冠狀動脈旁路移植術(shù)動脈移植物旋股外動脈降支與乳內(nèi)動脈血管功能的比較

沈曉煒，李 奔，季宇萌，王旭楓，徐驍晗，陸小虎，王曉偉

南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心臟大血管外科，江蘇 南京 210029

乳內(nèi)動脈（internal mammary artery，IMA）是冠狀動脈搭橋術(shù)（coronary artery bypass grafting，CABG）的首選動脈移植物，由于其良好的通暢性，越來越多地被用作CABG 的移植物，并取得了良好的遠(yuǎn)期效果。20世紀(jì)80年代中后期胃網(wǎng)膜動脈［1］、腹壁下動脈［2］等動脈移植物才開始使用。而橈動脈（radial artery，RA）在1971年首次作為CABG的移植物被使用［3］，但由于血管痙攣的高敏感性和低通暢率，該動脈很快被棄用［4-6］。直到20年后，RA移植物的遠(yuǎn)期高通暢率才被報道［7］，而后被重新作為CABG 的移植物，但需要血管擴(kuò)張劑來緩解術(shù)中痙攣。

旋股外動脈降支（descending branch of lateral circumflex femoral artery，DBLCFA）常被用作帶蒂皮瓣的移植，用于頭頸部或腿部皮膚重建，在整形外科、骨科領(lǐng)域發(fā)揮重要作用［8-10］。1996 年，DBLCFA首次用于CABG，而后國外部分中心將該血管用于CABG，并取得了不錯的近期療效［11］。目前DBLCFA用于CABG 的研究較少，暫未發(fā)現(xiàn)關(guān)于其收縮特性和內(nèi)皮功能的研究。

內(nèi)皮素（endothelin，ET）是來源于內(nèi)皮細(xì)胞的血管收縮物質(zhì)，研究顯示在經(jīng)歷體外循環(huán)（cardiopul?monary bypass，CPB）的CABG 術(shù)中及術(shù)后均出現(xiàn)ET水平升高［12-15］，ET可引起大隱靜脈和IMA明顯的血管收縮［16］。血管緊張素（angiotensin，Ang）是一種強(qiáng)大的血管收縮劑，在體外循環(huán)中和體外循環(huán)后，血漿中Ang?Ⅱ水平升高是導(dǎo)致術(shù)后高血壓的因素之一［17-19］。血栓素A2（thromboxane A2，TxA2）模擬物U46619 是來自血小板的血管收縮劑，在IMA、腹壁下動脈和RA 中是有效激動劑，可引起血管強(qiáng)烈收縮，而它對DBLCFA 的作用尚未清楚。移植物的長期通暢可能與內(nèi)皮功能有關(guān)，內(nèi)皮依賴性舒張常作為內(nèi)皮功能指標(biāo)。本研究中，乙酰膽堿刺激反映受體介導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張過程，用于DBLCFA 內(nèi)皮功能的研究。硝酸甘油作為血管舒張劑，在IMA和RA 中能有效逆轉(zhuǎn)U46619 引起的血管收縮，因而在DBLCFA中也被用來研究非內(nèi)皮依賴性舒張。

因此，本研究通過評估DBLCFA 對血管收縮劑和血管舒張劑的反應(yīng)性，研究其痙攣特性及內(nèi)皮功能，并與IMA比較。

1 對象和方法

1.1 對象

獲取20 例2018 年12 月—2019 年12 月于南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院心臟大血管外科20 例行全動脈化CABG患者的術(shù)中殘余DBLCFA 33支及IMA橋血管31 支，納入及排除標(biāo)準(zhǔn)見之前研究［20］。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者知情同意。

1.2 方法

1.2.1 血管環(huán)獲取與制備

獲取的血管立即放入預(yù)冷Krebs 液，送至實(shí)驗(yàn)室放入加有預(yù)熱Krebs液的培養(yǎng)皿。分離血管外筋膜及脂肪組織后將血管修剪成寬約3 mm的血管環(huán)，取直徑40 μm 鋼絲穿過血管腔，鋼絲兩端固定于水浴槽一側(cè)，取另一段鋼絲穿過血管腔，同樣方法固定于另一側(cè)浴槽。實(shí)驗(yàn)過程水浴槽溫度控制37 ℃，持續(xù)通入95%O2+5%CO2。

1.2.2 收縮劑對血管的收縮作用

向浴槽內(nèi)加入100 mmol/L KCl溶液誘導(dǎo)最大收縮力，記錄后反復(fù)用Krebs液清洗，直至收縮力恢復(fù)至基線。分別向浴槽內(nèi)加入1×10-10、3×10-10、1×10-9、3×10-9、1×10-8、3×10-8、1×10-7mol/L 的ET?1、Ang?Ⅱ溶液，U46619 溶液在以上基礎(chǔ)上增加3×10-7、1×10-6mol/L的濃度，待上一個濃度收縮劑加入后收縮力達(dá)到平臺期，記錄此時收縮力，再加入下一個濃度收縮劑。

1.2.3 舒張劑對血管的舒張作用

向浴槽內(nèi)加入10 nmol/L U46619 溶液，該濃度下血管達(dá)最大收縮的50%～80%，常用于舒張反應(yīng)的預(yù)收縮。向浴槽內(nèi)加入1×10-9、1×10-8、1×10-7、1×10-6、1×10-5、1×10-4mol/L 的乙酰膽堿、硝酸甘油溶液，記錄各濃度下血管張力。

1.2.4 數(shù)據(jù)記錄

PowerLab 生物信號采集處理系統(tǒng)（ADINSTRU?MENTS 公司，美國）、多通道血管張力測定儀610M型（DMT公司，丹麥）記錄加入不同濃度血管收縮劑后的血管收縮力，比較：①最大收縮力（絕對收縮力）的差異；②最大收縮力相對100 mmol/L KCl溶液引起收縮力百分比（相對收縮力）的差異；③兩組間EC50差異，EC50是引起最大效應(yīng)一半時對應(yīng)的藥物濃度，用于比較對藥物的敏感性，pD2（pD2=?lg EC50）為引起最大效應(yīng)一半時對應(yīng)藥物濃度的負(fù)對數(shù)，便于兩者比較。

記錄加入不同濃度血管舒張劑后的血管張力，將預(yù)收縮劑引起最大收縮力與靜息張力之間的差值，作為最大收縮幅度，看作100%。而后加入不同濃度舒張劑后，所對應(yīng)張力與最大收縮力的差值為舒張幅度，各舒張幅度與最大收縮幅度百分比為舒張百分比，依次記錄。比較：①最大舒張百分比（Emax）的差異；②兩組間EC50、pD2的差異。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤（）形式表示，采用SPSS 26.0軟件，兩組數(shù)據(jù)使用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。濃度?收縮曲線和濃度?舒張曲線由PrismGraphPad 8.0繪制。

2 結(jié)果

2.1 分析DBLCFA、IMA血管環(huán)對不同濃度ET?1的收縮反應(yīng)

DBLCFA 與IMA 血管環(huán)最大收縮力對比為（0.94±0.09）gvs.（0.57±0.08）g（P=0.012），DBLCFA最大收縮力大于IMA。轉(zhuǎn)換為相對100 mmol/L KCl引起收縮力百分比為（142.50±6.43）%vs.（134.04±8.19）%（P=0.435），pD2 為7.555±0.082vs.7.482±0.020（P=0.405），表明兩者對ET?1的敏感性相似（圖1）。

圖1 DBLCFA與IMA平均收縮力隨ET?1濃度變化曲線Figure 1 The average contractile force of the DBLCFA and IMA varies with the concentration of ET?1

2.2 分析DBLCFA、IMA 血管環(huán)對不同濃度Ang?Ⅱ的收縮反應(yīng)

最大收縮力DBLCFA 對比IMA 為（0.88±0.13）gvs.（0.24±0.05）g（P＜0.001），DBLCFA最大收縮力大于IMA。轉(zhuǎn)換為相對100 mmol/L KCl引起收縮力百分比（89.53±5.92）%vs.（67.41±7.96）%（P=0.053），pD2 為8.579±0.225vs.7.993±0.189（P=0.069），表明兩者對Ang?Ⅱ敏感性相似（圖2）。

圖2 DBLCFA與IMA平均收縮力隨Ang?Ⅱ濃度變化曲線Figure 2 The average contractile force of DBLCFA and IMA varies with the concentration of Ang?Ⅱ

2.3 分析DBLCFA、IMA血管環(huán)對不同濃度U46619的收縮反應(yīng)

最大收縮力DBLCFA 對比IMA 為（4.95±0.57）gvs.（1.86±0.30）g（P=0.001），DBLCFA 最大收縮力大于IMA。轉(zhuǎn)換為相對100 mmol/L KCl引起收縮力百分比為（528.34±67.74）%vs.（492.26±35.80）%（P=0.648），pD2 為7.396±0.068vs.7.865±0.119（P=0.009），表明IMA對U46619的敏感性稍高（圖3）。

圖3 DBLCFA與IMA平均收縮力隨U46619濃度變化曲線Figure 3 The average contractile force of the descending branch of DBLCFA and IMA varies with the concentration of U46619

2.4 分析DBLCFA、IMA 血管環(huán)對不同濃度乙酰膽堿的舒張反應(yīng)

最大舒張率DBLCFA 對比IMA 為（64.11±6.76）%vs.（68.95±5.37）%（P=0.606），兩者受體介導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張相似。pD2 為7.105±0.405vs.6.417±0.371（P=0.250），表明兩者對乙酰膽堿的敏感性相似（圖4）。

圖4 DBLCFA與IMA平均舒張率隨乙酰膽堿濃度變化曲線Figure 4 The average diastolic rate of the descending branch of DBLCFA and IMA varies with the concentration of acetylcholine

2.5 分析DBLCFA、IMA 血管環(huán)對不同濃度硝酸甘油的舒張反應(yīng)

最 大舒 張率DBLCFA 對比IMA 為（95.48±2.70）%vs.（92.96±2.11）%（P=0.489），兩者非內(nèi)皮依賴性舒張相似，且硝酸甘油具有較好的舒張血管作用。pD2 為8.103±0.263vs.7.414±0.200（P=0.068），表明兩者對硝酸甘油的敏感性相似（圖5）。

圖5 DBLCFA與IMA平均舒張率隨硝酸甘油濃度變化曲線Figure 5 The average diastolic rate of the descending branch of DBLCFA and IMA varies with the concentration of nitroglycerin

3 討論

目前研究普遍認(rèn)為，IMA 為冠狀動脈橋的最佳備選材料，然而臨床上冠脈搭橋患者IMA使用受限的情況下，DBLCFA或許是不錯的選擇，相關(guān)研究的缺乏使得術(shù)者只能憑借手術(shù)經(jīng)驗(yàn)做出選擇。因此，本研究設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)觀察DBLCFA與IMA是否有著相似的收縮、舒張反應(yīng)，以此探究DBLCFA是否可以作為IMA的移植物血管替代品。

由于長期通暢率優(yōu)于靜脈移植物，動脈移植物被越來越多地應(yīng)用于CABG 中。目前常用于CABG的動脈移植物主要為雙側(cè)IMA 與RA。對于糖尿病、肥胖患者而言，取用雙側(cè)IMA 可能造成胸部切口感染［21］，而對于經(jīng)RA冠狀動脈造影的患者而言，在3 個月內(nèi)應(yīng)盡量避免取用該側(cè)RA［22］。動脈橋材料的不足，使得心臟外科醫(yī)生引入DBLCFA作為備選冠狀動脈橋材料。研究指出，DBLCFA的直徑與左乳內(nèi)動脈相似［23］，有著良好的近中期通暢率［24］。

IMA和RA的遠(yuǎn)期通暢率己經(jīng)得到證實(shí)［25-26］，目前多動脈移植血管橋的益處也逐漸被報道。不同動脈移植物在收縮性方面存在差異，研究發(fā)現(xiàn)RA較IMA 對ET?1、Ang?Ⅱ有更高的絕對收縮力，但兩者的相對收縮力無明顯差異［27］。Akar 等［28］研究表明，與IMA相比，胃網(wǎng)膜動脈對U46619、ET?1有更高的絕對收縮力，但兩者相對100 mmol/L KCl 引起的收縮百分比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。本研究中3種血管收縮劑都是通過受體介導(dǎo)引起血管平滑肌收縮，且DBLCFA對ET?1、Ang?Ⅱ和U46619的絕對收縮力更大，當(dāng)轉(zhuǎn)換為相對100 mmol/L KCl 引起的收縮百分比時結(jié)果無明顯差異。這與之前研究相似，可見在橋血管藥理學(xué)反應(yīng)研究中，使用絕對收縮力而不是相對收縮力來反映血管收縮特性更為準(zhǔn)確。DBLCFA的高收縮性提示在獲取過程中及術(shù)中和術(shù)后，可能更易發(fā)生痙攣。因此，手術(shù)時應(yīng)盡量采用“No Touch”技術(shù)，且術(shù)后必須使用血管擴(kuò)張劑。

在舒張功能測試方面，硝酸甘油誘導(dǎo)非內(nèi)皮依賴性舒張，對受體介導(dǎo)的血管收縮有較好的舒張作用。由U46619 引起的收縮中，硝酸甘油均引起IMA、腹壁下動脈和RA 的良好舒張。本研究表明，硝酸甘油對DBLCFA 也能達(dá)到很好的舒張效應(yīng)。DBLCFA和IMA的舒張作用無明顯差異且敏感性相似，提示兩者對外源性一氧化氮供體反應(yīng)性相似，在臨床工作中使用硝酸甘油擴(kuò)張DBLCFA也有較好效果。研究表明，與IMA 相比，胃網(wǎng)膜動脈、RA 有著相似的內(nèi)皮依賴性舒張［29］。同樣，由乙酰膽堿引起的舒張反應(yīng)在DBLCFA 和IMA 之間差異不顯著，表明兩者受體介導(dǎo)的內(nèi)皮依賴性舒張相似，由受體介導(dǎo)的內(nèi)皮源性舒張因子釋放能力相似，受體介導(dǎo)的內(nèi)皮功能相似。

綜上，DBLCFA 與IMA 相比具有更高的收縮反應(yīng)，提示其更易發(fā)生痙攣，圍手術(shù)期血管擴(kuò)張藥物的積極干預(yù)是必須的。DBLCFA舒張反應(yīng)與IMA相似，提示血管舒張劑對DBLCFA 有較好的效果。雖然舒張功能相似，但DBLCFA更易痙攣，因而其血管功能次于IMA。當(dāng)IMA使用受限時，DBLCFA可作為一種選擇。