颈部血管不稳定斑块的病理特点
2014-03-11陈蓓蕾李晓波蒋记心顾学文
陈蓓蕾,李 军,李晓波,蒋记心,顾学文
2008 年公布的居民第三次死因抽样调查结果显示,脑卒中已成为我国国民第一位的死亡原因[1]。颈部血管斑块形成一方面可造成所在血管的狭窄和颅内的低灌注,另一方面,不稳定的血管斑块还可继发破溃的斑块脱落、堵塞于颅内血管,导致缺血性脑卒中的发生[2]。目前,国内尚缺乏对颈部血管斑块稳定性的病理研究报道,本文选取了24 例颈部血管斑块,并着重分析了13 例不稳定斑块的病理特点,旨在为进一步揭示缺血性脑卒中的发病机制提供有利的线索。
1 对象和方法
1.1 对象
选取2011 年5 月~2013 年1 月间在扬州大学临床医学院住院的颈部血管重度狭窄(狭窄程度>70%)的患者共24 例,均接受颈动脉内膜剥脱手术治疗,共获取颈部血管斑块24 枚。所研究患者中男性23 例,女性1 例,年龄55~82 岁,平均年龄67.7±6.8 岁。其中,8 例患者有脑梗死病史,7 位患者有颈内动脉系统短暂性脑缺血发作病史,9 位患者既往无缺血性卒中病史。本项研究获得所有患者及家属的知情同意,并在扬州大学临床医学院伦理委员会的监督下进行。
1.2 方法
1.2.1 颈部血管斑块取材及处理 颈动脉内膜剥脱手术中获取颈部血管斑块,并迅速置于福尔马林溶液中固定24 h,乙二胺四乙酸溶液中脱钙48 h,常规石蜡包埋,连续切片(片厚5 μm)后行HE染色及免疫组织化学染色。
1.2.2 免疫组织化学染色 采用免疫组织化学法标志新生血管。组织斑块经脱蜡、水化处理,以一抗CD31(1:50,ab28364,Abcam)、CD34(1:200,ab 81289,Abcam)以及FVIII(5 μg/ml,ab77852,Abcam)抗体于44 ℃孵育过夜,与辣根过氧化物酶标志的二抗孵育后,于Olympus BX51 显微镜下,通过Image-pro Plus(IPP)软件进行图像阅读分析。所有标志均设阳性和阴性对照,阳性结果呈棕黄色。
2 结果
2.1 斑块病理分型
依据美国心脏病协会(American Heart Association,ASA)的分类标准[3],根据其病理特征对24 枚颈部血管斑块进行分类,Ⅱ类斑块3 枚,Ⅲ类斑块2枚,Ⅳ类斑块2 枚,Ⅴ类斑块4 枚,Ⅵ类斑块13 枚(见表1)。其中具有巨大脂质核心、较薄的纤维帽以及斑块内出血及继发血栓形成的为不稳定斑块,共13 枚。不稳定斑块中6 枚斑块伴有斑块内出血,3 枚斑块伴有继发血栓形成(见图1)。
表1 依据ASA 标准的颈部血管斑块分型
图1 稳定及不稳定颈部血管斑块的病理表现
2.2 不稳定斑块的病理特点
HE 染色显示不稳定斑块的纤维帽薄弱,甚至有破损。薄弱及破损的纤维帽下可见局灶出血及继发血栓形成(见图1 C、D)。斑块内有大量炎症细胞浸润,巨噬细胞吞噬脂肪颗粒形成泡沫细胞,以及细胞外脂质成分形成的巨大的脂质核心(见图2A、B)。斑块内多见散在或成簇的微小血管,尤其在斑块肩部较为常见,进一步通过CD31,CD34 和FⅧ免疫组织化学染色证明这些血管为新生血管(见图2 C、D、E)。
图2 不稳定颈部血管斑块的病理特征
3 讨论
近年来的研究显示,颈部血管斑块的稳定性与缺血性脑卒中的发生关系密切。虽然美国脑卒中病因分布比例调查显示,约10%~20%左右的脑梗死系由颈动脉狭窄所致[4],但并非所有的颈部血管重度狭窄的患者都会进展为脑卒中,其中,具有不稳定斑块的患者更有可能发生脑梗死[5]。
我们将24 枚颈部血管斑块进行分类,其中13枚不稳定斑块均具有巨大脂质核心、较薄的纤维帽以及斑块内出血及继发血栓形成等病例特点,也正是这些病理特征决定了斑块的不稳定性及其致病的风险。Li 等的研究显示,重度狭窄的颈部血管内斑块表面压力很高,同时,轻中度颈部血管狭窄的患者的斑块表面压力随着斑块纤维帽的变薄而增高。在狭窄程度40%的颈部血管内,纤维帽厚度从0.4 mm降低到0.2 mm 可导致斑块表面压力从141kPa 上升到409kPa。因而,不仅要根据血管狭窄的程度,也要根据斑块纤维帽的厚度来评估患者卒中的风险[6]。纤维帽的厚度和完整性影响了斑块的稳定性和卒中的风险。另一项研究显示,脂质成分在斑块内的聚集水平与斑块纤维帽的厚度成反比,在破损的动脉粥样硬化斑块内,游离的胆固醇高度聚集于斑块的核心部位,脂肪酸则更多的聚集在在斑块的边缘,提示不稳定斑块内有更多的脂质聚集,并且不同的脂肪在斑块内的分布也具有一定的特征性[7]。不稳定斑块的纤维帽薄弱,表面压力高,斑块易破损、出血[8],斑块破损部位释放出较多促凝物质,进入局部血流,导致局部高凝状态,继发血栓形成,并导致局部血管狭窄的进一步加重和斑块表面压力的进一步增加。
目前认为。炎症、细胞凋亡和坏死、血管新生等病理过程都参与了不稳定斑块的发生和发展[9~11],我们在13 枚不稳定斑块中也发现了各种炎症细胞浸润、泡沫细胞、大量的细胞外脂质以及新生血管,从病理学角度证实了上述的观点。在动脉粥样硬化斑块形成的过程中,巨噬细胞、T 淋巴细胞、肥大细胞在不稳定斑块内高度聚集并激活,参与各种炎症反应,导致斑块不稳定。其中,巨噬细胞可能辅助金属基质蛋白酶,降解斑块表面的结缔组织,导致纤维帽变薄、破损;另一方面,脂质成分在斑块内的聚集水平与炎症细胞浸润的程度呈正相关[7],巨噬细胞吞噬脂质成分形成泡沫细胞。如果巨噬细胞不能通过细胞凋亡程序有效清除这些脂质成分,则继发细胞坏死,产生大量的细胞碎片和细胞外脂质成分,进而形成斑块内的脂质核心,巨大的脂质核心导致斑块稳定性的下降,斑块易破损[9]。Hiyama 等的研究显示,在具有泡沫细胞和坏死细胞的颈部血管斑块内,新生血管密度明显增高;同时,内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)在有症状的颈部血管斑块患者体内表达亦明显增高。提示巨噬细胞在有症状患者的颈部血管内的浸润可能促进了VEGF 的表达和血管的新生,而血管新生又进一步加重了斑块的不稳定性并导致患者临床症状的发生[10]。由此可见,炎症、细胞凋亡和坏死、血管新生等病理过程相互影响、相互促进,共同促进了不稳定斑块的发生和发展。
由于目前为止国内颈动脉内膜剥脱手术尚未广泛开展,直接获取患者颈部血管斑块并进行病理学分析的研究尚鲜有报道。我们的研究揭示了颈部血管不稳定斑块的病理特点,并对导致斑块不稳定性的可能病理机制进行了分析,为进一步预防和治疗颈部血管不稳定斑块、降低缺血性脑卒中的发生提供了有益线索和依据。
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