不同年齡段自發(fā)性高血壓大鼠脈搏波傳導(dǎo)速度和動(dòng)脈管壁結(jié)構(gòu)的觀察

郭 菁, 顧文勇, 吳永杰,2

(1.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院, 上海 200025;2.上海市高血壓研究所, 上海市高血壓重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200025)

心血管疾病已成為威脅人類健康的主要疾病。隨著對(duì)心血管病變研究的不斷深入，人們逐漸認(rèn)識(shí)到血管壁的病變才是各種心血管事件發(fā)生的基礎(chǔ)[1]。動(dòng)脈硬化是動(dòng)脈的一種非炎性病變。脈搏波傳導(dǎo)速度(PWV)是心臟泵血造成動(dòng)脈搏動(dòng)沿管壁由近心端向遠(yuǎn)心端的傳導(dǎo)速度，為兩個(gè)記錄脈搏波位點(diǎn)的距離(L)與脈搏波傳導(dǎo)時(shí)間(T)的比值(L/T)。它反映了動(dòng)脈彈性或順應(yīng)性，其數(shù)值越大，表明動(dòng)脈彈性越差，動(dòng)脈硬化程度越重。自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)是人類高血壓病變研究的經(jīng)典動(dòng)物模型[2]。本文通過對(duì)不同年齡段SHR 的PWV測(cè)定, 以及同期主動(dòng)脈中膜橫截面積 (MCSA)結(jié)構(gòu)分析，揭示SHR 不同生長(zhǎng)階段血管生理變化，從而為高血壓等心血管疾病研究提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物與分組

4 月齡、6 月齡、8 月齡、10 月齡和12 月齡SPF 級(jí)SHR 雄性大鼠各8 只，均購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司上海分公司[SCXK(滬)2017-0011]，飼養(yǎng)于上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)部[SYXK(滬)2018-0027]。所有實(shí)驗(yàn)程序遵循上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物保護(hù)和應(yīng)用條例。

1.2 大鼠PWV 測(cè)定

按1 mL/300 g 的劑量給大鼠腹腔內(nèi)注射水合氯醛，麻醉后腹部剃毛，涂抹耦合劑。應(yīng)用Esaote MyLab 90超聲診斷儀[購(gòu)自百勝(中國(guó))有限公司]的探頭顯示胸主動(dòng)脈，并在前壁上取 a、b兩點(diǎn)為測(cè)量點(diǎn), 測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的距離D, 記錄 a、b兩點(diǎn)的電-機(jī)械時(shí)間(E M T)，記錄大鼠心率(HR)。所有參數(shù)測(cè)量 3 次，取平均值計(jì)算PWV，PWV=D/[(EMTa-EMTb) ×HR]。

1.3 MCSA 測(cè)定

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，用2%戊巴比妥鈉麻醉大鼠，取主動(dòng)脈弓，每段約 5 mm，沿動(dòng)脈長(zhǎng)軸縱行剖開，用冰鹽水沖洗后，貯存于質(zhì)量分?jǐn)?shù) 4%中性甲醛溶液中固定24 h 以上，常規(guī)脫水、浸蠟，包埋成蠟塊，行HE 染色。測(cè)量主動(dòng)脈MCSA。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 動(dòng)脈僵硬度

12 月齡SHR 的PWV 顯著高于8 月齡、6 月齡及4 月齡(P<0.05); 10 月齡SHR 的PWV 顯著高于6 月齡SHR 和4 月齡(P<0.05)(表1)。

2.2 主動(dòng)脈MCSA

12 月齡SHR 的主動(dòng)脈MCSA 顯著大于8 月齡、6 月齡和4 月齡(P<0.05); 10 月齡SHR 的主動(dòng)脈MCSA 顯著大于4 月齡和6 月齡 (P<0.05);8月齡SHR的主動(dòng)脈MCSA顯著大于4月齡(P<0.05)(表2)。

表1 各組大鼠PWV 比較 (m/s)

表2 各組大鼠MCSA 比較 (105 μm2)

3 討論

本實(shí)驗(yàn)顯示，隨著年齡的增加，SHR的PWV也增加，同時(shí)主動(dòng)脈MCSA 也增加。近年來，隨著對(duì)心血管病研究[3-4]的不斷深入，表明動(dòng)脈彈性功能異常也是心血管疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，動(dòng)脈彈性異常導(dǎo)致動(dòng)脈僵硬度增加，既是高血壓的重要病理變化，又是高血壓自身維持和損傷器官的解剖基礎(chǔ)。PWV是評(píng)估動(dòng)脈彈性的非入侵性的一種手段，是反映血管壁損傷、動(dòng)脈硬化嚴(yán)重程度的早期敏感指標(biāo)，可為血管彈性病變的早期防治、預(yù)后評(píng)估提供依據(jù)。PWV 的大小與血壓關(guān)系密切，這種相關(guān)性存在于PWV 和各型血壓之間。隨著血壓的逐漸升高，PWV 值越高。在高血壓早期，即已經(jīng)出現(xiàn)了動(dòng)脈彈性的下降。多中心隊(duì)列研究[5-6]顯示，隨著年齡的增長(zhǎng)，高血壓患者PWV 也逐漸增快，特別是50 歲以后，在原發(fā)性高血壓患者中更為明顯。隨著動(dòng)脈彈性的減退，增加動(dòng)脈承受的牽拉度，導(dǎo)致內(nèi)膜受到損傷， 發(fā)生血栓事件等, PWV 隨之升高。

高血壓大動(dòng)脈重構(gòu)的主要病理特點(diǎn)是MCSA、中膜厚度增大，管腔面積變小，平滑肌肌束間膠原纖維增多，動(dòng)脈的彈性層發(fā)生退行性變化，膠原纖維聚集增加，最終導(dǎo)致血管順應(yīng)性下降和動(dòng)脈硬化，使動(dòng)脈管壁增厚、變硬，失去彈性、管腔狹窄[7-8]。

SHR 高血壓自發(fā)率為100%，無明顯原發(fā)性腎臟或腎上腺損傷，而且心血管疾病發(fā)生率高，是最適于高血壓病研究的動(dòng)物疾病模型[9]。本實(shí)驗(yàn)通過觀察SHR不同年齡段PWV和MCSA的數(shù)值變化，為高血壓動(dòng)物模型研究及高血壓血管功能研究提供了一系列的參考依據(jù)。