可控性生物吸收鎳合金藥物洗脫支架置入有效性及安全性分析

于國(guó)威， 邱 林， 徐 輝,張 雷， 李 玲

1.遼寧省婦幼保健院，遼寧 沈陽 110005；2.北京協(xié)和醫(yī)院 心內(nèi)科，北京 100730；北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院 3.衛(wèi)勤部；4.婦產(chǎn)科，遼寧 沈陽 110000

《中國(guó)心血管病報(bào)告2016》數(shù)據(jù)顯示，心血管疾病的病死率已超過癌癥等疾病，成為患者死亡的主要原因之一[1]。經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療作為動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病的首選治療方法，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。但是，經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療后支架內(nèi)再狹窄和長(zhǎng)期支架血栓形成等問題極大地限制了介入治療的長(zhǎng)期療效[2-3]。血管病變的長(zhǎng)度、參考血管直徑較小、初始斑塊負(fù)荷和殘余斑塊是影響支架內(nèi)再狹窄發(fā)生的重要因素[4-5]。鎳離子可以通過多種機(jī)制抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)細(xì)胞凋亡。本研究將金屬鎳電鍍于不銹鋼金屬裸支架上，制成新型鍍鎳不銹鋼支架，旨在探討其置入后的安全性及有效性?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 選取20只健康的雄性新西蘭大白兔為研究對(duì)象，體質(zhì)量2.5～3.0 kg，4～6個(gè)月齡。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物由北京協(xié)和醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)科提供。將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分入不銹鋼裸支架(BMS)組和鍍鎳不銹鋼支架(Ni-BMS)組，每組各10只。本研究對(duì)大白兔的處置符合動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 模型制備 適應(yīng)性喂養(yǎng)大白兔3 d，術(shù)前3 d開始喂服阿司匹林25 mg/d，硫酸氫氯吡格雷片20 mg/d，術(shù)前嚴(yán)格禁食12 h，準(zhǔn)確測(cè)量體質(zhì)量。將支架預(yù)裝于球囊上，所有手術(shù)器械消毒后備用。經(jīng)耳緣靜脈對(duì)大白兔進(jìn)行麻醉，將25%濃度的烏拉坦以4 ml/kg的劑量緩慢靜脈推注。于右側(cè)大腿部位備皮，將皮膚切開，鈍性分離皮下組織、肌肉，剝離股動(dòng)脈鞘，充分顯露股動(dòng)脈。應(yīng)用21G橈動(dòng)脈穿刺針，直視下穿刺股動(dòng)脈，成功后，撥出針芯，沿穿刺針?biāo)腿雽?dǎo)絲，拔出針鞘，沿導(dǎo)絲送入5F橈動(dòng)脈鞘，經(jīng)鞘管送入0.014英寸導(dǎo)引鋼絲至腹主動(dòng)脈，經(jīng)動(dòng)脈鞘三通注入造影劑，造影確認(rèn)導(dǎo)絲位于血管真腔內(nèi)，沿導(dǎo)引鋼絲送入球囊導(dǎo)管，將預(yù)裝支架的球囊導(dǎo)管沿引導(dǎo)鋼絲送入腹主動(dòng)脈下段距髂動(dòng)脈分叉處4～5 cm處，定位后固定導(dǎo)絲、球囊導(dǎo)管，用造影劑充盈壓力泵，加壓至8～14 atm(1 atm=101.325 kPa)，持續(xù)20 s，將裝置支架的球囊進(jìn)行擴(kuò)張，待支架完全貼壁后，將球囊抽成負(fù)壓后撤出。每只大白兔均于支架置入15 min后重復(fù)造影，確認(rèn)管腔通暢，支架貼壁良好。于大白兔腰椎旁側(cè)的肌肉常規(guī)注射青霉素3 d，預(yù)防感染。由于術(shù)后2 d食欲下降，給予胡蘿卜喂養(yǎng)，食欲改善后繼續(xù)全飼料喂養(yǎng)至28 d。

1.3 標(biāo)本采集 術(shù)后28 d，將兩組實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以空氣栓塞法處死，經(jīng)耳緣靜脈注射空氣20～40 ml，迅速剖腹，取出目標(biāo)血管，用裝有4%多聚甲醛的固定液繼續(xù)加壓灌注，然后于支架近端10 mm處用剪刀剪斷。應(yīng)用顯微外科剪刀將目標(biāo)血管剪成兩部分，置于4%多聚甲醛中固定過夜(固定時(shí)間<24 h)。固定完成后，將一部分血管行有機(jī)玻璃包埋及硬組織切片，然后行HE染色；為避免金屬支架對(duì)免疫組化結(jié)果的影響，將另一部分血管標(biāo)本切成前、中、后3段，再用顯微外科鑷子小心抽出支架絲，放入塑料包埋盒，行石蠟包埋及切片，切片厚度4 um。HE染色、TUNEL法檢測(cè)細(xì)胞凋亡，免疫組化法檢測(cè)增殖細(xì)胞核抗原細(xì)胞增殖情況。比較兩組支架血管壁各圍繞面積、面積狹窄百分比、相關(guān)癥狀積分、增殖細(xì)胞陽性指數(shù)、凋亡細(xì)胞陽性指數(shù)、血液學(xué)指標(biāo)及安全性。

2 結(jié)果

2.1 兩組支架血管壁各圍繞面積及面積狹窄百分比比較 Ni-BMS組管腔面積大于BMS組，新生內(nèi)膜面積、面積狹窄百分比小于BMS組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Ni-BMS組外彈力膜面積、內(nèi)彈力膜面積與BMS組比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組血管壁各圍繞面積及狹窄百分比比較

2.2 兩組相關(guān)癥狀積分比較 Ni-BMS組炎癥積分、損傷積分、內(nèi)皮化積分與BMS組比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表2 兩組相關(guān)癥狀積分比較積分/分)

2.3 兩組支架細(xì)胞增殖、凋亡指數(shù)比較 BMS組增殖細(xì)胞陽性指數(shù)為(29.25±1.37)，大于Ni-BMS組的(18.42±1.46)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。Ni-BMS組凋亡細(xì)胞陽性指數(shù)為(54.38±10.52)，大于BMS組的(25.12±3.45)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

2.4 兩組血液化驗(yàn)指標(biāo)比較 兩組支架置入后紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、白細(xì)胞計(jì)數(shù)、血小板計(jì)數(shù)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、肌酐比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組血液化驗(yàn)指標(biāo)比較

2.5 病理觀察結(jié)果 病理觀察兩組支架均未見亞急性血栓形成、邊緣效應(yīng)，支架表面覆半透明樣內(nèi)膜，管腔通暢，支架張開良好。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物處死后迅速取出重要臟器，肉眼見心臟、肺、肝、腎大體形態(tài)正常，病理組織學(xué)觀察各個(gè)臟器均未見變性、壞死及炎癥反應(yīng)。

3 討論

血管內(nèi)再狹窄是機(jī)械性損傷的血管修復(fù)反應(yīng)。經(jīng)皮冠狀動(dòng)脈介入治療后血管內(nèi)再狹窄的發(fā)生機(jī)制十分復(fù)雜，最初涉及到內(nèi)皮細(xì)胞層的剝脫，血管平滑肌的伸展，血小板的聚集，后伴隨著血管平滑肌細(xì)胞的增殖、遷移、凋亡等[6-7]。血管平滑肌細(xì)胞的合成反應(yīng)，以及隨后發(fā)生的細(xì)胞增殖與細(xì)胞外基質(zhì)形成會(huì)導(dǎo)致支架內(nèi)再狹窄進(jìn)展，因此，了解支架置入后血管平滑肌細(xì)胞的反應(yīng)至關(guān)重要。

目前，經(jīng)常使用的支架金屬基質(zhì)包括316L不銹鋼、鎳鈦合金、鈷鉻合金，以及近年來研究較多的可降解鐵、鎂合金，這些支架金屬基質(zhì)在體內(nèi)環(huán)境均存在某種程度的金屬腐蝕現(xiàn)象。有研究發(fā)現(xiàn)，鎳鈦支架腐蝕產(chǎn)生的上清液及沉淀物對(duì)于血管平滑肌細(xì)胞有潛在的細(xì)胞毒性，特別是當(dāng)鎳離子釋放濃度>9 ppm時(shí)，平滑肌細(xì)胞的增長(zhǎng)被抑制在細(xì)胞周期中，細(xì)胞數(shù)量減少的同時(shí)伴隨細(xì)胞形態(tài)變化，且呈現(xiàn)出時(shí)間及濃度依賴性[8]。另有研究表明，鎳離子可以抑制細(xì)胞增殖、促進(jìn)凋亡[9-13]。炎癥反應(yīng)在血管內(nèi)再狹窄發(fā)生中起到了重要的作用，血管損傷程度與炎癥反應(yīng)及內(nèi)膜增殖密切相關(guān)。本研究中，BMS組炎癥積分與Ni-BMS組無明顯差異，提示兩種支架在置入后所引起的炎癥反應(yīng)相當(dāng)。支架置入后表面內(nèi)皮化對(duì)血管的愈合十分重要，表面內(nèi)皮化可以抑制血管平滑肌細(xì)胞的增生及遷移。目前，藥物支架存在的問題之一為內(nèi)皮功能障礙，內(nèi)皮化延遲，部分患者易出現(xiàn)晚期血栓形成。本研究將內(nèi)皮化積分作為測(cè)定指標(biāo)，觀察到兩組內(nèi)皮化積分未見明顯差異，提示鍍鎳支架可以完成早期的內(nèi)皮化。本研究還發(fā)現(xiàn)，Ni-BMS組管腔面積大于BMS組，新生內(nèi)膜面積、面積狹窄百分比小于BMS組，提示鍍鎳支架在置入后的短期內(nèi)與金屬裸支架相比，具有抑制血管內(nèi)膜增殖的作用。本研究使用的鍍鎳支架觀察期內(nèi)未見血栓形成，未見邊緣效應(yīng)、內(nèi)膜出血及動(dòng)脈瘤，支架表面愈合良好，提示鍍鎳支架具有良好的局部安全性及生物相容性。

綜上所述，與金屬裸支架相比，鍍鎳支架在早期可以抑制支架內(nèi)新生內(nèi)膜形成，減少再狹窄發(fā)生。鍍鎳支架通過抑制平滑肌細(xì)胞增殖、促進(jìn)其凋亡抑制內(nèi)膜增生，預(yù)防再狹窄的發(fā)生。鍍鎳支架置入短期內(nèi)全身系統(tǒng)安全性良好，具有較好的生物相容性。