高血壓對大鼠動脈瘤模型影響及新型彈簧圈栓塞治療研究.pdf

1、顱內動脈瘤(Intracranial aneurysm,ICA)是神經外科常見疾病,也是引起蛛網(wǎng)膜下腔出血的主要因為之一,致殘率和致死率都很高,給社會和家庭帶來極大負擔,但其發(fā)病機制尚未明了。因此,探討顱內動脈瘤的組織病理學與病理生理學改變、動脈瘤的演變過程和破裂機制,對預防顱內動脈瘤破裂和臨床治療具有極其重要的意義,而這些研究在一定程度上均依賴于建立穩(wěn)定可靠的顱內動脈瘤模型。
　　 近年來,依托所建立的動物顱內動脈瘤模型進行基

2、礎與臨床研究的報道逐漸增多,目前動脈瘤模型制作主要有以下幾種方法:外科手術移植法、動脈局部結構破壞法、酶破壞血管壁法、病因誘導法、血管內介入法等。良好的動脈瘤模型的建立對研究其形成、發(fā)展、預防及治療具有極其重大的作用。動脈瘤的發(fā)生和破裂與動脈瘤大小,動脈瘤部位,動脈瘤形態(tài),高血壓,性別及年齡等因素有關。有學者推測高血壓是影響顱內動脈瘤的重要因素,但目前還缺乏確切的證據(jù)。因此,本課題擬探討高血壓與腦動脈瘤的組織病理學及病理生理學改變、動脈

3、瘤的演變過程和破裂機制之間的關系。
　　 在治療實驗方面,近年來采用微彈簧圈經血管內途徑栓塞顱內動脈瘤成為治療顱內動脈瘤的首選。雖然應用電解可脫性微彈簧圈(Guglielmi detachablecoils,GDC)栓塞顱內動脈瘤已成為治療的首選,但由于栓塞材料本身缺乏生物活性作用,造成鉑金彈簧圈填塞于動脈瘤內不易形成血栓、瘢痕或內皮增生,導致栓塞后瘤頸部內皮覆蓋不完全,動脈瘤難以真正達到解剖學治愈的目的；另也存在相對較高的復發(fā)

4、率和再破裂出血風險,尤其是對于寬頸、大或巨大動脈瘤,這種風險就更大。為彌補現(xiàn)有GDC的不足、加速動脈瘤內的纖維化和內皮形成,以減少動脈瘤栓塞術后復發(fā),人們試圖采用細胞粘附、細胞外基質蛋白涂層、生物可吸收聚合物涂層等技術方法,對鉑金微彈簧圈表面進行修飾,通過修飾材料的生物活性作用促進動脈瘤達到解剖學治愈。本研究在大鼠動脈瘤模型建立并改進的基礎上,探討了經血管內皮細胞生長因子(Vascular endothelial cell growth

5、 factor,VEGF)修飾的新型鉑金微彈簧圈栓塞動脈瘤模型的治療效果。
　　 第一部分 大鼠顱內動脈瘤模型制作及高血壓對其影響的實驗研究
　　 目的：建立大鼠顱內動脈瘤動物模型并初步探討高血壓對動脈瘤發(fā)生發(fā)展及相關生物因子的影響,為臨床預防動脈瘤破裂提供參考。
　　 材料和方法：45只雄性SD大鼠隨機分為高血壓組、正常血壓組和正常對照組。對高血壓組大鼠行“腦動脈瘤模型制作+雙側腎動脈狹窄術”；正常血壓組只建立

6、腦動脈瘤模型；正常對照組不予任何處理。各組在術前,術后6周、12周三個時間點分別測量各組大鼠動脈收縮壓。術后12周測量動脈瘤大小,并灌注固定,取動脈瘤部位血管組織,應用HE染色、Van Geson染色和Verhoeff染色對動脈瘤血管組織進行病理檢查。并且同時分別以免疫組織化學染色、Western Blot和RT-PCR比較分析相關蛋白[基質金屬蛋白酶-9(Matrix metalloproteinases 9,MMP-9),Ⅲ型膠原蛋

7、白(Type Ⅲ collagen alphal,Co13al)]和相關基因(MMP-9基因、Co131基因)的表達有無差別,以此推測高血壓對動脈瘤增大和破裂的影響。
　　 結果：高血壓組動物在取材前血壓明顯升高(197.48±15.44mmHg),與術前血壓(104.40±14.70 mmHg)相比有顯著性差異(P<0.01)；動脈瘤的長度(2.38±0.31mm)和寬度(1.89±0.35mm)與動脈瘤制作完成時的長度(1.

8、62±0.18mm)和寬度(1.34±0.08mm)相比,有顯著性差異(P<0.01)。而正常血壓組和正常對照組無明顯變化。病理檢查顯示高血壓組血管內膜消失,彈力層完全斷裂；正常血壓組尚存部分彈性纖維；正常對照組血管組織無改變。免疫組織化學染色、實時定量PER及Western Blot檢查結果均表明高血壓組動脈瘤局部組織中兩種蛋白(MMP-9蛋白,Co13al蛋白)及基因(MMP-9基因、Co131基因)的表達明顯比正常血壓組和正常對照

9、組高,提示在高血壓直接影響動脈結構的同時還通過一些蛋白或基因的過度表達對血管壁的結構組成產生影響。
　　 結論：本實驗采用的大鼠顱內動脈瘤模型穩(wěn)定性好,制作方便,具有與人類動脈瘤相似的形態(tài)和病理結構；高血壓對動脈瘤的彈力蛋白和膠原蛋白有明顯影響,并且通過影響一些蛋白如MMP-9蛋白和Co13al蛋白或影響一些基因如MMP-9基因和Co13al基因而影響動脈壁結構,導致動脈瘤形成,因此推測高血壓是影響動脈瘤增大的重要因素之一。

10、r>　　 第二部分 經VEGF修飾鉑金微彈簧圈栓塞大鼠動脈瘤模型的實驗研究
　　 目的：探討負載血管內皮生長因子(VEGF)的生物可降解聚合物修飾鉑金微彈簧圈對實驗性大鼠動脈瘤模型的栓塞效果。
　　 方法：54只雌性SD大鼠隨機分為普通鉑金微彈簧圈組、聚合物涂層修飾鉑金微彈簧圈組和負載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組,每組各18只。分離并暴露實驗動物右側頸總動脈,分別將各組彈簧圈片斷(8mm)植入血管腔后,在微彈簧圈遠端將頸

11、總動脈結扎,恢復頸總動脈血流,則頸總動脈形成-囊狀動脈瘤,彈簧圈片斷位于動脈瘤囊內。每組實驗動物分別在術后第15天、30天和90天各取6只,經過量麻醉將動物處死后把包含有彈簧圈的-段動脈切下,同時切取普通鉑金微彈簧圈組的大鼠左側一段頸總動脈作為空白對照。應用HE染色和Vanwillebrand Factor(Vwf)免疫組織化學染色評估動脈瘤內皮細胞的增殖情況和纖維化程度,通過Western Blot技術檢測經修飾的鉑金微彈簧圈在體內釋

12、放VEGF的情況。
　　 結果：負載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組的大鼠,在術后各時間點動脈瘤腔內細胞增殖和纖維化等級與普通鉑金微彈簧圈組、聚合物涂層修飾鉑金微彈簧圈組相比明顯增高,具有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。病理學觀察顯示,負載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組大鼠在術后動脈瘤腔(除栓塞部位外的其余腔隙)完全閉塞,并出現(xiàn)致密的纖維化細胞。普通鉑金微彈簧圈組和聚合物涂層鉑金微彈簧圈組則可觀察到部分血栓未完全機化,增生的組織結構較疏松,且

13、未完全覆蓋動脈瘤腔,導致動脈瘤腔仍有部分殘留。Western Blot檢測結果表明,負載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組在術后15天及30天,組織中VEGF因子水平明顯高于其它組；而90天時,由于負載VEGF修飾鉑金微彈簧圈組血管腔的完全纖維化和4COOH-P(DLLA-co-TMC)的降解,組織中VEGF水平明顯降低。
　　 結論：通過含VEGF的可降解多聚物修飾鉑金微彈簧圈表面,并在動脈瘤腔內緩慢釋放VEGF,可以刺激動脈瘤內細胞