动物冠状动脉慢性狭窄对血管舒缩功能的影响

薛锦儒，吴金凤，李春霖，崔建华＊

（1．吉林大学中日联谊医院 胸外科，吉林 长春130033；2．长春大学医院，吉林 长春130022）

高胆固醇血症、高血压、吸烟以及糖尿病均会造成血管内皮细胞的损伤，从而影响NO（Nitro oxide）介导的血管扩张。文献报告冠状动脉缓慢狭窄会影响cAMP调节血管舒张的能力。早在20年前Headrick［1］等人就发现，冠状动脉阻断和再灌注能导致狭窄远端的血管出现收缩功能增强和舒张功能减弱，且这一变化过程与血管内皮的作用密切相关。众所周知，冠状动脉粥样硬化导致慢性心肌缺血，是随着冠脉狭窄程度的增加而逐渐加重的缓慢过程，在冠状动脉粥样硬化的最初阶段，病变首先出现在血管内皮细胞，而当血管出现狭窄后，狭窄远端的动脉平滑肌功能则发生变化［2］。研究这一病理过程，对于探讨冠状动脉痉挛（CS）和冠状动脉狭窄远端的血管功能变化以及心肌血流量都有着重要意义。

临床上冠状动脉狭窄所致心肌慢性缺血是一个渐进的缓慢过程，以往的研究多用冠状动脉结扎的方法，所造成的动物模型是急性心肌缺血的改变。而用多聚体材料制成的Ameroid，具有在体液中可以自行收缩的特点，将其环绕在动物冠状动脉上，在心包液的浸泡下，历经3－4周缓慢持续收缩，可以形成冠状动脉90%－99%的狭窄，是造成心肌慢性缺血的理想模型，国外已广泛应用于慢性心肌缺血的研究［3］。然而，Ameroid缓慢收缩后，对狭窄远端血管舒缩功能的影响研究得并不多，我们用Ameroid造成冠状动脉慢性狭窄的动物模型，对狭窄远侧的冠状动脉功能进行了研究。

1 材料与方法

1．1 Ameroid的植入

地产白猪8头，雌雄各半，体重35－55kg．肌注氯胺酮（5 mg／kg）诱导麻醉，气管插管，异氟醚（1－3%）吸入维持麻醉。按无菌要求左胸备皮消毒，经左第4肋间开胸，剪开心包，将左心耳边缘牵拉固定，游离左冠状动脉左旋支（LCX）近端约1．0cm，依据目测冠状动脉直径，分别选用内径2．25和2．5 mm 的 Ameroid（Research Instruments SW，CA，U．S．A．产品）套入LCX起始部，调整Ameroid的位置，避免由于Ameroid扭曲所造成的LCX的折叠或闭塞。间断缝合心包，逐层关胸，胸腔关闭前尽力吹肺，使肺在充分膨胀状态下关闭胸腔，未放置胸腔引流管。术后前3天静脉给予头孢曲松0．5／二次／日。

1．2 冠状动脉造影以明确LCX狭窄程度

术后第8周，按上述麻醉方法将动物再次麻醉。经皮右侧股动脉穿刺，插入6F动脉鞘套管。肝素化（200U／Kg）。将6F冠状动脉造影导管引入主动脉根部，行冠状动脉造影，DSA评估LCX狭窄程度并与LAD相比较。

1．3 血管舒缩功能测试

冠脉造影后，经冠状动脉造影导管注入空气100ml，冠脉气栓处死动物。切取心脏并迅速置于4℃克雷布斯（Krebs）液中，在紧邻Ameroid远侧仔细解剖出LCX 1．5cm，仔细剪除脂肪和血管周围结缔组织。由近及远分别切成4个4mm宽的血管环，分别悬挂于各自分离的离体组织浴槽装置中（Radnoti Glass Technology，Inc．，Monrovia，CA，U．S．A．产品），电脑自动记录血管舒缩数据。作为对照在同一心脏解剖出LAD，切取相同规格的LAD血管环。每个组织浴槽中充满当日配制的克雷布斯液，其成分如下（mM）：MaCl 120；MgSo41．17；KH2P041．18；NaHCO325．0；CaCl22．5；KCl 4．7；葡萄糖5．5；吲哚美辛μM 10。pH＝7．4；温度＝37℃。该溶液与95%的O2和5%的CO2持续灌注，将血管环的张力逐步调整到基本张力3g，并使之稳定1h，在实验过程中每15min改变克雷布斯液。用40－400mM KCl测试血管环的反应性，然后在不同浓度PGF2α（0．3－30μM）作用下观察血管环收缩。清洗后，以单量PGF2α（10μM）使血管环在收缩前达到稳定平台曲线10min。给予内皮依赖性血管舒张剂P（0．01－100pM）和内皮非依赖性血管舒张剂SNP（1pM－10μM），并记录浓度－反应曲线。

1．4 统计学分析

全部数据以均数±标准误表示，采用SPSS 1 3．0统计软件包进行统计学处理，LCX与LAD组间均数比较用双侧t检验，以P＜0．05为差异具有统计学意义。

2 结果

Ameroid植入后8头动物全部存活。1例术中发生VF，经电击除颤复律。1例发生切口感染。

至术后第8周8头动物全部进行了冠状动脉造影，其中6头在LCX与LAD之间形成明显的侧支循环，2头侧支循环不明显。LCX狭窄在95－99%区间。

血管舒缩反应：当以40mM KCl刺激时，LCX和LAD分别为5．22±0．31和5．30±0．43g（P＞0．05）。当以100 mM KCl刺激时，LCX和LAD分别为5．88±0．37和6．10±0．43g（P＞0．05）。尽管 LCX对 PGF2α（30μM）和 ET－1（0．1μM）最大收缩值分别低于LAD 10% 和23%，其数值为EC50：5．88±0．81和6．55±0．73，但不具有统计学意义（P＞0．05）。而当用L－NAME将NO合成酶阻断后：对PGF2α的浓度－反应曲线明显左移，LCX（EC50：5．88±0．81对3．23±0．79μM，P＜0．01），LAD（EC50：6．55±0．73对2．76±0．21μM，P＜0．01），而血管的舒张LCX（76．9±4．8%）和LAD（55．4±4．1%）则明显不同（P＜0．05）。

3 讨论

将Ameroid环绕置入动物冠状动脉LCX，使之缓慢且持续性狭窄并造成慢性心肌缺血，这一动物模型国外广泛应用于慢性心肌缺血和缺血心肌侧支循环的研究。应用Ameroid进行上述研究的前提是冠状动脉的狭窄，然而，对于慢性狭窄的冠状动脉本身的研究［4］，尤其是对狭窄远端冠脉功能的研究国内较少。若能对狭窄远端冠脉舒缩功能进行较为详尽的研究，对于研究冠脉的充盈压与血流量的关系，无疑具有一定的意义。本实验以同体无狭窄的LAD作为对照，比较研究血管内皮对于血管舒缩功能的影响。本实验中当LCX狭窄≥90%时，冠状侧支循环使静息状态下冠脉血流量并未明显减少，文献报告［4］冠状动脉间和心外都可以形成侧支循环，后者通过支气管动脉和胸廓内动脉可提供缺血心肌30%的静息灌流。

内皮的功能不全是冠状动脉粥样硬化最早的变化，内源性和外源性的干预因素包括肝素和潘生丁均可提高缺血心肌侧支循环的形成。我们的实验表明：LCX和LAD血管环对于内皮依赖和非内皮依赖性扩血管物质（P和SNP）；对于内皮依赖和非内皮依赖性缩血管物质（PGF2和ET－1）均无明显差别。LCX和LAD对KCl和PGF2α在相似的浓度下反应也相似，只是当阻断了NO的产生后，大剂量内皮依赖性物质P才使LCX和LAD出现明显不同。

因此，对慢性狭窄的冠状动脉，血管内皮是通过内皮依存活性物质实现平滑肌的松弛，如临床上广泛应用的硝酸甘油等药物，其作用的靶点是血管内皮，后者是导致血管平滑肌舒张动力调节的因素之一。

［1］Headrick JP，Angello DA，Brne RM．Effects of brief coronary and collateral flows and reperfusion on porcine coronary artery reactivity［J］．Circulation，1990，82：2163．

［2］Landmesser U，Hornig B，Drexler H．Endothelial dysfunction in hypercholesterolemia：mechanisms，pathophysiological importance and therapeutic interventions［J］．Semin Thromb Hemost，2000，87：840．

［3］Kinlay S，Libby P，Ganz P．Endothelial function and coronary artery disease［J］．Curr Opin Lipodil，2001，12：383．

［4］Jinsheng Li，Hector De Leon，Takafumi Ueno，Jianhua Cui，et al．Vasomotor function of pig coronary arteries after chronic coronary occlusion［J］．J Cardiovasc Pharmacol，2003，41：600．