2型糖尿病对周围动脉疾病侧支动脉生成的影响

2型糖尿病(T2DM)是周围动脉疾病(PAD)的重要发病因素,且对于PAD患者侧支动脉生成有重要影响,如通过降低内皮细胞对流体剪切力(FSS)敏感性、减少对单核/巨噬细胞的招募、阻碍平滑肌细胞增殖迁移等致使侧支动脉生成障碍。关注其相关进展可为临床治疗T2DM合并PAD提供思路。

兔股动脉结扎诱导动脉生成过程中iNOS和eNOS的表达

目的:研究兔后肢动脉生成过程中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)表达特征。方法:将兔一侧股动脉结扎,另一侧设为对照组。1周后动物被处死。应用免疫荧光组织化学技术检测侧支血管中iNOS及eNOS的表达。用Leica激光共聚焦显微镜观察并拍照,图片用silicon graphicsoctane进行处理。结果:在正常小动脉血管中iNOS的表达很低,在生长的侧支血管iNOS的表达显著上调,是正常小动脉血管的2.8倍。其表达在血管壁的各层可见。正常小动脉血管eNOS的表达呈现一定基础水平,在生长的侧支血管中eNOS的表达呈强阳性,集中在内皮细胞,是正常小动脉血管的2.2倍。结论:侧支血管发育过程中iNOS的表达上调,上调的iNOS和eNOS可能通过生成NO,调节内皮细胞的增殖、移动及炎症的形成,从而对侧支血管的生长发挥重要作用。

猪后肢动脉生成过程中血管内皮细胞eNOS的表达

目的:研究猪后肢动脉生成过程中内皮型一氧化氮合酶(eNOS)表达及其活性。方法:猪股动脉行单侧结扎术,另一侧行假手术,两周后处死动物。应用免疫荧光组织化学技术检测侧支血管中eNOS表达,用抗磷酸化的eNOS抗体(P-eNOS)检测eNOS的活性。用Le ica激光共聚焦显微镜观察并拍照,图片用S ilicon G raph icsOctane进行处理。结果:在正常小动脉血管中eNOS的表达非常低,呈弱阳性;在生长的侧支血管中eNOS的表达显著上调,呈强阳性。在正常血管和生长的侧支血管中eNOS的表达都定位于内皮细胞。在生长的侧支血管中,P-eNOS表达水平非常高,免疫双重染色证实eNOS和P-eNOS的表达共同定位于内皮细胞。结论:侧支血管发育过程中,eNOS的表达被上调,并具有生物活性,高水平和具有活性的eNOS可能通过调节内皮细胞的增殖、移动及对炎症的控制,从而对侧支血管的生长发挥重要作用。

大鼠后肢侧支动脉生成过程中整合素α5β1和纤维连接蛋白的表达

目的:探讨侧支动脉生成过程中平滑肌细胞(smooth muscle cells,SMC)移动增殖的机制。方法:结扎大鼠股动脉,应用免疫荧光组织化学技术检测侧支血管中整合素α5β1、纤维连接蛋白(fibronectin,FN)和层粘连蛋白(laminin,LN)的表达。并在体外实验中检测了不同的细胞外基质对SMC表达整合素α5β1的影响。结果:侧支血管整合素α5β1和FN的表达分别是对照侧的1.9倍和2倍;而LN的表达是对照侧的1／3。种植在FN上的SMC高表达整合素α5β1;种植在LN上的表达较低;而种植在三维Matrigel基膜成分胶里的SMC几乎不表达整合素α5β1。结论:在侧支血管发育过程中,整合素α5β1、FN和LN的表达变化,有助于侧支血管生长发育过程中SMC的迁移和增殖。

等长收缩训练促进犬慢性心肌缺血侧支动脉生成的机制

目的:观察等长收缩训练对慢性心肌缺血犬血压、血管壁剪切力及血流灌注的影响,探索等长收缩训练促进缺血心肌侧支动脉生成的机制。方法:制备犬慢性冠状动脉狭窄模型,随机分为假手术组,单纯心肌缺血组,被动等长收缩训练组。实验终点时,所有犬在DSA检查后检测血管壁剪切力(wall shear stress,WSS)及记录收缩压、舒张压的数值,记为基础值;PIE组除了测定基础值外,还使用电刺激诱发IE运动,测定IE开始前30s、开始后30s及停止后30s的收缩压、舒张压及WSS的值。检测缺血心肌冠状动脉侧支循环血流量(collateral blood flow,CBF)、单核细胞(mononuclear phagocyte,MP)及平滑肌细胞(smooth muscle cell,SMC)的数量。结果:6周IE后:(1)WSS:实验终点经过DSA造影发现,PIE组WSS的基础数值最高(P<0.05)。PIE组实验犬在DSA造影过程中行IE运动不同时间点的WSS值相比较,IE开始后30s的WSS值最高(P<0.05)。(2)血压:实验终点时基础血压值相比较,SO组的SBP值最低(P<0.05);PIE组的DBP值最高(P<0.05)。PIE组实验犬在DSA造影过程中IE运动不同时间点的SBP、DBP相比较,IE开始后30s的SBP值最高(P<0.05)。(3)心肌局部血流量及细胞学检测:PIE组的CBF、平滑肌数量、单核细胞数量最高(P<0.05)。(6)相关性分析发现:WSS与CBF呈中度正相关;WSS与SMC呈高度正相关;WSS与MP呈高度正相关。实验终点时PIE组犬不同时间点的WSS与SBP、DBP的相关性分析发现,WSS与SBP呈高度正相关;WSS与DBP呈中度正相关。结论:等长收缩训练可以通过升高血压,提高血管壁剪切力水平从而促进缺血心肌血流灌注。

等长收缩训练促进犬慢性缺血心肌侧支动脉生成的研究

目的:观察等长收缩训练对犬慢性缺血心肌侧支动脉生成的影响。方法:应用Ameroid缩窄器制备犬慢性冠状动脉狭窄模型,造模成功后,将模型动物随机分为3组:假手术组(SO,n=6),单纯心肌缺血组(OMI,n=6),被动等长收缩训练组(PIE,n=6)。SO组进行开胸手术,不进行慢性心肌缺血造模,也不给予任何缺血刺激和运动训练,安静笼养;OMI组手术进行慢性心肌缺血造模,不进行任何运动训练;PIE组手术进行慢性心肌缺血造模,关胸后休息1周后开始被动等长收缩训练,采用100%最大强度训练1min,休息1min,每日重复20次,每周训练5天,训练时程为6w。实验终点时,所有模型犬采用心脏SPECT成像测定心肌缺血区域血流灌注;微球技术检测缺血心肌冠状动脉侧支循环血流量;免疫组化法测定犬缺血心肌组织单核细胞、内皮细胞及平滑肌细胞数量,小动脉密度。结果:6周PIE后,OMI组的静息血流灌注心肌节段总评分最高,PIE组的值高于SO组。冠状动脉侧支循环血流量(MBF)在PIE组显著高于OMI组及SO组。PIE组的内皮细胞数量、单核细胞数量、平滑肌细胞数量均显著高于其他各组。通过相关性分析发现,小动脉密度与MBF呈正相关;内皮细胞数量、平滑肌细胞数量、单核细胞数量均与小动脉密度呈正相关。结论:等长收缩训练可以促进远隔缺血心肌侧支动脉生成,改善侧支循环血流,实现"生物搭桥"。

GM-CSF对兔血液动力性脑缺血后颅内侧支动脉生成的影响

目的研究粒-巨噬细胞集落刺激因子(granulocyte-macrophage colony-stimulating factor,GM-CSF)对兔后循环血液动力性脑缺血后侧支循环生成的影响。方法 40只新西兰大白兔随机分为对照组、假手术组、非治疗模型组、GM-CSF治疗模型组、生理盐水治疗模型组,每组8只。模型组均采用手术结扎右侧锁骨下动脉椎动脉开口近端。采用超选择脑血管造影及染色乳胶灌注法检测盗血及血管管径、血管密度及后分水岭区面积。结果GM-CSF治疗模型组颅内前循环动脉管径较非治疗模型组明显增粗(P<0.01),侧支血管密度明显增加。非治疗模型组颅内前循环动脉管径及侧支血管密度较对照组有所增加,但差异无统计学意义(P>0.01)。结论 GMCSF对兔后循环血液动力性脑缺血后侧支动脉的生成具有重要作用。

血管生成与动脉生成

出生后的血管再生方式主要包括血管生成和动脉生成。血管生成与动脉生成过程中可以发现两者在发生的部位、诱发和调节因素、结果方面有着一定的区别和联系。大部分的缺血性血管疾病需要同时促进血管生成和动脉生成。因此 ,联合应用生长因子、炎症因子和细胞来促进血管生成与动脉生成 ,恢复缺血区的血液供应、改善组织细胞的氧和营养物质供给 ,才能全面的治疗缺血性血管疾病 。

Gja5基因表达对小鼠下肢新生动脉生成影响机制的研究

目的研究Gja5基因表达在小鼠下肢新生动脉生成中的保护作用。方法将168只Gja5基因敲除小鼠分为CX40基因敲除实验组(Gja5^(-/-)组),CX40杂合子组(Gja5^(+/-)组)和对照组野生型小鼠(Gja5(+/+)组)3组,每组56只。另选择增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标记的Gja5基因小鼠20只。在荧光显微镜下观察EGFP标记的Gja5基因在小鼠动脉的表达,建立小鼠下肢股动脉闭塞模型,应用激光多普勒血流仪(LDF)动态监测股动脉结扎术前,术后当天及术后1、3、7、14、21d下肢缺血区域的血流恢复情况,同时使用RT-PCR法检测Gja5基因在小鼠下肢腓肠肌的表达。结果 EGFP标记的Gja5基因(CX40基因)表达在小鼠的脑动脉和股动脉上。在股动脉结扎术后1、3、7、14、21d,Gja5^(-/-)组小鼠的息肢血供较Gja5^(+/+)组明显减少。在股动脉结扎术后3d时,Gja5基因在小鼠下肢腓肠肌的表达升高了约4倍,术后7d时逐渐回到基线水平。结论 Gja5基因表达在小鼠下肢新生动脉生成中发挥了重要的保护作用。

兔后肢动静脉短路诱导动脉生成过程中VEGF(A)及其受体Flk-1的表达

目的探讨兔后肢动脉生成过程中VEGF(A)及其受体Flk-1的表达特征。方法兔双侧股动脉结扎,并将一侧结扎的股动脉远侧端缝到伴行的静脉上造成动静脉短路,另一侧为对照组。一周后动物被处死。应用免疫荧光组织化学技术检测侧支血管中VEGF(A)及其受体Flk-1的表达。结果在正常血管,VEGF(A)没有表达,Flk-1只在内皮细胞上有微弱表达;对照侧,VEGF(A)和Flk-1在平滑肌细胞和内皮细胞的表达明显上调;在动静脉短路侧,VEGF(A)和Flk-1的表达显著增加,分别是对照侧的2·3倍和2倍。结论在侧支血管发育过程中,VEGF(A)及其受体Flk-1在平滑肌细胞和内皮细胞同时表达上调,在快速生长的侧支血管它们的表达更为显著,提示Flk-1的表达在VEGF促动脉生成作用中具有重要意义。

YAP通过增加HIF-1α转录活性进而促进小鼠下肢缺血后动脉生成

目的:探讨内皮细胞Yes相关蛋白(YAP)在小鼠下肢缺血后动脉生成过程中的作用与机制。方法:缺氧处理人脐静脉内皮细胞(HUVECs),并使用Western blot检测YAP第127位丝氨酸的磷酸化水平,采用免疫荧光染色检测YAP的细胞亚定位情况;免疫共沉淀实验检测HUVECs中YAP与缺氧诱导因子1α(HIF-1α)结合的情况;萤光素酶报告基因实验检测YAP野生型(YAP-WT)质粒以及YAP丝氨酸位点突变(YAP-5SA)质粒对HIF-1α转录活性的调节;构建内皮细胞特异性YAP过表达(EC-YAP^tg)小鼠,于结扎股动脉手术后1、8、15和22 d使用激光多普勒血流仪检测小鼠下肢血流恢复情况;免疫荧光染色检测小鼠腓肠肌CD31、α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)及巨噬细胞分化抗原3(Mac3)的表达情况。结果:缺氧可以时间依赖性地下调YAP第127位丝氨酸的磷酸化,同时促进YAP在细胞核定位;免疫共沉淀实验证实,YAP可以与HIF-1α在缺氧条件下相互结合;YAP-WT或者YAP-5SA均可以显著增加HIF-1α的转录活性;与对照(YAP^flox)小鼠相比,EC-YAP^tg小鼠下肢缺血后血流恢复情况更好,腓肠肌组织染色显示新生血管的数量显著增加。结论:YAP可以与HIF-1α相互结合并增加其转录活性;内皮细胞过表达YAP可以促进缺血后的动脉生成。

慢性脑低灌注后失交感神经支配对脑动脉生成的影响

目的探讨在慢性脑低灌注情况下,失交感神经支配对脑动脉生成的影响。方法通过结扎右侧颈总动脉8周建立慢性脑低灌注模型,外科手术法去除同侧颈上交感神经节。将84只健康的成年雄性SD大鼠用随机数字表法分为动脉结扎+去神经组(联合组)、动脉结扎组、去神经组和假手术组(每组21只)。术后8周,将每组动物随机分成A、B、C 3个亚组(每组7只),分别行乳胶灌注、大脑中动脉永久性阻塞以及免疫组化染色。结果联合组右侧软脑膜吻合支直径明显小于动脉结扎组,大于去神经组和假手术组(P<0.05);联合组右侧Willis动脉环直径明显小于动脉结扎组(P<0.05);免疫组化染色结果显示,联合组右侧软脑膜吻合支管壁厚度小于动脉结扎组(P<0.05);8周后行永久性大脑中动脉阻塞实验,联合组显示大脑中动脉区的脑血流值与基线值的比值小于动脉结扎组(P<0.05);神经行为学评分结果显示联合组评分高于动脉结扎组(P<0.05);同时TTC染色显示联合组脑梗死体积百分率大于动脉结扎组(P<0.05)。结论脑血管失交感神经支配损害了慢性脑低灌注时的脑动脉生成。

动脉生成机制的研究进展

目前已知的血管形成的方式有血管新生、血管生成和动脉生成。血管新生是指胚胎发育过程中的造血干细胞分化为原始血管网的过程；血管生成是指在原有脉管系统的基础上，内皮细胞迁移、分化和增殖形成新的侧支，未形成完整的中膜；动脉生成是指由于动脉阻塞、血流再分配，使侧支微动脉血流量增加，引起细胞增殖、血管重塑，从而形成大的有功能的侧支动脉的过程，所形成的血管具有完全恢复阻塞区血供的潜力［1］。本文就动脉生成机制的研究进展作综述。

单核细胞趋化因子-1在等长收缩运动促进大鼠缺血心肌侧支动脉生成中的作用

目的:探讨单核细胞趋化因子-1(MCP-1)在等长收缩运动训练促进缺血心肌侧支动脉生成中的作用。方法:将造模成功的24只雄性SD大鼠,体重(200±20)g,随机分为4组:对照组(CG)、心肌缺血组(MI)、运动训练组(ET)、MCP-1抑制剂组(LG),每组均有6只大鼠。CG组连续2周皮下注射生理盐水;MI组连续2周皮下注射异丙肾上腺素(10mg/kg/d),造成心肌缺血;ET组连续2周皮下注射异丙肾上腺素并且进行等长收缩运动训练;LG组在ET组的基础上进行MCP-1抑制剂来氟米特灌胃。训练8周结束后,麻醉大鼠,取左心室心肌,采用微球法测定缺血区心肌相对侧支循环血流量(RCBF);采用免疫组化法测定缺血区心肌小动脉密度和单核细胞数量;以Western blot和荧光定量PCR法测定缺血心肌中MCP-1的蛋白及mRNA的表达。结果:ET组大鼠的相对侧支血流量(RCBF)、小动脉密度(AD)明显高于其余3组(P<0.001),LG组的RCBF和AD与MI组相比无显著性差异;ET组大鼠缺血心肌中单核细胞数量、MCP-1 mRNA以及MCP-1蛋白表达均显著高于其余各组(P<0.001),而LG组大鼠缺血心肌中单核细胞数量、MCP-1 mRNA以及MCP-1蛋白表达与MI组相比无显著性差异。结论:持续8周的等长收缩运动训练可以增加大鼠缺血心肌中MCP-1的表达,从而促进缺血心肌侧支动脉的生成。

补阳还五汤激活PDGF信号通路促进小鼠后肢缺血后动脉生成的作用机制

基于血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor, PDGF)信号通路探讨补阳还五汤对缺血组织血流恢复和动脉生成的影响及机制。40只C57BL/6小鼠随机分为模型组、阳性对照药贝前列素钠组和补阳还五汤低、中、高剂量组,每组8只。行股动脉结扎建立后肢缺血模型,模型组给予纯净水10 mL·kg^(-1)·d^(-1)灌胃,贝前列素钠组给予贝前列素钠18μg·kg^(-1)·d^(-1)灌胃,补阳还五汤低、中、高剂量组分别给予补阳还五汤10、20、40 g·kg^(-1)·d^(-1)灌胃,连续14 d。采用激光散斑血流灌注成像仪观察小鼠缺血后肢血液灌注,缺血腓肠肌冰冻切片染CD31、α-SMA抗体标记毛细血管和小动脉,蛋白免疫印迹法检测缺血腓肠肌PDGFB和PDGF下游信号分子(p-MEK、MEK、p-ERK、ERK)的表达,real-time PCR检测缺血腓肠肌PDGFB mRNA表达。小鼠原代血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells, VSMCs)低氧培养建立缺氧模型,按体积比分别加入10%和20%补阳还五汤含药血清,应用增殖、迁移实验观察VSMCs促动脉生成的功能。结果显示,与模型组比较,贝前列素钠组和补阳还五汤低、中、高剂量组小鼠后肢缺血后血流恢复增加,毛细血管、小动脉生成增多,其中补阳还五汤中剂量组效果最显著,PDGFB、p-MEK、p-ERK蛋白及PDGFB mRNA表达明显升高;10%补阳还五汤含药血清处理的VSMCs增殖、迁移功能显著增强。结果表明,补阳还五汤促进缺血后PDGFB转录,激活PDGF信号通路(p-MEK/p-ERK表达升高),进而推动VSMCs增殖、迁移形成小动脉,从而恢复血液灌注,发挥保护缺血组织的作用。

慢病毒介导bFGF基因修饰的骨髓基质细胞对脑梗死后动脉生成的影响

目的探讨慢病毒介导碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,b FGF)基因修饰的骨髓基质细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)对脑梗死后动脉生成的影响。方法利用慢病毒载体介导b FGF基因修饰BMSCs,获得稳定转染b FGF的BMSCs。脑梗死后1 d立体定向移植至梗死灶周围。术后14 d后采用免疫组织化学染色法标记梗死灶周围微小动脉,并采用MCID计算机成像分析系统测量微小动脉的密度及直径。结果与对照组比较,BMSCs组及b FGF-BMSCs组微小动脉密度及直径明显增加(P<0.05),且b FGF-BMSCs组微小动脉密度及直径显著高于BMSCs组(P<0.05)。结论 b FGF修饰的BMSCs可有效促进脑梗死后动脉生成。

成纤维细胞生长因子-2在等长收缩促进远隔缺血心肌侧支动脉生成中的作用

目的 研究成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）在等长收缩运动（IE）促进远隔缺血心肌侧支动脉生成中的作用。 方法 将24只雄性SD大鼠（200±20）g，按随机数字表法分为假手术组（SO组）、心肌缺血组（MI组）、等长收缩训练组（IE组）和FGF抑制训练组（Inhi-FGF组）。SO组大鼠连续2周皮下注射生理盐水；MI组大鼠连续2周皮下注射异丙肾上腺素［10 mg/（kg·d）］；IE组大鼠在MI组的基础上进行等长收缩运动训练；Inhi-FGF组大鼠在IE组的基础上进行芒柄花黄素灌胃［100 mg/（kg·d）］。等长收缩训练8周后取大鼠左心室心肌。采用微球法测定相对侧支循环血流量（RCBF），免疫组化法测定小动脉密度和平滑肌细胞数量，Western blot法测定FGF-2及其受体FGFR-1的蛋白含量。 结果 与SO组、MI组和Inhi-FGF组相比，IE组RCBF、小动脉密度、平滑肌细胞数量和FGF-2及FGFR-1的蛋白相对表达量均明显增加（P〈0.01）。Inhi-FGF组小动脉密度、平滑肌细胞数量和FGF-2蛋白相对表达量均显著低于MI组（P〈0.05），但Inhi-FGF组RCBF和FGFR-1蛋白相对表达量与MI组间差异无统计学意义（P〉0.05）。RCBF与小动脉密度、小动脉密度与平滑肌细胞数量以及平滑肌细胞数量与FGF-2蛋白表达呈直线正相关（P〈0.01）。 结论 IE可通过促进FGF-2及其受体的表达，从而促进远隔缺血心肌侧支动脉生成，改善血流灌注。

人体动脉瘤生成与破裂的力学分析

在大变形超弹性理论框架下研究了内压、轴向拉伸和扭转联合作用下人体动脉壁的力学响应,应用结构不稳定性理论对动脉瘤生成的可能性进行了解释,应用材料强度理论对动脉瘤破裂的可能性进行了分析.考虑动脉壁中残余应力和平滑肌主动作用的影响,用纤维加强各向异性不可压超弹性复合材料两层厚壁圆筒模型来模拟动脉壁的力学特性.给出了正常和几种非正常状态下动脉壁的变形曲线和应力分布.变形和稳定性分析结果表明该文模型可以模拟正常状态下动脉壁的均匀变形,还可以模拟在动脉壁中弹性蛋白纤维和胶原蛋白纤维强度降低的非正常状态下动脉瘤生成的可能性及动脉瘤的增长.应力和强度分析结果表明该文模型可以模拟当动脉瘤中的最大应力超过管壁的强度时动脉瘤破裂的可能性.

冠状动脉侧支循环的中西医研究进展

目前临床上治疗冠心病的方法包括药物治疗、经皮冠状动脉介入治疗、冠状动脉旁路移植术等。冠状动脉侧支循环被称为“内源性冠脉搭桥”,现已被认为是挽救缺血心肌、保护左心室功能和改善冠心病患者预后的重要人体补偿机制。