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目的:血管闭塞性疾病是当前人类死亡的最主要原因,患者接受治疗后仍有较高的远期不良事件风险,极大地影响生活质量。自体血管旁路移植术是治疗血管闭塞性疾病的传统标准术式,术后移植血管桥的狭窄是导致治疗失败的主要原因。近年来腔内技术发展迅猛,已逐步应用于移植静脉疾病的治疗领域。从最初的球囊扩张术到如今的药物洗脱支架,治疗策略不断完善,但永久性支架在人体内残留最终会导致中远期不良事件的发生,如支架内血栓、再狭窄等。为了解决这一临床难题,医学界将目光投向了有着第四次腔内技术革命之称的生物可降解支架。生物可降解支架可分为两类:聚合物可降解支架和金属可降解支架。可降解镁合金支架(Biodegradable magnesium alloy stent,BMAS)作为金属可降解支架的代表,是近年来备受瞩目的热点研究方向。因其良好的力学性能以及抑制内膜增殖、促进再内皮化等优良特性,BMAS已在冠心病患者中率先展开临床实验研究。雷帕霉素是经典抗增殖药物,其对血管平滑肌增殖的抑制作用已被广泛证实。本研究拟将搭载雷帕霉素涂层的BMAS与传统血管旁路移植相结合,优势互补,利用BMAS支撑管腔使命完成后可被机体吸收降解,不留远期异物反应的良好特性来治疗移植静脉狭窄重塑的难题。研究方法:本研究首先对移植静脉狭窄模型进行优化改进,在传统动物模型的基础上预先对移植静脉供体进行球囊损伤,模拟病理状态下的自体静脉供体。将球囊损伤后的兔自体颈静脉端端吻合移植于肾下腹主动脉,建立可供腔内介入干预的稳定的移植静脉狭窄动物模型。在狭窄的移植血管桥内植入雷帕霉素载药BMAS,应用血管造影(Digital subtraction angiography,DSA)、彩色多普勒超声(Color Doppler flow imaging,CDFI)等手段连续观测移植血管桥形态、管腔直径丢失等,以此评价雷帕霉素载药BMAS对移植静脉吻合口狭窄的改善作用。测量不同时间点支架内血流速度、血液粘稠度、血管直径等相关参数,根据Poiseuille定律计算血流剪切力,从血流动力学角度进一步分析评价支架在对移植静脉血流动力学的影响及其在血管重塑中产生的作用。获取不同时间点组织学标本,通过HE染色、弹力纤维染色、免疫组化染色等从组织学角度研究雷帕霉素载药BMAS对移植静脉狭窄的抑制作用。最后应用TMT标记蛋白质谱相对定量检测法分析差异蛋白的表达,富集出可能参与作用的调节通路,绘制出蛋白质相互作用网络,为后续的研究提供一定方向。结果:1、动物模型建立的优化:DSA影像测量显示,经球囊损伤的自体移植静脉改良模型组移植静脉吻合口管腔直径丢失大于未球囊损伤的对照组(术后1个月近端吻合口:0.73±0.31mm vs.0.27±0.10mm,p=0.005;远端吻合口:0.67±0.31mm vs.0.20±0.16mm,p=0.009)。同时改良模型组吻合口血管狭窄程度(新生内膜面积/内弹力板包绕面积)也显著高于未经球囊损伤的对照组(术后1个月:0.30±0.07 vs.0.17±0.13,p=0.032)。2、雷帕霉素载药BMAS可以明显减少移植静脉吻合口管腔直径丢失,植入支架1个月时近端吻合口血管管腔直径丢失为0.13±0.20 mm,而同时期未植入支架的对照组管腔直径丢失为0.72±0.27mm,两者差异显著(p=0.025)。3、雷帕霉素载药BMAS的植入改善了移植静脉吻合口处血流动力学,降低局部血流剪切力,植入支架1个月时移植静脉近端、远端吻合口处血流剪切力分别为10.30±4.09 dyn/cm~2、11.02±4.50 dyn/cm~2,与兔正常腹主动脉处血流剪切力(9.68±4.18 dyn/cm~2)无统计学差异(p>0.05);未植入支架的对照组同期移植静脉近端、远端血流剪切力分别为18.81±6.57 dyn/cm~2、17.94±4.41 dyn/cm~2,远大于兔正常腹主动脉处血流剪切力(8.25±2.67 dyn/cm~2),组间差异明显(p=0.001)。4、组织学检测结果显示雷帕霉素载药BMAS组新生内膜面积小于未植入支架的对照组,2个月时二者分别为1.47±0.47mm~2和2.63±0.58mm~2,有统计学差异(p=0.026);4个月时二者分别为1.60±0.53mm~2和2.72±0.38mm~2,p=0.040。同时对照组的血管狭窄程度(新生内膜面积/内弹力板包绕面积)始终高于同期雷帕霉素载药BMAS支架植入组,4个月时二者分别为0.39±0.06和0.27±0.03,组间存在统计学差异(p=0.030)。PCNA免疫组化证实,相比对照组,支架植入显著抑制了细胞的增殖(对照组与支架植入组PCNA阳性细胞比例:0.34±0.03vs.0.19±0.03,p=0.001)。Evans Blue检测结果显示雷帕霉素BMAS支架植入早期虽然一定程度抑制了内皮细胞的修复,但随着药物释放及支架的吸收降解,雷帕霉素对内皮细胞的抑制作用逐渐降低,内皮细胞开始修复,自3个月开始两组间内皮细胞修复程度无统计学差别。5、TMT标记蛋白质谱相对定量检测结果显示差异蛋白表达主要集中在细胞器成分组成、免疫系统进展、分子功能调节等二级功能,通过Pathway分析富集出Rap1信号通路、细胞粘附分子相关通路、Ras信号通路、PI3K-Akt信号通路等可能发挥作用的重要信号通路,另外由差异蛋白质相互作用分析绘制出蛋白互作网络,并确定ITGB2、MMP1、Loc100008973等关键节点。结论:1、经球囊损伤自体静脉改良后的兔颈静脉-腹主动脉移植模型能更加稳定的反映血管旁路移植术后静脉桥狭窄的病理状态,在模拟移植静脉狭窄的同时提供了腔内干预治疗的路径,是研究各类腔内治疗策略对移植静脉狭窄重塑疗效及作用机制的理想实验平台。2、雷帕霉素载药BMAS的植入维持了移植静脉形态学上的稳定,同时改善移植静脉血流动力学参数,降低局部血流剪切力,使移植静脉动脉化的过程处于正常流速与血流剪切力下,有利于血管的重塑修复。3、雷帕霉素载药BMAS起到支撑移植静脉吻合口,减少吻合口处管腔直径丢失的作用,同时抑制血管平滑肌的增殖,减少新生内膜生成,降低了血管狭窄程度(新生内膜面积/内弹力板包绕面积)。4、Rap1信号通路、细胞粘附分子相关通路、Ras信号通路、PI3K-Akt信号通路,ITGB2、MMP1、Loc10008973等可能与雷帕霉素载药BMAS影响移植静脉重塑相关,可作为进一步研究的基础。