原发性高血压大鼠动脉血管重构的形态学研究*

曹相玫，孙金萍，景 丽△，张建中，安 欣，郭凤英

(宁夏医科大学：1.基础医学院病理学系 750004；2.总医院病理科 750004)

血管重构(vascular remodeling,VR)是血压长期升高，使血管壁因受到压力作用而发生一系列适应性的结构和功能的改变，严重影响靶器官的结构和功能。VR既是高血压的病理变化，又是高血压维持、恶化的结构基础[1]。本研究观察高血压大鼠主动脉及肾小、细动脉VR的形态特点，为进一步明确高血压状态下动脉VR的分子机制奠定基础。

1 材料与方法

1．1材料 雄性自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats，SHR)15只(SHR组)，雄性Wistar大鼠15只(WKY组)，均购自北京维通利华实验动物有限公司。BL-420E+动物无创血压测试仪购自成都泰盟科技有限公司。

1.2方法

1.2.1实验动物分组 将SHR组大鼠分4、16、24周龄组，每组5只；相同周龄的Wistar大鼠作为对照(WKY组)。SHR出厂时经尾动脉仪测量基础血压；所有大鼠均饲养于SPF级环境中，安静、正常光照、正常饮食。每周同一时间用BL-420E+生物机能实验系统测大鼠尾动脉压1次，至相应周龄处死。处死前禁食10 h，经腹腔注射3％戊巴比妥钠(50 mg/kg)麻醉，股动脉插管连接二导生理记录仪测量动脉收缩压(SAP)、动脉舒张压(DAP)、平均动脉压(MAP)。处死后迅速取出胸主动脉；左侧肾脏去除肾周脂肪、称质量。沿肾脏外侧缘正中向肾门方向切取最大剖面取材，石蜡包埋，常规切片，行HE和Weigert弹性染色。将组织迅速置于焦碳酸二乙酯(DEPC)处理后的4％中性多聚甲醛溶液(1∶1 000)中固定48 h，用于组织学检查。

1.2.2主动脉和肾小、细动脉组织学观察及弹性纤维染色 HE染色观察主动脉和肾小、细动脉组织学变化，计数主动脉血管平滑肌细胞(VSMC)数量。主动脉垂直立于蜡块托包埋，每张主动脉切片随机计数20个高倍视野中的全部VSMC数；每张肾脏切片随机选取60～70个含有动脉的高倍视野记数VSMC(包括20个叶间动脉，20个弓形动脉、20个小叶间动脉、20个入球动脉)。用醛品红法进行弹性纤维染色，观察主动脉中层弹力膜重排及肾小、细动脉壁纤维化的变化。按照流程配试剂及染色，弹性纤维为深蓝紫色，背景细胞为淡蓝色(因本实验中橙黄G染色太浅，故背景未呈现黄色)；显微镜下目镜测微尺测量肾叶间动脉的内径、外径、中膜厚度及血管壁厚。计算出肾脏小动脉的相对内径(相对内径=实测内径/实测外径)；相对中膜厚度(相对中膜厚度=实测中膜厚度/实测管壁厚度)。

2 结 果

2.1血压和心脏/体质量比的变化 实验期间大鼠饮食、活动、体质量增长均正常，无动物死亡现象。SHR组在16周龄其MAP明显高于WKY组，随周龄增加，SHR组MAP升高，明显高于同周龄WKY组。SHR组心脏/体质量比值高于同周龄WKY组,随周龄增高该比值呈增高趋势；WKY组血压和心脏/体质量比值变化不明显，见表1。

表1 各组大鼠MAP、心脏/体质量比比较

2.2主动脉VR SHR组大鼠主动脉内膜光滑、管壁厚度较均匀；主动脉中膜VSMC总数随周龄而增加，与WKY组同周龄比较，SHR组的主动脉VSMC总数较多(表2)；24周龄SHR主动脉管壁中层弹性膜排列紊乱、松散、厚薄不均、断裂(封2图1a，黑箭头)，24周龄WKY主动脉弹性膜分层清晰、完整，见封2图1b(黑箭头)。

表2 两组大鼠主动脉中膜VSMC总数的比较个/20HPF)

图3 两组大鼠肾小动脉相对中膜厚度比值比较(n=5)

2.3肾小、细动脉VR SHR组大鼠肾脏被膜完整光滑，切面皮、髓质分解清晰，24周龄时肾小动脉血管壁灶性纤维化， WKY24周龄组未见明显纤维化改变(封2图2)；SHR组和WKY组肾细动脉未见明显纤维化改变。

2.4肾小动脉的相对内径和相对中膜厚度测量值比较 SHR组和WKY组肾小动脉相对中膜厚度比值均随周龄增高而增加，SHR组该比值的增加幅度比WKY组高(图3)；WKY组肾小动脉相对内径比值随周龄增加而增高，SHR组相对内径比值随周龄增加而降低，见图4。

图4 两组大鼠肾小动脉相对内径比值比较(n=5)

3 讨 论

高血压VR具有多种表现形式[2]：(1)VSMC增殖肥大或细胞和细胞成分重塑所致的血管壁厚度与管腔比值增大；(2)以管腔扩大为主，而管壁肥厚相对较轻，由管壁细胞和非细胞成分的重塑引起；(3)管壁厚度及管径均下降，微循环血管床面积减少；(4)管壁结构因血管损伤而发生显著变化，包括血栓形成，血管细胞的迁移和增殖，基质生成及炎症细胞浸润等。

本研究提示，原发性高血压时大动脉和小、细动脉的形态学表现不一致。(1)大动脉重构主要表现。随大鼠周龄增高，主动脉中层VSMC总数增加，且SHR组VSMC总数多于同周龄WKY组。24周龄SHR主动脉血管壁中层弹性膜排列紊乱、松散、厚薄不均、断裂。本研究以往实验证实，随大鼠周龄增加，SHR组血压逐渐升高、心脏/体质量比值也逐渐升高[3]。这可以反映临床上原发性高血压患者出现左心室肥厚的病理表现，是由于高血压状态下主动脉发生重构、顺应性下降，使心脏长期压力负荷增加而代偿性肥厚[4]。(2)小、细动脉作为高血压重要的累及血管，其重构直接影响靶器官的结构和功能。以往学者研究认为，高血压微VR的结构改变表现为血管壁平滑肌细胞和胶原纤维增生、管壁增厚、管腔变窄及微血管数目减少[5]。本实验观察可见，SHR组大鼠肾小动脉相对中膜厚度随周龄增加逐渐增加，均高于同周龄WKY组；SHR组肾小动脉相对内径比值随周龄增高而减小，WKY组该比值随周龄增加而增高。这与以往学者研究一致[6]，但本实验未观察到肾细动脉明显的形态学改变，可能是由于原发性高血压时，细动脉主要通过持续收缩状态增加微循环阻力，导致血压进一步升高，而其VSMC增殖和细动脉管壁纤维化的器质性病变不明显。

原发性高血压的发生机制复杂[7-9]，动脉VR既是高血压发生的病理改变，又是其发展恶化的结构基础，不同级别的动脉血管发生重构的形态学变化不同，其机制也不一致。本实验室以往研究提示，高血压时动脉VSMC增殖和凋亡失衡主动参与VR的过程[10-11]，其发生可能与丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated protein kinase,MAPK)信号通路活化相关[12-15]，由于本实验仅限于组织病理学形态的观察，其具体的机制研究仍需要进一步实验证实。

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