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糖尿病大鼠主动脉的重建 |
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rease of aortic compliance.
Key words：Diabetes mellitus; Vascular remodeling; Aorta; Biomechanics; Rat▲
血管重建(remodeling)是指机体在生长、衰老和疾病等过程中，血管为适应体内外环境的变化而发生的形态结构和功能的改变。糖尿病大动脉的重建在形态学上表现为：内皮细胞增生、剥脱，平滑肌细胞增生和细胞外基质成分(如胶原纤维和弹性纤维)分子结构和组成的改变［1，2］；功能重建则主要表现为血管生物力学特性和血管壁通透性的改变等。这些改变加速了大动脉粥样硬化的形成和发展。大量研究表明，血管重建是糖尿病心脏病、糖尿病脑血管病、糖尿病肾病和糖尿病视网膜病等并发症的重要病理基础［3，4］。因此了解糖尿病的血管形态结构重建和功能重建的特征，对于糖尿病并发症的防治有重要意义。有关糖尿病血管形态结构重建和功能重建关系的研究报道甚少，为此，我们对糖尿病时主动脉的几何形态学，显微结构成分和在体顺应性进行观察，旨在探讨糖尿病大动脉形态结构重建和功能重建的特征以及两者的内在联系，为进一步从血管重建的角度预防和控制糖尿病慢性并发症提供必要的依据。
材料和方法
1.糖尿病模型的复制和分组
10周龄雄性Sprague-Dawley大鼠(上海西普尔-必凯实验动物有限公司)，体重200±10g。随机分为正常对照组(C组)和糖尿病组(DM组)，DM组用链脲佐菌素(streptozotocin,STZ,Sigma公司)复制模型，血糖值大于16.7mmol/L(3 000 mg/L)为模型复制成功。两组大鼠按DM组致病后的时间，再分别分为1、4、8、16和24周组，每组5只，进行以下实验。实验期间大鼠自由进食(大鼠标准饲料)、饮水。
2.主动脉在体顺应性的观测
术前测大鼠血糖和体重，腹腔注射乌拉坦(1.0～1.2mg/kg体重)麻醉后作颈总动脉插管，由计算机血管压力-直径(pressure-diameter，P-D)测量系统测量并记录颈总动脉压。打开腹腔后，作髂总动脉插管至腹主动脉，血压经压力传感器、动态电阻应变仪连计算机；然后暴露并游离腹主动脉下段，摄像机采集腹主动脉图像后由计算机图像分析系统同步实时记录主动脉外径和压力，采样速率为1 000次/min。每只大鼠随机选取5个心动周期的P-D数值，找出每个心动周期中血压最高值Pmax和最低值Pmin及其所对应的血管半径最大值Rmax和最小值Rmin，按下列公式计算血管顺应性(C)［5］：
C=ΔA/ΔP=2πRΔR/ΔP
其中：ΔP=Pmax-Pmin
ΔR=Rmax-Rmin
R=(Rmax+Rmin)/2
5个C值平均后得每只大鼠主动脉的C值。
3.主动脉的几何形态学和显微结构成分观测
术后处死动物，由颈总动脉行压力灌注固定，固定液为4%多聚甲醛，1%戊二醛(pH7.2)，灌注压为术中所测颈总动脉收缩压(115～140mmHg)。取腹主动脉，常规石蜡包埋，连续横切片，厚4μm。间隔取连续的4个血管横切面(血管环)，分别裱在4张载玻片上，每张载玻片上有4个血管环。4张切片分别进行：HE染色，NEUBERT酸性茜素蓝染平滑肌，苯胺蓝染胶原纤维和WEIGERT间苯二酚复红染弹性纤维。光镜下用计算机图像分析处理系统分别测量记录血管内径、外径、壁厚和壁面积；然后每一血管横截面取相互垂直的4个测量点，分别测量血管平滑肌细胞、胶原纤维和弹性纤维的绝对面积，取平均值。
4.统计学分析
实验结果均表示为均数±标准差(±s)，用不配对t检验进行显著性分析，计算直线相关系数作相关性分析。
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