心肌橋的解剖學(xué)特征和粥樣硬化的關(guān)系探討

陳 姣，彭定鳳

(武漢市普愛(ài)醫(yī)院，武漢430033)

冠狀動(dòng)脈正常行走于心外膜下，不受心肌收縮的擠壓。如果一段冠狀動(dòng)脈行走于心肌內(nèi)，則這束心肌纖維被稱(chēng)為心肌橋(MB)，而行走于MB下的冠狀動(dòng)脈被稱(chēng)為壁冠狀動(dòng)脈(MC)［1］。MB是一種常見(jiàn)的解剖學(xué)變異，大多數(shù)表現(xiàn)為冠狀動(dòng)脈左前降支(LAD)被心肌組織包裹。由于MC在每一個(gè)心動(dòng)周期中的收縮期都被擠壓，造成產(chǎn)生遠(yuǎn)端的心肌缺血，臨床上可表現(xiàn)為類(lèi)似心絞痛的胸痛、心律失常、甚至心肌梗死或猝死［2］。通過(guò)血管內(nèi)超聲可以準(zhǔn)確地反映出MB的存在，在冠狀動(dòng)脈內(nèi)多普勒?qǐng)D象上可呈現(xiàn)特征性的舒張?jiān)缙谘骷铀偌笆湛s期前向血流減弱或逆流現(xiàn)象。所以有人認(rèn)為，MB增加了冠狀動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化的可能性，從而導(dǎo)致相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生［3］。本研究通過(guò)組織切片技術(shù)對(duì)MB的解剖學(xué)特征和冠狀血管粥樣硬化發(fā)生的關(guān)系和可能機(jī)制進(jìn)行了研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 本研究對(duì)象為成人尸體心臟標(biāo)本，獲得于武漢市普愛(ài)醫(yī)院及醫(yī)學(xué)院1998～2010年的尸檢所得的心臟。MB組為200例經(jīng)解剖證實(shí)的LAD被MB包裹且無(wú)原發(fā)性心血管疾病的心臟標(biāo)本，其中男149例、女51例，年齡(66.6±13.7)歲。對(duì)照組為100例無(wú)MB的心臟標(biāo)本，男71例、女29例，年齡(67.4±14.7)歲。2組患者性別和年齡分布經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)比較無(wú)明顯差別。將整條的LAD連同周?chē)闹竞图∪鈴墓跔顒?dòng)脈入口到心尖取出，甲醛固定后每隔5 mm制成石蠟切片，然后以蘇木精—伊紅染色。上述研究經(jīng)過(guò)我院倫理委員會(huì)通過(guò)，并有相關(guān)患者家屬簽字。

1.2 觀察指標(biāo)和研究方法 為了評(píng)價(jià)粥樣硬化、血管內(nèi)膜及內(nèi)膜下組織損害程度使用自動(dòng)圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行研究((Rise System，Sendai，日本)。冠狀血管粥樣硬化指數(shù)為內(nèi)膜面積/中膜面積;粥樣硬化抑制率是指粥樣硬化抑制的程度。LAD切片間隔為5 mm。根據(jù)MB距離左冠狀血管起始部位置的不同，可以分為3組:近距離組:MB位于左冠狀血管起始部3.5 cm以?xún)?nèi);中距離組:MB位于左冠狀血管起始部4～5 cm處;遠(yuǎn)距離組:MB離左冠狀血管起始部大于5 cm。MB厚度:對(duì)LAD表面MB橫切片使用顯微鏡進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)MB的最大厚度不同將患者分為3組:＜500 μm組、500～1 000 μm組、＞1 000 μm組。通過(guò)切片對(duì)MB的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)MB的最大長(zhǎng)度不同將MB分為3組:＜1 cm組、1～2 cm組、＞2.5 cm組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件，數(shù)值用±s表示。不同MB的位置對(duì)粥樣硬化指數(shù)的影響，MB組和對(duì)照組的平均粥樣硬化指數(shù)比較采用t檢驗(yàn)，MB的長(zhǎng)度(＞2.5 cm或者＜1.0 cm)、厚度對(duì)粥樣硬化抑制率的影響分析采用Student’s-t檢驗(yàn)，MB位置、粥樣硬化抑制率和厚度、長(zhǎng)度的相關(guān)性比較采用Scheffe’s-F檢驗(yàn)，MB長(zhǎng)度和厚度的關(guān)系比較采用Pearson’s correlation參數(shù)法。以P≤ 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MB下冠狀血管不同位置血管粥樣硬化發(fā)生指數(shù)比較 在MB組中，150例有1條MB(75%)，45例有2條MB(22.5%)，5例有3條MB(2.5%)，根據(jù)冠狀血管與MB的關(guān)系可分為MB近端血管、MB段下血管和MB段遠(yuǎn)端血管，其粥樣硬化指數(shù)分別為1.93±0.99、0.86±0.51和0.98±0.65。MB段下血管的粥樣硬化指數(shù)低于近端血管，MB遠(yuǎn)端的粥樣硬化指數(shù)也低于近端血管，P均＜0.001。在所有年齡組中，MB段遠(yuǎn)端血管的粥樣硬化指數(shù)都低于近端血管(P＜0.05)，同時(shí)粥樣硬化指數(shù)隨著年齡的增加而增加。見(jiàn)表1。

表1 MB不同位置對(duì)粥樣硬化指數(shù)的影響

2.2 MB位置和粥樣硬化指數(shù)的相關(guān)性 MB距左冠狀血管起始部的平均位置是(4.39±1.18)cm。MB近距離組63例，男46例、女17例，年齡(68.5± 11.0)歲;中距離組60例，男42例、女18例，年齡(68.0±12.4)歲;遠(yuǎn)距離端組77例，男61例、女16例，年齡(66.5±12.6)歲，各組之間的性別和年齡沒(méi)有明顯差異。MB位置和粥樣硬化指數(shù)的關(guān)系如圖1所示，對(duì)照組粥樣硬化指數(shù)在距離左冠狀動(dòng)脈入口2 cm處開(kāi)始上升，然后緩慢減少。MB近距離組粥樣硬化指數(shù)在距離左冠狀血管起始部1.5 cm處開(kāi)始上升，在3.5 cm處開(kāi)始下降，之后無(wú)明顯波動(dòng)。與對(duì)照組相比，近距離組在冠狀血管起始部到5.5 cm處粥樣硬化指數(shù)明顯降低。中距離組和近距離組在粥樣硬化指數(shù)的變化是基本相似的，中距離組從左冠狀血管起始部到6.5 cm處粥樣硬化指數(shù)明顯低于對(duì)照組。而遠(yuǎn)距離組變化和對(duì)照組是一致的，但由于MB的影響，在5.0～6.5 cm處低于對(duì)照組。近距離組的冠狀血管粥樣硬化指數(shù)明顯低于其他各組，抑制率3組比較無(wú)明顯差異。

2.3 MB長(zhǎng)度和粥樣硬化指數(shù)的關(guān)系 MB長(zhǎng)度為0.5～5.0(1.44±0.95)cm，MB長(zhǎng)度＜1 cm者108例，男80例、女28例，年齡(69.1±11.5)歲;MB長(zhǎng)度1.5～2 cm者58例，男44例、女14例，年齡(67.3±12.3)歲;MB長(zhǎng)度＞2.5 cm者34例，男25例、女9例，年齡(66.7±10.9)歲，3組不同長(zhǎng)度MB患者的平均年齡和性別無(wú)顯著差異。MB的位置隨著MB長(zhǎng)度減少而減少，但是差異不明顯，粥樣硬化抑制率隨著MB長(zhǎng)度增加而增加(P＜0.05)。

圖1 MB組和對(duì)照組粥樣硬化指數(shù)切片結(jié)果比較

2.4 MB厚度和粥樣硬化指數(shù)的關(guān)系 MB厚度為131～4 940(856.5±676.2)μm，MB厚度＜500 μm者77例，男59例、女18例，年齡(66.2±11.7)歲;MB厚度500～1 000 μm者64例，男45例、女19例，年齡(70.1±12.4)歲;MB厚度＞1 000 μm者59例，男45例、女14例，年齡(66.6±11.7)歲。MB厚度與長(zhǎng)度正相關(guān)(r=1.064，P＜0.001)，而粥樣硬化抑制指數(shù)隨MB厚度增加而增加(P＜0.000 1)。

3 討論

本研究第1次從病理角度分析了MB解剖結(jié)構(gòu)和粥樣硬化的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MB解剖結(jié)構(gòu)上的特征對(duì)冠狀血管的粥樣硬化發(fā)生有重要作用。有研究［4］通過(guò)彩色多普勒檢查發(fā)現(xiàn)，MB對(duì)冠狀血管有一定的保護(hù)作用，可以減少粥樣硬化的發(fā)生率，但對(duì)血管的不同部位其影響程度并不相同，其中MC近端血管的粥樣硬化發(fā)生率較高［5］。本研究也得出了相同的結(jié)論，MB下的冠狀血管粥樣硬化發(fā)生率和血管內(nèi)膜損害明顯低于MB近端的血管。其機(jī)制我們認(rèn)為與內(nèi)膜細(xì)胞的組織學(xué)有關(guān):通過(guò)掃描電鏡，可以發(fā)現(xiàn)MB近端血管的內(nèi)膜血管細(xì)胞呈多邊扁平形，而MB下血管的內(nèi)膜細(xì)胞呈紡錘形，排列整齊，與血流方向一致，這2種不同的內(nèi)膜細(xì)胞形態(tài)對(duì)血流的剪應(yīng)力適應(yīng)是不一樣的。動(dòng)物模型研究發(fā)現(xiàn)紡錘形的血管內(nèi)膜細(xì)胞一般位于血管的高剪力部位，而多邊形的血管內(nèi)膜細(xì)胞一般位于低剪力部位。通過(guò)膽固醇喂養(yǎng)的大免模型，在對(duì)鐵蛋白的通透性上，多邊形的內(nèi)皮細(xì)胞要明顯高于紡錘形的細(xì)胞。后者血管內(nèi)膜下沒(méi)有脂類(lèi)沉積而前者則發(fā)現(xiàn)明顯脂類(lèi)物質(zhì)沉積。所以對(duì)于多邊形的血管內(nèi)皮細(xì)胞，脂類(lèi)物質(zhì)更易進(jìn)入血管內(nèi)膜下而發(fā)生粥樣硬化。通過(guò)這些研究結(jié)果我們可以認(rèn)為，MC內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)是受到MB的壓迫導(dǎo)致血流切應(yīng)力增高而產(chǎn)生的一種適用性反應(yīng)，對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞有保護(hù)作用。電鏡下可以得到證實(shí):MC內(nèi)皮細(xì)胞為梭形細(xì)胞，表面有微絨毛和橋樣結(jié)構(gòu)，遠(yuǎn)端內(nèi)皮細(xì)胞邊緣境界清楚，很少脫落，而近端內(nèi)皮細(xì)胞則多呈扁平的多邊形細(xì)胞，細(xì)胞表面可見(jiàn)到“蟲(chóng)啄樣”缺損。研究還發(fā)現(xiàn)，冠狀血管的粥樣硬化與MB的位置相關(guān)。根據(jù)MB的位置不同，將MB分為近距離組、中距離組、遠(yuǎn)距離組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)近距離組和中距離組冠狀血管粥樣硬化指數(shù)低于對(duì)照組。根據(jù)有關(guān)流體力學(xué)對(duì)病灶分布影響的研究提示，我們認(rèn)為產(chǎn)生上述結(jié)果的原因如下，動(dòng)脈粥樣硬化常常發(fā)生于低切應(yīng)力的區(qū)域，平均剪切應(yīng)力低處，血流偏離單向?qū)恿?，發(fā)生血流紊亂，包括湍流和逆流，導(dǎo)致內(nèi)皮功能受損，從而導(dǎo)致粥樣硬化斑塊形成［6］。切應(yīng)力大小于血流速度和血液黏度呈正比，與血管直徑呈反比，由于在心臟收縮期MB擠壓作用提高了血流的剪應(yīng)力，使粥樣硬化指數(shù)發(fā)生減少。我們還觀察到，遠(yuǎn)距離組粥樣硬化指數(shù)與對(duì)照組無(wú)差別，這可能由于心臟收縮對(duì)遠(yuǎn)端MB組的血流剪應(yīng)力影響較小。通過(guò)對(duì)MB厚度和長(zhǎng)度的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)MB的厚度和長(zhǎng)度呈正比，MB越厚(長(zhǎng))粥樣硬化抑制率也越高，這可能與MB的收縮力大小有關(guān)。

綜上所述，由于MB對(duì)血流動(dòng)力學(xué)影響可以減少橋下和近端冠狀血管發(fā)生粥樣硬化的可能性，MB離冠狀血管起始部越近，粥樣硬化指數(shù)越低，而粥樣硬化抑制率與MB的厚度和長(zhǎng)度呈正相關(guān)。通過(guò)先進(jìn)的檢查方法，MB的發(fā)現(xiàn)率逐漸提高，MB是否為動(dòng)脈粥樣硬化發(fā)生的一種先天性保護(hù)因素，還需要進(jìn)一步討論。

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