使用影像学、病理形态学及分子生物学等手段，力图通过用不同剂量的’03Pd支架的体内动物实验和直接照射体外培养的vSMC这两种实验方法，来评价‘03Pd对于VSMC增殖、细胞周期及细胞凋亡的作用，从而探讨’03Pd放出的丫射线防止血管术后再狭窄的分子机制，为向临床应用过渡奠定基础，并为其它血管狭窄疾患以及非血管性狭窄疾病的治疗开辟新的途径。方法第一部分:制作猪冠状动脉和兔骼动脉球囊损伤模型，分别置人非放射性支架(对照组)和不同剂量组的放射性’仍Pd支架(实验组)。用血管造影和核素SPECT心肌血流灌注显像观察血管狭窄情况。分别在1、2、4及12 周处死动物后，行H一E染色，管腔面积测定，分析血管内膜、中膜面积变化及狭窄百分率。扫描电镜和透射电镜观察管腔及支架表面内皮化程度及辐射后细胞超微结构改变。免疫组化测定a一肌动蛋白(。一actin)和血小板衍生生长因子(Platelet一Derived Growth Factor，PDGF一B)蛋白变化，评价射线对VSMC增殖迁移的影响。第二部分:体外原代、传代培养猪VSMC，不同剂量照射24小时后，用伊红染色测定细胞活力;四哇盐测定细胞增殖力;流式细胞仪测定细胞周期阻滞情况及凋亡率;TUNEL法测定细胞凋亡及培养液放射免疫分析法浦定 PGIZ、TXAZ及Agll，通过PGIZ/TXAZ比值改变，间接反映射线对vSMC凋亡的影响。第三部分:电镀法制备‘仍Pd支架，通过超声洗涤和电镜检测评价支架的核素脱离率、电镀均匀性、支架表面密度和光滑度等物理性能，并通过放射自显影及剂量点核法测定‘03Pd支架照射深度及周围剂量分布。结果第一部分:实验猪模型术后4周，在血管造影和心肌SPECT血流灌注显像中，可见照射组左前降支管径及侧支循环通杨，心肌侧壁增厚，未见核素缺损区。而对照组支架近心端轻度狭窄，心尖处心肌血流灌注略降低。猪模型照射组与对照组相比，有剂量依赖关系。照射组与对照组相比，管腔面积大，中膜面积小，新生内膜面积和狭窄百分率明显降低。如新
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：R817.5
【图文】：

中膜,棕黄色,内膜,免疫组化

PDGF一B免疫组化显示:照射组(600林Ci):1周时新生内膜的的阳性细胞，而中膜阳性细胞较少照射组(600林Ci):2周时内膜vSMCvSMC中可见胞桨和胞膜内有棕黄色的胞桨内阳性细胞明显减少(40X)

支架,细胞,对照组

上图;体外细胞培养对照组(0林Ci):24h后见细胞呈梭型中图;支架(巧o卜Ci)照射24h后:见培养液中有部分死细胞下图;支架(600协Ci)照射24h后:见培养液中几乎全部为死细胞

细胞,蓝色,对照组,棕色

免疫细胞凋亡原位杂交检测:照射组(250林Ci)靠近支架侧细胞核固缩、变型、呈棕色，为阳性细胞;核大呈蓝色的为阴性细胞

【共引文献】