兔基底尖动脉瘤血流动力学改变及甘草酸二铵干预的实验研究

发布时间：2020-04-10 21:50

【摘要】：背景颅内动脉瘤(intracranial aneurysm,IA)是常见的脑血管疾病之一,是多种因素造成的颅内动脉壁结构破坏,进而导致的动脉壁病理性膨出,尽管近年来颅内动脉瘤的手术治疗在成功率和治愈率上有很大的提升,但是颅内动脉瘤起病隐匿,病变发现时一般较重,约12.4%-14%在入院途中死亡,幸存下来的患者依旧会有30%左右的严重残疾或神经功能障碍。国内外学者对颅内动脉瘤研究从未停止,但颅内动脉瘤的形成、发展和破裂发病机制至今尚未明确。目的颅内动脉瘤是颅内血管壁的病理性异常膨出,多发于动脉分叉处或Willis环处,在人群中的发病率大约为3%,在脑血管中往往隐匿发病,而动脉瘤瘤体却又是动态变化的,其首发症状往往是灾难性的,因此它的确切发病率尚不明确。国内外学者的研究认为,颅内动脉瘤是由于多种因素交互作用的结果,其中包括血流动力学因素、遗传因素和炎性因素,其中血流动力学因素在动脉瘤的形成过程中起着始动作用。JNK在颅内动脉瘤形成过程中不仅可以调控Bax凋亡蛋白的表达,还可以调节平滑肌细胞生长、调控细胞外基质的合成与基质金属蛋白酶的分泌等。本文通过结扎兔双侧颈总动脉诱导基底动脉尖动脉瘤模型的基础上,同时探讨动脉瘤发病的分子机制,并应用甘草酸二铵干预JNK的表达,观察平滑肌细胞的表型转换、凋亡和细胞外基质降解的情况,为药物预防颅内动脉瘤的形成提供科学依据和理论基础。方法清洁级新西兰白兔40只,体重2.5-3.8kg,采用随机数表法将实验动物分为4组,具体分为正常对照组(A组)10只、手术组(B组)10只、手术+生理盐水组(C组)10只以及手术+甘草酸二铵组(D组)10只。每组根据观察时间点分为4个亚组(4w、8w、16w、24w)。正常组不予处理,B、C、D组分别通过双侧颈总动脉结扎法制作兔基底尖部动脉瘤模型。非干预组术后正常喂养,甘草酸二铵干预组自模型建立后每7d内采用耳缘静脉给药的方式给予甘草酸二铵20mg/Kg,生理盐水对照组每天仅给予同等剂量生理盐水。各组动物模型均于术后根据分组时间结点对各组行颅内血管多普勒TCD及核磁共振血管成像(MRA)检查,对比各组基底动脉血流速度及血管直径变化,进行计算机流体力学分析(CFD),观测各组壁面切应力(WSS)变化。采用过量麻醉方法将动物模型处死,取出基底动脉标本,采用苏木素-伊红(HE)染色观察每组基底动脉血管形态,马松(Masson)染色观察基底动脉内弹力层变化,EVG染色观察每组基底动脉壁内弹力层改变。免疫组化检测各组平滑肌细胞JNK和Bax的表达情况。结果利用计算机流体力学方法测量基底动脉尖壁面切应力(WSS),基底动脉壁面切应力造模后较造模前明显增加,差异有统计学意义(P0.05).其中正常对照组壁面切应力(21.07±3.84);术后2周组壁面切应力(52.27±4.92);术后4周组壁面切应力为(34.08±3.64);术后8周组壁面切应力为组面切应力为(29.94±1.87);术后16周组壁面切应力为(23.92±4.33)。统计学分析,正常组与术后16周组比较没有显著统计学差异(P0.05),正常组与术后2周组比较有统计学差异(P0.05),正常组与术后4周组比较有统计学差异,正常组与术后8周组比较有统计学差异(P0.05);造模后组织病理染色可见基底动脉尖破坏性病理重构,包括内弹力层的断裂,动脉中膜变薄,血管局限性病理性向外膨出。EVG染色可见,正常对照组内弹力膜完整无损,未见明显损伤。B组内弹力膜平均缺失长度为(171.15±26.87)μm。C组为(173.99±31.12)μm,D组为(97.42±15.81)μm。B组与D组比较,有统计学差异(P0.05),C组与D组比较,有统计学差异(P0.05)。Masson染色可见,中膜层变薄,部分染色可见血管管壁向外膨出(图5)。其中A组未见明显变薄,造模组可见动脉中膜层有不同层度的变薄。B组的平均变薄长度为(148.08±19.17)μm,C组为(143.00±19.37)μm,D组为(89.38±15.29)μm,D组与B组比较,变薄程度明显减少,差异有统计学意义(P0.05),D组与C组比较,有统计学差异(P0.05);JNK的免疫组化结果:A组:(17.70±3.59);B组(31.40±3.41);C组(32.20±4.31);D组:(23.60±4.06)。A组与B组有统计学差异,(P0.05),A组与D组有明显差异(P0.05)、B组与C组无明显差异(P0.05)、C组与D组有明显差异(P0.05)、B组与D组有明显差异(P0.05)。Bax的免疫组化结果A组:(18.10±3.57);B组(31.30±3.40);C组:(32.70±3.57);D组:(21.40±2.67)。在统计学分析上,A组与B组有统计学差异(P0.05),、B组与C组无明显差异(P0.05)、C组与D组有明显差异(P0.05)、B组与D组有明显差异(P0.05)。结论1.通过结扎新西兰白兔双侧颈总动脉,制作基底动脉动脉尖动脉瘤模型,简便易行,可以最大限度模拟血流动力学改变导致的颅内动脉瘤形成过程。颅内动脉瘤模型结扎后,基底动脉尖部血管病理性重构,动脉内弹力膜断裂、中膜层变薄和血管壁向外膨出性改变。2.高壁面切应力在诱导颅内动脉瘤的形成发挥重要作用,动脉瘤形成后,动脉瘤瘤底主要分布低壁面切应力。3.造模术后在兔基底动脉尖部JNK、Bax蛋白表达明显升高,促进血管平滑肌细胞的表型转换、平滑肌细胞凋亡以及细胞外基质的降解。4.甘草酸二铵可以通过抑制JNK的表达,下调Bax蛋白在动脉中膜层的表达,抑制细胞外基质降解和血管壁病理学重构,在抑制颅内动脉瘤的形成中发挥重要作用。
【图文】：

术后基底动脉尖壁面切应力分布情况

注：A 正常组，B 对照组，C 生理盐水组，D 药物干预组，，200 倍镜下，免疫组化染色可见 B、C、D 组中膜 JNK 均有表达上调。图12 术后16周免疫组化JNK表达情况注：A 正常组，B 对照组，C 药物干预组，D 生理盐水组，免疫组化染色可见 B、C、D 组中膜JNK 表达均有下调。采用 SPSS 22.0 进行统计分析，单因素方差分析提示组间存在差异，（P＜0.05）。SNK 法组间比较：C 组与 B 组相比，无统计学意义，（ P＞0.05）。C 组合 D 组相比，具有统计学意义（P＜0.05）。
【学位授予单位】：新乡医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R743

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本文编号：2622748