納米粒子載雷帕霉素藥物涂層球囊抗兔腹主動(dòng)脈狹窄的實(shí)驗(yàn)研究

孟繁宇

(吉林省人民醫(yī)院 心血管內(nèi)科,吉林 長(zhǎng)春130021)

介入治療是治療冠心病的重要手段。隨著支架使用數(shù)量的增加，支架內(nèi)再狹窄(ISR)問(wèn)題日益嚴(yán)重。藥物涂層球囊是在球囊擴(kuò)張術(shù)或球囊成形術(shù)等介入技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型治療性球囊藥物釋放技術(shù)[1]。它將抗增生性的藥物，如紫杉醇等涂層于球囊表面，當(dāng)球囊到達(dá)病變血管壁并被撐開(kāi)、擴(kuò)張、與血管壁內(nèi)膜接觸時(shí)，通過(guò)撕裂血管壁內(nèi)膜并加壓釋放、轉(zhuǎn)移藥物在局部血管壁內(nèi)的技術(shù)，藥物在局部起到抗血管內(nèi)膜增生的作用，從而治療ISR及小血管冠脈狹窄。研究表明[2-3]藥物球囊處理ISR病變時(shí)顯示良好的療效，且可用于治療小血管病變、特殊分叉病變，以及不能耐受或不適合長(zhǎng)期口服雙聯(lián)抗血小板藥物的患者。本研究采用中空介孔二氧化硅納米粒子載雷帕霉素，增加雷帕霉素穩(wěn)定性、溶解性，提高藥物涂層球囊載藥量。通過(guò)中空介孔二氧化硅納米粒子的高滲透性和緩釋性，維持藥物濃度，避免峰谷現(xiàn)象，進(jìn)而改善動(dòng)脈硬化血管內(nèi)皮功能、結(jié)構(gòu)，抗動(dòng)脈硬化炎癥反應(yīng)、抗氧化、降低纖維蛋白原濃度，起到抗動(dòng)脈粥樣硬化狹窄作用。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

3月齡新西蘭白兔 24 只，(2.2±0.3) kg，長(zhǎng)春市生物制品所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。高脂飼料(2% 的膽固醇、5% 的豬油和 10%的蛋黃粉)以 35 g/kg每日2次喂養(yǎng)，自由飲水，喂養(yǎng)3月。12周后成模型,隨機(jī)分為:假手術(shù)組、普通球囊擴(kuò)張組、納米雷帕霉素球囊擴(kuò)張組，各8只。術(shù)后穿刺部位出血死亡：普通球囊擴(kuò)張組、納米雷帕霉素球囊擴(kuò)張組各1只，不明原因死亡:普通球囊擴(kuò)張組1只。

1.2 測(cè)量?jī)x器、藥物

邁瑞 Resona 7 線陣探頭(L11-3U 頻率，7.5-10 MHz);希斯美康CS5100血凝儀;日立LABOSOE008生化儀;超氧化物歧化酶(SOD)活性檢測(cè)試劑盒(可見(jiàn)分光光度法,尚寶生物 BA1067);硫酸氯吡格雷(石藥歐意，批號(hào)：C14202870427);拜阿司匹林(拜耳醫(yī)藥保健有限公司,批號(hào)：B14202005047)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

所有實(shí)驗(yàn)兔術(shù)前1周給予硫酸氯吡格雷7 mg/kg,拜阿司匹林31 mg/kg，每日1次加入食物中服用。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始給予戊巴比妥鈉1 ml/kg 經(jīng)耳緣靜脈注射麻醉，兔麻醉固定后,腹部剃毛，超聲監(jiān)測(cè)腹主動(dòng)脈，標(biāo)記球囊擴(kuò)張動(dòng)脈位置及長(zhǎng)度，分別測(cè)量心端、中點(diǎn)、遠(yuǎn)心端，3處腹主動(dòng)脈內(nèi)徑，取均值。于腹股溝韌帶下方切口暴露股動(dòng)脈后置5F鞘管,300 U 肝素抗凝，導(dǎo)絲從股動(dòng)脈穿至腹主動(dòng)脈,沿導(dǎo)絲按超聲指導(dǎo)長(zhǎng)度送入普通球囊及納米粒子載雷帕霉素藥物涂層球囊導(dǎo)管進(jìn)入腹主動(dòng)脈處,到超聲指定標(biāo)測(cè)位置后,將氣囊充氣4-6個(gè)壓力,持續(xù)擴(kuò)張30 s,撤出球囊及導(dǎo)絲,撤出鞘管,縫合股動(dòng)脈穿刺點(diǎn)充分按壓止血。于操作后立即取耳緣血,監(jiān)測(cè)血清超敏c反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、超氧化物歧化酶(SOD)、血漿纖維蛋白原(FIB)水平。術(shù)后所有動(dòng)物繼續(xù)給予硫酸氯吡格雷7 mg/kg，拜阿司匹林31 mg/kg，每日1次加入食物中服用。分別于術(shù)后4周、8周再次監(jiān)測(cè)耳緣血監(jiān)測(cè)相關(guān)炎性因子。于術(shù)后8周超聲測(cè)量標(biāo)記處球囊擴(kuò)張近心端、中點(diǎn)、遠(yuǎn)心端，3處腹主動(dòng)脈內(nèi)徑，取均值。8周后處死動(dòng)物,按標(biāo)記取腹主動(dòng)脈5 mm,甲醛固定,石蠟包埋,行HE染色光鏡檢查。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1各組血清超敏c反應(yīng)蛋白(hs-CRP)，超氧化物歧化酶(SOD),纖維蛋白原(FIB)水平對(duì)比，見(jiàn)表1。

表1 各組血清超敏c反應(yīng)蛋白(hs-CRP)，超氧化物歧化酶(SOD)，纖維蛋白原(FIB)水平對(duì)比

2.23組動(dòng)脈粥樣硬化模型,超聲監(jiān)測(cè)腹主動(dòng)脈分別于術(shù)前、術(shù)后8周超聲測(cè)量標(biāo)記處球囊擴(kuò)張近心端、中點(diǎn)、遠(yuǎn)心端，3處腹主動(dòng)脈內(nèi)徑,其均值見(jiàn)表2。

表2 各組平均腹主動(dòng)脈內(nèi)徑

2.3 HE染色光鏡檢查A:假手術(shù)組管腔狹窄，血管內(nèi)膜增厚、有連續(xù)較高隆起,有大量泡沫細(xì)胞形成，中膜平滑肌細(xì)胞明顯增殖，排列紊亂。B:普通球囊組管腔擴(kuò)張，內(nèi)皮細(xì)胞脫落，內(nèi)膜增厚，泡沫細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和纖維組織增生。C:納米粒子載雷帕霉素藥物涂層球囊組管腔擴(kuò)張，明顯抑制內(nèi)膜、平滑肌細(xì)胞、纖維組織增生，見(jiàn)圖1。

3 討論

隨著冠狀動(dòng)脈介入技術(shù)發(fā)展，支架內(nèi)再狹窄(ISR)，冠脈小血管病變、分叉病變,以及特殊人群不能耐受或不適合長(zhǎng)期口服雙聯(lián)抗血小板藥物等，均對(duì)介入治療及介入手段提出更高要求。不同載藥涂層及載藥技術(shù)、不同藥物種類(lèi)的球囊已應(yīng)用于臨床。歐洲心臟病學(xué)會(huì)/歐洲心胸外科協(xié)會(huì)已將藥物涂層球囊作為ⅠA 類(lèi)推薦[4]。

圖1 假手術(shù)組、普通球囊擴(kuò)張組、納米雷帕霉素球囊擴(kuò)張組腹主動(dòng)脈HE染色(HE 200×)

血管內(nèi)皮損傷、炎性因子的釋放、血管平滑肌細(xì)胞增生及鈣化、是引起冠狀動(dòng)脈粥樣硬化的病理生理基礎(chǔ)。血清超敏c反應(yīng)蛋白(hs-CRP)是肝臟細(xì)胞經(jīng)白細(xì)胞介素等炎性因子刺激形成的一種急性期蛋白,是斑塊內(nèi)炎癥標(biāo)志物，其升高是引起動(dòng)脈斑塊不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素[5]。 多項(xiàng)研究表明冠狀動(dòng)脈斑塊破裂風(fēng)險(xiǎn)與血清超敏c反應(yīng)蛋白增高水平直接相關(guān)[6]。血漿纖維蛋白原(FIB)是纖維蛋白的前體，在凝血的最后階段，可溶性纖維蛋白原轉(zhuǎn)變成不溶性纖維蛋白，使血液凝固。測(cè)定血漿纖維蛋白原有助于了解凝血機(jī)能狀態(tài)。血漿中纖維蛋白原水平是冠狀動(dòng)脈疾病的獨(dú)立危險(xiǎn)因子，促進(jìn)凝血，血小板聚集，纖維斑塊沉積及血管平滑肌細(xì)胞增殖，增加血管通透性，易于吸附低密度脂蛋白，引起炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)，促進(jìn)纖維細(xì)胞增殖和向內(nèi)膜下遷移，促進(jìn)動(dòng)脈粥樣硬化進(jìn)程，導(dǎo)致動(dòng)脈管腔狹窄[7]。超氧化物歧化酶(SOD)是生物體內(nèi)存在的一種抗氧化金屬酶，它能夠催化超氧陰離子自由基歧化生成氧和過(guò)氧化氫，在機(jī)體氧化與抗氧化平衡中起到至關(guān)重要的作用，與動(dòng)脈粥樣硬化疾病的發(fā)生、發(fā)展密不可分[8]。血液中SOD升高可清除氧自由基，發(fā)揮抗炎、抗氧化作用。

本研究通過(guò)聚乳酸-聚乙醇酸將載有雷帕霉素的介孔二氧化硅納米粒子混入包覆在球囊表面,形成類(lèi)似于傳統(tǒng)藥物球囊的微粒涂層，通過(guò)對(duì)狹窄動(dòng)脈機(jī)械擴(kuò)張，使載有雷帕霉素的介孔二氧化硅納米粒子高效滲透到血管內(nèi)皮，并通過(guò)納米粒子的緩釋作用，使雷帕霉素在血管內(nèi)皮中勻速釋放，抑制相關(guān)炎性因子(血清超敏c反應(yīng)蛋白、血漿纖維蛋白原)，提高超氧化物歧化酶活性，起到抗炎、抗氧化作用，抑制動(dòng)脈硬化管腔狹窄。同時(shí)通過(guò)超聲測(cè)量兔動(dòng)脈粥樣硬化模型腹主動(dòng)脈直徑、腹主動(dòng)脈HE染色光鏡檢查，進(jìn)一步佐證中空介孔二氧化硅納米粒子載雷帕霉素藥物涂層球囊是組織相容性優(yōu)良、生物降解、包封效率高,載藥量控制穩(wěn)定,粒徑小,體外釋放藥物恒定、效果滿意的藥物球囊。