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研究背景许多临床现象显示,机械应激是影响机体修复的重要因素,减轻机械应激可以减轻修复的程度。在临床工作中发现,瘢痕的形成和机械应激密切相关,无机械应激的手术切口瘢痕增生不明显,骨折端的轻微机械应激导致骨痂大量增生,即过度的修复,无机械应激可以获得一期愈合,没有骨痂形成等等,上述事实都说明机械应激是影响组织修复的重要因素。并且很多相关的基础研究也证实此理论,此理论能否在血管上得到证实,血流动力学的改变是否能够导致血管壁结构的重构?本课题组的前期工作中发现:1、喷涂a-氰基丙烯酸酯粘合剂均匀包被血管能够达到固定血管吻合口的目的。2、喷涂粘合剂血管吻合口的狭窄率较低。众多文献报道静脉血管移植到动脉后,静脉血管管壁出现了动脉化的改变。除营养改变外,血流动力学改变应该是导致管壁发生变化的主要因素。另外当前相关研究大多集中于临床较为常见的静脉移到动脉后血流动力学变化引起血管狭窄机制的研究,但对于其它血流动力学变化调控血管重构机制研究较少,本研究以动静脉移植和动静脉瘘两种模型为对象,对血流动力学变化调控血管重构机制进行初步实验研究。目的为了进一步完善血流动力学变化调控血管重构机制理论,并对骨骼肌肉系统出现的“机械应激促进增生,减轻机械应激抑制增生”现象,是否也适用于血流动力学变化调控血管重构进行验证。我们选择了当前研究较少的两种模型进行相关理论初步实验研究,以动静脉移植和动静脉瘘两种模型为对象,对血流动力学参数进行测量,对血管重构中大体、组织、细胞及分子生物水平进行观察研究,并对两要素之间关系进行分析。方法(1)实验动物及血管部位的选择,比格犬和SD大鼠各5只,分别测量两侧颈总动脉和颈静脉以及股动静脉的外径和便于操作有效长度,分析比较适合模型建立的实验动物和血管。(2)动静脉移植模型建立,血流动力学变化调控血管重构机制研究。实验动物为比格犬12只,12-15kg。1将犬左侧颈总动脉1cm切断移植到右侧颈外静脉,结扎左侧颈总动脉,右侧颈总动脉为对照。分别于术后1,2,4周对两组血管进行大体观察;HE染色,病理组织学观测内膜增生厚度;EVG染色,组织病理学观测弹性纤维和胶原纤维含量变化;免疫组化染色观测增值细胞阳性表达;TUNEL技术观测调亡细胞阳性表达;RT-PCR技术观测MMP2,9和eNOS基因表达。(3)动静脉瘘模型建立,血流动力学变化调控血管重构机制研究。实验动物为比格犬12只,12-15kg。1将犬左侧颈总动脉和颈外静脉传统针线吻合,右侧颈总动脉和颈外静脉为对照。分别于术后1,2,4周对两组血管进行大体观察;HE染色,病理组织学观测内膜增生厚度;EVG染色,组织病理学观测弹性纤维和胶原纤维含量变化;免疫组化染色观测增值细胞阳性表达;TUNEL技术观测调亡细胞表达;RT-PCR技术观测MMP2,9和eNOS基因表达。结果(1)实验动物比格犬较SD大鼠颈部血管更有利于手术操作,比格犬更易测量血流动力学变化情况,比格犬血压和人更加接近。(2)动脉移植到静脉后,血流速度和血压明显减小;HE染色观测到内膜厚度减小;EVG染色观测到胶原纤维含量明显减少,弹性纤维含量变化无统计学意义;免疫组化染色,观测到PCNA指数无明显变化;凋亡染色,观测到凋亡细胞明显增加,凋亡指数增大;电镜观察,中膜平滑肌细胞减少;RT-PCR观测到MMP2,9和eNOS均出现基因表达增加。(3)动静脉瘘术后,静脉和动脉段血流速度增加,静脉血压上升,动脉血压小幅度降低;HE染色,测量动脉段内膜厚度增加,静脉段内膜厚度增加明显;EVG染色观测到动脉段胶原纤维含量增加,静脉段胶原纤维含量明显增加,弹性纤维含量变化无统计学意义;免疫组化染色行观测计算,动脉段PCNA指数增大,静脉段PCNA指数明显增大;凋亡染色后观测到动脉段和静脉段凋亡细胞无明显增加,凋亡指数无明显增大;电镜观察,动脉段内膜和中膜平滑肌细胞增多,静脉段内膜和中膜平滑肌细胞明显增加;RT-PCR观测到动脉段MMP2,9和eON9表达减少,静脉段MMP2,9和eONS表达明显减少。结论通过建立动静脉移植模型和动静脉痿模型,从血流动力学变化调控血管重构机制角度进行实验研究,进一步完善相关理论。血流动力学改变后,机械应力信号传导到血管壁细胞,酶(MMP2,9和eONS等)及细胞因子的表达出现变化,血管壁细胞增殖凋亡及迁移机制改变,细胞外基质(胶原纤维和弹性纤维等)代谢机制改变,表现出血管壁结构的变化。进一步证明血流动力学变化对血管重构的调控作用,并且血流动力学改变程度不同,血管重构出现明显不同变化。同时“机械应激促进增生,减轻机械应激抑制增生”理论假设在血管重构过程中进一步得到验证。