自发性高血压大鼠颈总动脉的平均壁面切应力和周向应力

目的确定自发性高血压大鼠(SHR)颈总动脉的平均壁面切应力(WSS)和周向应力(CS),并与同龄正常血压大鼠(WKY)相对比,观察SHR和WKY大鼠颈总动脉平均WSS和CS的特征。方法选取12周龄SHR作为动物模型,同龄WKY为对照组;通过在体测定颈总动脉的平均血流量与平均血压,离体测量颈总动脉的无载荷状态形态学数据,以及在体轴向伸长比条件下颈总动脉段的压力(p)-容积(V)关系,确定颈总动脉平均WSS和CS;同时比较SHR和WKY颈总动脉的平均血压和血流量、无载荷和载荷状态几何尺寸以及平均WSS和CS的特征。结果与正常血压的WKY组相比,SHR组颈总动脉血压明显增高、流量明显降低;无载荷和载荷状态下SHR组动脉的内外半径均增大,载荷状态下SHR组动脉壁厚减小;SHR颈总动脉平均WSS明显降低,而CS明显增高。结论高血压和低流量引起了SHR颈总动脉重建;低WSS和高CS是SHR颈总动脉血液动力学参数的重要特征;WSS和CS的协同作用可能是反映动脉重建的敏感指标之一。     

血流切应力变化导致颈总动脉重建及其对血管平滑肌细胞凋亡和分化的影响

目的　探讨动脉血流切应力变化对动脉壁形态结构、零应力状态以及血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells，VSMC)凋亡和去分化的影响。方法　结扎大鼠左侧颈总动脉的部分分支，使血液全部经由枕动脉流出，造成左颈总动脉(LCA)低血流和低切应力以及对侧右颈总动脉(RCA)高血流和高切应力状态，以假手术不结扎动脉的动物为正常对照。取LCA和RCA，光镜和透射电镜观察血管壁组织形态学变化；测量血管零应力状态下的张开角；TUNNEL法进行原位细胞凋亡检测；免疫印迹法检测VSMC表型分化标志分子hl-calponin的表达。结果　术后7d，低切应力LCA的内径减小了13%左右，壁厚内径比显著增加，张开角显著减小；内皮下层明显增厚，VSMC凋亡数量显著增加，VSMC表型分化标志分子hl-calponin的表达量显著降低。结论　血流切应力显著降低会在短期内引起血管重建，提示VSMC凋亡和去分化可能是低血流和低切应力导致血管重建的早期事件之一。     

低切应力对体外培养动脉形态学重建的影响

目的 研究低切应力对血管的生物学作用,探讨切应力与血管形态学重建的关系。方法 采用血管体外应力培养系统,培养猪颈总动脉,通过组织学、免疫组织化学和图像分析等方法,探讨低切应力作用下动脉重建的形态学改变。结果 切应力减小时,动脉发生显著的结构重建,其特征为管径缩小,壁面积减小,管壁增厚,壁厚／内径比增加;低切应力作用使动脉部分中膜VSMC由收缩型转变为合成型,表现为α-肌动蛋白含量下降,细胞核朝向改变,发生扭曲,变大变圆,核仁明显。结论 低切应力和血压改变所致的血管重建在形态学方面有很大不同,提示：切应力和血压改变对血管重建的作用机制不同;中膜VSMC的表型转换是低切应力引起血管重建的基础。     

动脉粥样硬经病变在颈总动脉分叉处分布特征

为探讨动脉粥样硬化的始动机理，对５８例尸体颈分叉标本通过大体及辅以苏丹Ⅲ，Ⅳ染色后观察，采用Ｍｉｔｃｈｅｌｌ点计数法，以动脉粥样硬化病损频率，面积及粥样化参数得到结论是颈动脉叉处动脉粥样硬化病损以及分叉处内，后侧壁高切应力区为好发部位，文内并对切应力作用进行了讨论     

应力、动脉重建和生物力学特性

血管重建（vascularremodeling）是指机体在生长发育、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。心血管疾病如高血压等是以动脉内皮细胞完整性破坏、平滑肌和成纤维细胞增生为主的疾病,都发生血管重建。研究高血压和低血压状态下血管重建的规律,探讨血管的应力．生长关系,对于了解正常血液循环生物力学机理,阐明心血管疾病的发病机制以及提供诊断、治疗的基本原理都将有重要理论和实际应用意义。一、研究内容和研究方法1．主动脉弓的几何形态、显微结构及重建本文采用组织连续切片和计算机图像分…     

大鼠颈总动脉与脑膜中动脉粘弹性测试

以生物力学的观点研究大鼠颈总动脉与脑膜中动脉应力松弛和蠕变粘弹性行为,为临床提供生物力学参数。对大鼠颈总动脉与脑膜中动脉进行拉伸应力松弛、蠕变实验。得出了颈总动脉与脑膜中动脉拉伸应力松弛、蠕变实验数据和曲线,以一元线性回归分析的方法处理实验数据,得出了大鼠颈总动脉与脑膜中动脉归一化应力松弛函数、蠕变函数数据和曲线及两组试样实验数据的回归系数c、d和ab、值。结果表明:脑膜中动脉应力松弛、蠕变7200s应力松弛量、蠕变量显著大于颈总动脉(P<0.05)。     

动脉粥样硬化病变在颈总动脉分叉处分布特征

为探讨动脉粥样硬化的始动机理,对58例尸体颈动脉分叉标本通过大体及辅以苏丹Ⅲ、Ⅳ染色后观察,采用Mitchell点计数法,以动脉粥样硬化病损频率、面积及粥样化指数为参数得到结论是颈动脉叉处动脉粥样硬化病损以分叉处内、后侧壁高切应力区为好发部位,文内并对切应力作用进行了讨论.     

血流切应力影响动脉内皮形态重建的在体研究

目的　探讨动脉血流受阻后壁切应力 (WSS)变化对内皮细胞形态适应性重建的影响。　方法　 6 0只实验兔建立颈总动脉血流减小模型 ,在术后 0～ 30d 8个不同时相点 ,制作血流减小后的颈总动脉铺片 ,应用银染及荧光素标记的鬼笔环肽特染方法 ,显微镜及共聚焦激光扫描显微镜下观察动脉内皮细胞 (AEC)的形状及骨架纤维肌动蛋白 (F actin)的变化 ,计量AEC结构参数。　结果　WSS减小后 12h即导致AEC张力纤维的减少或消失 ,形状由棱形变为椭圆形 ,计量显示 ,AEC形状指数、长宽比分别较正常对照显著增大、减小 (P <0 0 1)。术后 7d改变最为显著 ,外周带微丝增粗 ,中央张力纤维完全消失 ,细胞排列无明显定向。随着WSS的递增 ,部分细胞可见张力纤维 ,AEC形状指数在逐渐减小 ,长宽比增大。　结论　AEC的形态随WSS的动态变化而改变 ,提示WSS是导致AEC形态结构重建的主要因素。     

压力诱导大鼠颈总动脉即刻早基因产物c-Jun的表达

为了探讨压力在动脉重建中的作用机制 ,研究压力对动脉即早基因产物 c- Jun表达的影响。采用大鼠颈总动脉在体受力模型 ,以高压力 (16 0 mm Hg)和正常压力 (80 mm Hg)灌流颈总动脉 0 .5、1、3、6 h,免疫组织化学和计算机图像处理检测颈总动脉 c- Jun的表达。结果显示 ,正常压力作用下 ,1h组颈总动脉 c- Jun有少量表达 ,3h和6 h组有所增加。高压力作用 0 .5 h即可诱导颈总动脉 c- Jun的表达 ,随着时间的延长 ,c- Jun的表达与正常压力组相比有明显增加 (P<0 .0 1)。结果提示 ,压力可以诱导动脉 c- Jun的表达 ,这一机制可能在压力诱导动脉重建中起重要作用。     

一种可控性大鼠颈总动脉狭窄模型的建立及切应力测定

目的：为在体研究切应力改变诱导内皮细胞组织因了的表达建立一种可控性的大鼠颈总动脉狭窄模型。方法：54只SD大鼠随机分为9组，用自制硅胶管套扎左颈总动脉中段，术后不同时相点用TS 420型多普勒血流仪测定血流量，灌注前用DIGITEXα数字血管减影操作系统测定血管内径，用Poiseiuue流体力学公式Tw=32ηQ／πD^3计算切应力。结果：颈总动脉狭窄85％后，平均血流量减少了65％，局部切应力发生了显著变化（P〈0．01），在7d内无明显改变。结论：硅胶管套扎大鼠颈总动脉中段的狭窄模型，是比较理想的在体检测血流壁切应力改变对血管内皮细胞形态和功能影响的方法。     

喉罩对颈总动脉和颈内动脉血流动力学的影响

目的 研究喉罩对颈总动脉(CCA)和颈内动脉(ICA)内径、血流速率和血流量等血流动力学参数的影响.方法 随机选择择期全麻下行腹腔镜胆囊切除术患者60例,为美国麻醉医师协会(ASA)Ⅰ～Ⅲ级.根据不同年龄分为中青年组(A组,20～59岁)和老年组(B组,60～85岁).按不同的喉罩套囊内压力将A组和B组分为4个亚组,即A1、B1(套囊内压为20～30 cm H2O)(1 cm H2O=0.098 kPa)和A2、B2(套囊内压为40～50 cm H2O),每组15例.所有患者术毕后送入ICU复苏,尚未清醒时拔除气管导管,而后置入喉罩.记录置入喉罩前(T0),置入喉罩后3 min(T1)、10 min(T2)和拔除喉罩后(T3)各时点CCA和ICA的内径、血流速率和血流量等血流动力学参数以及生命体征参数.结果 CCA、ICA的内径和CCA血流量的基础值B组比A组要大(P<0.05).与T0比较,在T1和T2时点,A组和B组CCA内径分别减少9.5%～12.9%和14.5%～24.3%(P<0.05或P<0.01),其中以B2组减少最为显著,A2组和B2组ICA内径分别减少10.9%和16.3%(P<0.05).CCA和ICA的血流速率无明显变化(P>0.05).与T0比较,A组和B组,T1和T2时CCA的血流量分别减少9.3%～10.7%和12.2%～19.1%(P<0.05),其中以B2组减少最为显著,A组和B组ICA血流量分别减少10.0%～13.5%和13.9%～16.6%(P<0.05).在T3时点各观察指标均恢复至T0水平.结论 喉罩通气时,CCA和ICA的内径有所缩小,其血流量相应减少,老年患者减少更为明显,而其血流速率则无明显改变.     

短链酰基辅酶A脱氢酶在高血压血管重构中的作用

目的:研究短链酰基辅酶A脱氢酶(short-chain acyl-CoA dehydrogenase,SCAD)在高血压血管重构中的变化,探讨SCAD与高血压血管重构之间的关系。方法:采用游泳耐力训练方式训练16周龄的自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)和健康Wistar大鼠8周,分别以24周龄的SHR和Wistar大鼠作为实验对照,定期测量鼠尾收缩压,测定各组大鼠胸主动脉血管腔内径和血管壁中层厚度、SCAD的mRNA和蛋白表达水平、SCAD酶活性的变化、ATP和ROS水平及血清和胸主动脉游离脂肪酸含量。结果:与Wistar组比较,SHR组大鼠血压升高,血管腔内径减小,血管壁中层厚度增大,血管壁中层厚度与血管腔内径比值增大;与SHR组相比,SHR游泳组血压下降,血管腔内径增大,血管壁中层厚度减小,血管壁中层厚度与血管腔内径比值减小(P0.05)。与Wistar组比较,SHR组大鼠主动脉SCAD的mRNA和蛋白表达水平显著下调,主动脉中SCAD酶活性下降,ATP含量降低,血清和主动脉游离脂肪酸含量明显增加,ROS含量增加;分别与Wistar组和SHR组比较,Wistar游泳组和SHR游泳组主动脉SCAD的mRNA和蛋白表达水平均明显上调,主动脉中SCAD的酶活性增高,ATP含量增加,血清和主动脉的游离脂肪酸含量明显减少,ROS含量减少。结论:主动脉SCAD的表达下调可能与高血压血管重构密切相关。游泳运动可能通过上调SCAD表达,从而逆转高血压血管重构。     

肾性高血压血管重构中血红素加氧酶的作用

目的：研究血红素加氧酶（HO）在肾性高血压所致的血管重构中的作用。方法：采用两肾一夹（2K1C）肾性高血压大鼠模型，测定术后4周主动脉中膜的厚度、主动脉组织HO活性及HO-1蛋白表达水平。结果：① 2K1C肾性高血压大鼠术后2周开始出现高血压，在术后4周血压稳定升高；Hemin组术后4周未见血压升高。②术后4周2K1C组大鼠可见主动脉中膜的厚度较假手术组高27.5％（P<0.01）； Hemin组主动脉中膜的厚度较2K1C组低16.1％（P<0.01）。③术后4周2K1C组主动脉组织HO-1蛋白表达量明显高于假手术组（P<0.01）；HO酶活性高于假手术组（P<0.05）。结论：肾性高血压导致血管重构的过程中HO系统激活。诱导HO可以降低肾性高血压大鼠的血压，抑制主动脉中膜平滑肌层的增厚。     

动脉血流改变后壁切应力动态变化的检测与分析

在实验兔发出甲状腺前动脉的远心端结扎左颈总动脉,使其近心段血流约减少了９０％ ,在术后不同时相点观测该部位血流壁切应力的动态变化规律,以期进一步研究切应力在内皮重建过程中的作用。结果表明,切应力在术后的变化可概括为三个阶段：正常对照切应力→切应力显著降低阶段（术后１ ｈ～７ ｄ）→从低切应力显著增高阶段（术后７ ｄ 以后）→切应力回复正常对照水平阶段（术后３０ ｄ 以后）。这种改变与动脉管径的缩减密切相关。说明血流改变后切应力在调控动脉重建中可能起主要作用。     

颈动脉的形态与动脉粥样硬化的解剖学观测

目的研究颈动脉的形态与动脉粥样硬化的情况,为颈总、颈内动脉狭窄的诊治提供形态学基础。方法解剖观测成尸30(男24、女6)侧颈动脉,观测颈动脉的形态及动脉粥样硬化情况。结果①颈总动脉中段外径,左侧(8.75±1.56)mm;右侧(8.31±0.99)mm。②颈内动脉根部外径,左侧(8.15±1.42)mm;右侧(7.51±1.63)mm。③颈外动脉中段外径,左侧(4.87±1.09)mm;右侧(4.39±0.89)mm。④颈动脉粥样硬化发生率占60%(18侧),其中颈内动脉根部四壁明显动脉硬化,内腔直径1.6mm严重狭窄1侧,占总数的3.33%。结论颈动脉粥样硬化发生率最高为颈动脉窦,占颈动脉硬化标本的100%,可致颈内动脉内腔狭窄。     

半边莲生物碱缓解肾性高血压大鼠的血管重塑

目的： 探讨半边莲生物碱对肾性高血压大鼠主动脉血管重塑的影响。方法: 制备两肾一夹（2K1C）肾性高血压大鼠模型，灌服半边莲生物碱或卡托普利8周，用放射免疫技术测定血浆肾素活性（plasma rennin activity, PRA）。用Weigert法染色并测量腹主动脉中膜厚度及中膜截面积等血管重塑形态学参数。分别用Masson 三色法和免疫组化方法测腹主动脉总胶原蛋白含量和Ⅰ型胶原蛋白含量。结果: 高血压大鼠与假手术组相比PRA明显升高(P<0.05),使用半边莲生物碱后PRA显著降低(P<0.05);卡托普利对PRA无明显影响。高血压大鼠中膜厚度、中膜厚度/ 血管内径、中膜面积和腹主动脉胶原含量与假手术组相比明显升高(P<0.05)；半边莲和卡托普利均可使高血压组大鼠上述指标显著降低(P<0.05)。 结论: 肾性高血压大鼠存在血管重塑现象,半边莲生物碱能抑制胶原的表达、降低肾素活性,对缓解血管重塑有一定作用。     

Rab28相关信号通路在低切应力诱导 血管平滑肌细胞迁移中的作用

目的 研究低切应力（low shear stress, LowSS）诱导的血管平滑肌细胞（vascular smooth muscle cells, VSMCs）迁移功能异常在动脉粥样硬化血管重建病理过程中的作用及其分子机制。 方法 应用双向凝胶电泳结合质谱分析的差异蛋白质组学方法,研究1.5 Pa正常切应力（normal shear stress, NSS）与0.5 Pa LowSS条件下培养血管组织的蛋白质差异表达谱。应用血管内皮细胞（endothelial cells, ECs）与VSMCs联合培养的平行平板流动腔系统,分别施加NSS和LowSS,Western blot检测ECs与VSMCs的Rab28表达水平以及VSMCs的磷酸化ERK表达水平;Transwell法检测VSMCs的迁移能力;RNA干扰和PD98059分别特异性抑制VSMCs的Rab28表达和ERK磷酸化,再观察VSMCs迁移能力变化。结果 血管差异蛋白质组学的结果发现,与NSS组相比,Rab28在LowSS组血管组织的表达水平明显升高。细胞实验结果显示,LowSS加载明显上调VSMCs的Rab28蛋白表达、VSMCs迁移和ERK磷酸化。静态条件下RNA干扰抑制单独培养VSMCs的Rab28表达,VSMCs迁移能力明显降低,但ERK磷酸化水平无明显变化;应用PD98059特异性抑制VSMCs的ERK磷酸化,VSMCs迁移能力和Rab28表达水平均明显降低。结论 LowSS可能通过上调VSMCs的ERK磷酸化水平引起Rab28表达水平增加,从而诱导VSMCs迁移。探讨Rab28及其相关信号通路在切应力调控VSMCs功能中的作用及其机制,可能为深入理解动脉粥样硬化血管重建疾病发病机制和寻找新的药物治疗靶点提供力学生物学依据。     

支架参数对血管壁面剪切应力的影响

目的研究不同支架参数对血管壁面再狭窄的影响,为设计支架形式提供参考和依据。方法根据支柱的螺纹节距、支柱数目、支柱线径、支架突入流域深度、支柱截面形状对支架进行分组,利用三维计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟方法研究各个参数的不同设置对血管壁面剪切应力分布的影响。结果支架的支柱线径对壁面剪切应力影响最为显著,并且支架参数中节距变短、支柱数目增加、线径变宽、突入流域深度增加会导致壁面低剪切应力区域面积增加;相对于三角形与正方形截面形状,圆形截面支架导致的低剪切应力区域面积更少。结论支架在设计过程中应采用圆形截面,而且应尽可能缩小线径,增长节距,减少支柱数目,减小突入流域深度。     

流体剪切力作用下无间隙连接成骨细胞阵列内的钙响应

目的 研究间隙连接和ATP在力致胞间钙传递过程中各自的作用。方法 首先应用微模式化方法建立无间隙连接的成骨细胞阵列,再利用流动腔对细胞施加流体剪切力,观察并分析细胞的钙响应特征参数。结果 细胞间无物理连接时,仍会出现多个钙响应峰,但第1峰的响应时间与有间隙连接时相比明显加长。除去胞外或胞内钙时,只有约40%的细胞发生钙响应,且单峰与多峰约各占一半。阻断胞外ATP通路后,只有约20%的细胞有钙响应,且大多为单峰。结论 细胞间的间隙连接不存在时,ATP是介导细胞间钙传递的主要途径,说明间隙连接不是细胞间力致钙响应的必需途径。