不同周龄自发性高血压大鼠动态血压变化及阻力血管形态学研究*

李 虹, 肖传实, 王 蕾, 杨慧宇

(山西医科大学第二医院心内科， 山西 太原 030001)

不同周龄自发性高血压大鼠动态血压变化及阻力血管形态学研究*

李 虹, 肖传实△, 王 蕾, 杨慧宇

(山西医科大学第二医院心内科， 山西 太原 030001)

目的观察不同周龄自发性高血压大鼠(SHR)动态血压变化及阻力血管形态。方法分别选用16周及40周龄的SHR模型，使用遥感监测技术观察清醒、无拘束SHR的动态血压变化，分析不同周龄SHR的血压昼夜变化及变异度，比较不同周龄SHR阻力血管的形态学变化。结果40周SHR较16周SHR 24 h血压均值高，但无显著差异；16周SHR夜间血压下降率较40周明显升高(Plt;0.05)；40周SHR 血压变异系数较16周SHR明显增大。肠系膜动脉(阻力血管)中膜面积/管腔面积比值随着周龄的增加而增加，5周、16周与40周相比有显著差异(Plt;0.05)。结论40周SHR动态观察24 h血压变异度较16周SHR大，且随着周龄的增加，阻力血管(肠系膜动脉)的中膜面积/管腔面积增加。

自发性高血压大鼠; 动态血压; 高血压

高血压患病率随年龄的增长而逐渐增加。使用动态血压监测技术可以真实反映各时点的血压状况[1]，揭示血压波动特点及昼夜变化规律。血压昼夜模式独立于血压水平影响心血管系统功能。而偶测血压不能反映血压的24 h动态变化，并且不能排除生理因素的影响。同时血压波动性作为研究心血管活动指标被认为与高血压靶器官损伤密切相关。本研究以自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat，SHR)为高血压动物模型，采用遥感测压法监测不同周龄清醒、无拘束活动的SHR动态血压情况，比较不同周龄SHR的动态血压、血压波动性变化，同时对不同周龄SHR阻力血管(肠系膜动脉)的形态学变化进行观察比较。

材 料 和 方 法

1材料

1.1动物 雄性SHR，清洁级，16周龄和40周龄，250-280 g，购自四川省实验动物检测中心[编号：SCXK(川)2004-16]。

1.2主要试剂 戊巴比妥钠(Sigma)；组织胶(DSI)；生物纤维片(DSI)；抗凝胶(DSI)；HE(Sigma)。

1.3主要仪器 遥感测压监测系统DSIDSI；植入子(PA-C10)(DSI)；数据接收器(PRC-1 SN6301)(DSI)；外界压力监控器(APR-1 SN1782)(DSI)；数据转换器(Matrix 2261)(DSI)；数据处理软件(Silver Version 4.0)(DSI)；BL-410生物信号显示与处理系统(成都泰盟电子有限公司);HX-II型小动物血压计(湖南医科大学);显微镜(Olympus)切片机( ELICA2035)。

2方法

2.1模型的建立

① 动物的选择 雄性SHR, 16周及40周龄各15只，饲养于洁净环境内。

② 尾套法测量 将SHR在37 ℃保温箱内预热10-15 min，待尾动脉充分扩张，将鼠尾穿过尾套并与脉搏换能器相连，设置仪器参数(G=50,T=0.01,s,F=3 Hz)，使尾动脉脉搏信号足够大。动物安静后用橡皮球充气加压，使尾套内压力升高至脉搏完全消失，然后缓慢放气尾套减压直至脉搏信号恢复正常，停止信号采集。用BL-410生物信号处理系统测量压力值，点击信息按钮显示实时收缩压及心率，重复测量3次，取平均值。

③ 血压遥感监测系统建立[2]SHR使用1%戊巴比妥钠(4 mL/kg)麻醉，于腹正中线切开长约2-3 cm的切口，分离腹主动脉，用2%利多卡因冲洗血管。暂时夹闭血管，用25号针头穿入腹主动脉并顺其孔将植入子导管插入约5-6 mm(逆血流方向)，用纤维片固定导管。之后，再次用2%利多卡因冲洗血管，避免血管收缩痉挛。将肠段送回腹腔。植入子被固定在腹壁并关腹。术后大鼠单笼饲养，可以无拘束自由活动，术后7-10 d左右血压、心率趋于稳定，将笼置于接收板上收集数据，并由信号处理器转换后用相关软件分析整理，监测血压心率变化。

2.2指标测定

① 动态血压变化 每天从上午8-9时起连续监测动态血压24 h。测压间隔为30 min。监测所得参数有24 h、白天(6：00-22：00)、夜间(22：00-6：00)和每1 h的平均收缩压(systolic blood pressure，SBP)、舒张压(diastolic blood pressure，DBP)和心率(heart rate，HR)。

② 动态血压均值 监测自发性高血压大鼠24 h动态血压，每次开始时间均为16：00，监测参数为收缩压和舒张压及心率，并计算每日的24 h SBP和DBP均值。

③ 夜间血压下降率 由于大鼠生理节律与人类相反，故血压下降率为(夜间均值-白昼均值)/夜间均值，以判断昼夜节律变化。

④ 血压波动性 长时血压变异，即24 h动态血压均值的标准差，能更好地代表整体血压变异，与靶器官损害程度有关。监测不同周龄SHR 24 h内动态血压变化，计算24 h内SBP、DBP的均数及标准差，用标准差除以均数所得值即该日该组大鼠的血压变异系数。

⑤ 不同周龄SHR肠系膜动脉形态学比较 雄性SHR大鼠, 5周、16周及40周龄各5只，饲养于洁净环境内。将SHR处死后取肠系膜动脉，经中性福尔马林固定，常规脱水，包埋切成6-10 μm的薄片，进行HE 染色。使用图像分析仪测定血管中膜厚度/管腔面积。

3统计学处理

结 果

1不同测压方法的比较

同一动物使用尾套法及DSI植入式生理信号遥测系统测量清醒大鼠血压，见表1。遥感测压法较尾套法获得的血压值低(Plt;0.05)。 16周及40周SBP值无显著差异。

表1 使用尾套法及生理信号遥测系统测量同一清醒大鼠收缩压的比较

2不同周龄SHR动态血压变化

2.116周SHR动态血压变化 由图1可以直观地看到16周SHR的24 h血压呈夜间高、白天低的昼夜变化，平均动脉压为(133.50±7.83)mmHg，脉压(48.78± 6.42)mmHg。

2.240周SHR动态血压变化 由图2同样可以直观地看到40周SHR的24 h血压情况，血压呈夜间高、白天低的昼夜变化，平均动脉压(140.6±14.7)mmHg，脉压(50.48±4.57)mmHg。

Figure 1. Typical 24-hour blood pressure recorded by DSI radio telimetric system in 16-week-old SHR.A：siystolic blood pressure(SBP)and diastolic blood pressure(DBP)；B:pulse pressure；(PP)andmean arterial pressure(MAP).±s.n=15.

Figure 2. Typical 24-hour blood pressure recorded by DSI radio telimetric system in 40-week-old SHR.A：SBP and DBP；B: PP and MAP±s.n=15.

324h动态血压均值

40周SHR较16周SHR 24 h血压均值增高，但无显著差异(Pgt;0.05)；与16周SHR相比，40周SHR的24 h平均心率(24 h HR)及24 h脉压(PP)明显升高(Plt;0.05)，见表2。

4夜间血压下降率

40周SHR夜间血压下降率较16周明显降低，见表3。

表2 SHR的24 h动态血压变化

表3 不同周龄SHR夜间血压下降率的比较

5血压变异系数

40周SHR 血压变异系数较16周SHR明显增加，见表4。

6不同周龄SHR肠系膜动脉形态学比较

肠系膜动脉(阻力血管)中膜面积/管腔面积比值随着周龄的增加而增加(图3、4)， 5周、16周与40周相比有统计学意义(0.8955±0.1000，1.0653±0.1500vs1.3373±0.1900,Plt;0.05)。中膜厚度/管腔半径比值也随周龄的增加而增加，分别是(0.3723±0.1300，0.4400±0.0800，0.5900±0.0400),40周与5周及16周相比差异显著(Plt;0.05)。

表4 不同周龄SHR血压变异系数的比较

Figure 3. Comparison of the ratios of media thickness to lumen radius, media area to lumen area and lumen radius to vessel radius in SHR at different weeks of age±s.n=15. *Plt;0.05 vs 40 weeks.

Figure 4. The comparison of morphology of arteria mesenterica in SHR at different weeks of age(HE staining,×40).A: 5 weeks； B:16 weeks； C: 40 weeks.

讨 论

高血压是以体循环动脉血压增高为主要表现的临床综合征，是最常见的心血管疾病。目前，对清醒动物血压的监测最普遍应用的技术是尾套加压法，加压将产生一些额外的刺激，不同程度使血浆儿茶酚胺和皮质醇激素增加，从而人为地增加了压力[2]。无线遥感监测系统对于测量清醒无拘束动物的血压和心率提供了另一种选择。新近的一些前瞻性临床随访研究证实，中心动脉压升高与心、脑、肾等器官损害及其并发症发生有非常密切的关系[3-7]，发现中心动脉压预测心血管事件的能力优于外周动脉(肱动脉)压力。无线遥感监测系统不仅能测得大鼠的中心动脉压，而且能对实验动物进行24 h动态血压监测(ambulatory blood pressure monitoring,ABPM)。

我们在观察16周SHR血压过程中，将遥感测压法获得的中心动脉压及尾套法获得的外周动脉压进行比较，前者测压SBP明显低于后者，而40周SHR两种方法测得SBP差异不显著。其原因可能是主动脉压力波形随年龄改变导致中心动脉和外周动脉间压力波振幅增加程度减少[12]。本研究中40周SHR较16周SHR 24 h血压均值较高，但没有统计学意义；16周SHR夜间血压下降率SBP较40周SHR明显；40周SHR血压变异系数较16周SHR明显增大。在高血压病的诊断、治疗以及相关心血管疾病危险程度的判断中，越来越多的证据表明，脉压增大也是心血管疾病(尤其是冠心病)的独立危险因素[8]。而脉压增大是由于年龄的增加[9]，主动脉及其主要分支的弹性下降，大动脉僵硬度的增高是源于其弹力薄板层的断裂和破碎以及管壁中胶原与弹性蛋白比值的改变。导致动脉的顺应性下降和脉搏波的传导速率增快，由于脉搏波的传导速率增快[10]，反射的脉搏波提前抵达并与前向压力波相叠加，进一步升高收缩压，从而导致中央脉压的增大。目前完成的多个临床试验均证实，脉压与心血管事件尤其是冠心病的发生率之间呈现强的相关性，并且其相关性是独立于收缩压和舒张压水平的。且随着年龄的增大，其相关性更为显著[11]。本实验观察不同周龄SHR的脉压水平，40周脉压较16周增加，与上述结论一致。

在对阻力血管(肠系膜动脉)形态学观察中，发现随着周龄的增加，SHR阻力血管的肥厚在随周龄增加，推论其发生也是高血压中的重要因素之一，血管平滑肌细胞增生肥厚，血管平滑肌周围胶原化，血管管腔狭窄，弹性降低，外周阻力增加，导致血压升高。

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Changesofambulatorybloodpressureandmorphologyofresistancevesselinspontaneouslyhypertensiveratsatdifferentweeksofages

LI Hong, XIAO Chuan-shi, WANG Lei, YANG Hui-yu

(DepartmentofCardiology,TheSecondHospitalofShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China.E-mail:ganxibaozhongxin@sina.com)

AIM: To observe the changes of ambulatory blood pressure and morphology of resistance vessel in spontaneously hypertensive rats (SHR) at different weeks of ages.METHODSSHR at the ages of 16-week and 40-week were used. The blood pressure (BP) was monitored by radiotelemetric technique (RTT). The data of BP, diurnal variation and the variability were analyzed.RESULTSThe results showed that the falling rate of BP at night in 16-week group was larger than that in 40-week group (0.0498vs0.0211,Plt;0.05). The BP variability in 40 weeks group was higher than that in 16-week group. Tunica media area/lumen area ratio of arteria mesenterica was increased with aging (Plt;0.05).CONCLUSIONThe variability of 24-hour blood pressure in 40-week-old SHR is higher than that in 16-week-old SHR. Along with the increase in ages, tunica media vasorum area/lumen area in resistance blood vessel (arteria mesenterica) increases.

Spontaneous hypertensive rat; Ambulatory blood pressure; Hypertension

1000-4718(2011)04-0653-05

R331.3+6

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.006

2010-07-22

2011-02-22

山西省卫生厅科技攻关基金资助项目(No. 200818)

△ 通讯作者 Tel:0351-3362132;E-mail：ganxibaozhongxin@sina.com