实验兔气管内支架置入后内膜增生超微结构观察研究

摘要

背景和目的： 随着介入放射学的发展，气道内支架置入术已经成为治疗良性气道狭窄的有效手段，各种原因引起的气道狭窄可导致肺不张、呼吸困难甚至窒息死亡，而气道内支架置入能迅速有效解除狭窄部位并缓解这类症状，尤其是对于气管插管、结核等良性狭窄效果肯定[1]。相对于传统手术对于良性狭窄的袖式切除和端端吻合手术治疗，支架植入简单、便捷，创伤小、花费低，患者更易接受[2]。 然而气道支架置入后的相关并发症，尤其是支架置入后的内皮细胞的病理增生，往往引起支架两端重度再狭窄[3-6]，这种并发症一直困扰着临床介入医师，对于病理组织增生可行微波消融、激光治疗、高频电刀、氩气刀以及冷冻治疗、球囊扩张、气道支架再植入治疗[7-9]，近年来可吸收支架[10]、药物支架[11]的研究不断取得突破，有望解决支架植入术后的内皮细胞过度增生问题，然而良性气道狭窄植入镍钛金属裸支架后相关病理增生超微结构变化研究较少，有报道指出[12]雷帕霉素可以阻碍细胞周期进程从而抑制细胞增殖，本文旨记录支架植入后的病理增生超微结构变化并做以对比，从超微结构细胞器、细胞核水平入手进一步了解对比植入金属裸支架、覆膜支架及药物涂层支架对于内膜增生的影响，了解其与局部增生的相关关系，是否雷帕霉素可以抑制相关细胞器功能进而抑制细胞增殖，为提高支架置入后的远期效果和临床良性气道狭窄支架植入后增生性狭窄的预防治疗提供思路。 材料和方法： 1.1实验动物及支架选择 选取新西兰健康大白兔共108只，依据植入支架不同分为3组，雌雄不限，体重3.00～4.00kg,平均5～6个月。支架选择国产韩式自膨胀网状镍钛记忆合金气道支架（南京微创），根据胸部MSCT下气道直径的测量选择支架直径大于管径10%～20%，长度超过狭窄段2～3cm，计算平均值选择支架规格为：8mm×20mm。 1.2实验方法及分组 实验兔术前禁食水8h,术前30分钟应用盐酸塞拉嗪注射液按照0.1ml/Kg剂量臀部肌肉注射，观察其浅反射，如角膜反射、四肢疼痛反射及呼吸频率变化等，对局部疼痛刺激及无四肢抽搐反应，视为麻醉良好，麻醉后仰卧固定于自制实验支架上，术中耳缘静脉建立静脉通路，滴注生理盐水维持静脉通路，依次分三组A组：置入镍钛记忆合金金属裸气道支架组共36只，B组：置入镍钛记忆合金金属覆膜气道支架组共36只；C组：置入雷帕霉素洗脱气道支架组共36只实验兔分别置入对应气道支架，术中备尼可刹米、肾上腺素等急救药品。术中兔留置开口器在DSA下经开口器引入导丝依次经过口腔、咽和喉部通过声进入支气管，沿导丝送入支架推送器并在透视下于气管中部释放支架，支架置入后实验兔送回郑州大学动物实验中心饲养、观察，未予抗感染、止咳、消炎治疗。 1.3实验动物病理标本制作 支架植入术后3天、7天、2周、1月、2月、3月分别处死各组实验兔6只，取气管标本行病理学检查，标本包括支架中段、支架端及两端外1cm正常气管，在正中线剪开气管和支架，观察气管壁及腔内改变。抽出金属支架并于支架端、中段、远端横切取材，将标本浸泡于4%的甲醛溶液中送检并将电镜标本置于2.5%的戊二醛溶液中送检。 1.4统计分析 采用SPSS21.0软件进行统计学分析，各组数据采用(x)±s表示。各组间均数差异应用单因素方差分析比较，组间比较采用独立样本T检验，以P＜0.05差异有统计学意义。 结果： 1.肉眼所见：3天：3组未见明显病理增生。7天：3组可见轻度病理增生，支架段黏膜充血。2周组：气管腔相比正常段略增大，气管壁无增厚，但黏膜充血、肿胀，表面增生较少，黏膜表面可见少量脓性分泌物，由于支架的支撑作用金属裸支架及药物涂层支架组部分黏膜突出于支架内，三组均可见少量气管内膜血性渗出液。1个月组：裸支架组及覆膜支架组明显可见支架端两端气管壁增厚，药物涂层组管壁略增厚，裸支架组及药物涂层组部分支架黏膜覆盖，可见明显支架内膜突出，呈“鹅卵石”样改变，覆膜支架组两端黏膜增生，支架端嵌入增生组织内。覆膜金属支架内可见脓少量痰栓潴留。2个月组：裸支架组、覆膜支架及药物涂层组支架端均可见增生组织，裸支架组及药物涂层组部分支架黏膜覆盖，支架端嵌入增生组织内，支架不易剥离。3个月组：气管壁增厚，组织增生更为明显，管腔狭窄，金属裸支架及药物涂层支架被黏膜覆盖，其中金属裸支架及覆膜支架两端黏膜增生较重。65 2.电镜下超微结构变化及评分对比：通过电镜下观察细胞器、胞质及细胞核病理变化，实验发现随着植入时间的延长，增生细胞的细胞器及细胞核变化明显，3天、7天电镜下细胞器及细胞核基本结构正常。2周各组镜下表现为：可见纤毛柱状上皮细胞，纤毛倒伏，细胞间连接增宽，细胞核不规则，胞质内少量空泡，部分细胞细胞核溶解，细胞核残留，部分细胞膜破裂，三组均可见细胞间炎症细胞浸润。1个月各组：可见裸支架与覆膜支架相比雷帕霉素组细胞内内质网、高尔基体发达、核糖体增多，核仁及染色质异常，形态不规则。2个月各组：可见裸支架组内质网最为发达，其次为覆膜支架组，三组可见线粒体肿胀，线粒体脊减少甚至消失。3个月各组：裸支架组内质网空泡化，线粒体脊消失并肿胀破裂，覆膜支架组内质网肿胀明显，线粒体消失，药物涂层组可见肿胀的线粒体并脊减少甚至消失，可见肿胀的内质网及高尔基体，裸支架及覆膜支架组相比雷帕霉素组细胞器及细胞核变化差异不明显。观察周期内三组间比较细胞超微结构评分比较差异不具有统计学意义（P＞0.05），考虑雷帕霉素可以通过抑制细胞器的功能及细胞核的增殖延长细胞周期，从而达到抑制细胞增生的作用。 结论： 透射电镜下可见纤毛上皮细胞结构紊乱，表面纤毛排列紊乱，出现短纤毛，纤毛内微管排列不规则，病理组织增生细胞胞质内细胞器丰富，细胞核变形不规则，线粒体增大、增多及粗面内质网扩张、肿胀，高尔基体，细胞增生与细胞器、细胞核的变化密切相关，而雷帕霉素可以通过延长细胞周期从而抑制细胞增殖。

目录

OLE_LINK101

OLE_LINK102