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目的:动态观察apoE-/-小鼠高脂饮食喂养或血管紧张素Ⅱ诱导下腹主动脉粥样硬化斑块的7.0T磁共振成像,探讨7.0TMRI活体监测小鼠腹主动脉粥样硬化斑块的应用价值。
方法:利用高脂饮食或血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)灌注两种方法加快诱导apoE-/-小鼠腹主动脉粥样硬化斑块的进展。(1)高脂饮食组选择10个月龄apoE-/-小鼠13只,高脂饮食(Western diet)喂养,于高脂喂养前、高脂3个月、高脂6个月3个时期分别进行小鼠腹主动脉7.0TMR活体扫描,依次各时期扫描后分别处死3只、5只、5只小鼠;(2)AngⅡ灌注A组选用10只10月龄apoE-/-小鼠高脂饮食10周后,模型组6只背部埋置血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)缓释泵,AngⅡ的剂量分为1000 ng/(kg.min)和.500 ng/(kg.min)组,对照组4只埋置生理盐水泵,装泵前及装泵14天后行MR活体扫描。(3)AngⅡ灌注B组选用10只6个月龄apoE-/-小鼠,分组方法同前,分别于灌注前后行MR扫描。
磁共振扫描选用FLASH T1WI黑血、MSME-T2WI-PDWI双回波序列及FLASH-3D序列。行末次MR扫描后取出肾动脉段腹主动脉,并制作病理切片,进行HE、CME染色。每只选5~7层多对比MR图像与相应病理图像进行对照,评价图像质量、管壁的形态及斑块的成分,并分别测量外腔面积(VOA)、内腔面积(LA),计算管壁面积(VWA)并进行MRI与病理两个测量结果的相关性分析。
结果:两种方法诱导下apoE-/-小鼠腹主动脉MR图像与病理切片均可见不稳定斑块形成。
1.随着高脂饮食的进行,腹主动脉管壁面积(VWA)与前一时期相比不断增加,三个时期VWA做两因素方差分析得F=19.70(p<0.05);斑块信号于PDWI、T2WI序列逐渐增加,且不均匀。高脂饮食组MR图像斑块面积与病理下斑块面积做相关分析后有较高的一致性(高脂喂养前、高脂3个月、高脂6个月3个时期相关分析系数r分别为0.84、0.95、0.90)。病理切片中斑块成分与MR显示信号一致,均表现为脂质成分增加,纤维成分减少。
2.10个月龄apoE-/-小鼠AngⅡ灌注后,高剂量组第6或第7天后即见斑块进展,并见动脉夹层,T2WI示管壁信号增高,肾动脉水平上段腹主动脉部分层面一侧管壁周可见新月形超高信号,病理切片证实为内膜及中膜破裂,红细胞聚集于中膜与外膜之间;低剂量组第13、14天后MRI示管壁信号于T2WI及PDWI均明显增加,管壁略不规则增厚,部分层面可见斑点状高信号向腔外突出,病理切片显示内膜下斑块进展,部分断面可见内膜断裂血流冲击中膜,发生腹主动脉夹层。
3.6个月龄AngⅡ组较大剂量组灌注apoE-/-小鼠后斑块面积与灌注前存在显著性差异(P=0.017),分别为1.21±0.21 m㎡和2.65±0.48 m㎡,部分小鼠也见动脉夹层形成;较小剂量组灌注后也可见斑块进展,面积分别为0.85±0.11 m㎡和1.01±0.17 m㎡,小剂量组MR图像斑块面积与病理下斑块面积做相关分析,r值为0.93。
结论:两种诱导方法中,高脂饮食长时期喂养apoE-/-小鼠能形成晚期腹主动脉As斑块;血管紧张素Ⅱ灌注2个年龄组apoE-/-小鼠均能显著加快As进展并促进腹主动脉夹层的发生,6个月龄组apoE-/-小鼠较大剂量灌注后亦发生腹主动脉夹层。超高场强MRI多种黑血技术的综合应用能显示小鼠腹主动脉As的进展及腹主动脉夹层,MR显像及检测分析斑块大小结果与病理表现基本一致,对斑块成份的判定亦有一定价值。小动物高场强MRI将为活体动态监测As提供有力的工具。