动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞和平滑肌细胞分布的实验研究

摘要

动脉粥样硬化斑块破裂是引起急性心脑血管事件的主要原因，因此确定易损斑块对于预防急性心脑血管事件的发生具有重要意义。随着各种医学影像学技术的发展，使用非侵入性影像学方法诊断动脉粥样硬化斑块已经实现，然而，如何早期预测动脉粥样硬化患者发生急性心脑血管事件成为目前需要解决的问题。动脉粥样硬化分子影像学研究的开展，是目前心脑血管疾病防治的重要研究内容。本实验拟通过高脂饲养结合颈总动脉外置套管的方法建立ApoE-/-小鼠颈动脉粥样硬化模型，应用7.0T MRI对动脉粥样硬化斑块进行评价，并通过病理学方法检测粥样硬化斑块中巨噬细胞和血管平滑肌细胞的分布，为进一步开展分子影像学研究奠定一定的实验基础。本实验分为以下三个部分:
　　第一部分ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块形成特点及磁共振成像的实验研究
　　目的:建立载脂蛋白E基因敲除(ApoE-/-)小鼠颈动脉粥样硬化模型，并应用7.0T MRI对动脉粥样硬化斑块进行评价。
　　材料与方法:通过高脂饲养以及在左侧颈总动脉外置套管的方法建立实验组ApoE-/-小鼠和对照组野生型C57小鼠颈动脉粥样硬化模型(n=6)，8周后对两组小鼠行MR扫描。扫描完成后取血测定血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)，并取损伤侧颈动脉行HE染色观察病理学变化，并对有斑块形成的血管行Oil Red O染色观察斑块内脂质成分的分布。
　　结果:实验组小鼠在建模8周后MRI表现为损伤侧血管壁信号增高、管腔不规则狭窄，相应的组织病理学检查显示损伤侧动脉管腔狭窄，其内可见粥样斑块形成;而对照组小鼠在建模8周后MRI表现仅见2例血管壁信号增高、管腔狭窄，相应的组织病理学检查显示损伤侧动脉管壁增厚，未见粥样斑块形成。实验组小鼠血清TC和LDL值明显升高（t值分别为9.99和9.12，P值均＜0.01），TG和HDL值无明显变化（t值分别为-1.71和-1.05，P值＞0.05）。
　　结论:高脂饲养结合颈总动脉外置套管的方法可以快速建立ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化模型，应用7.0T MRI可成功对动脉粥样硬化斑块进行评价。
　　第二部分 USPIO MR成像检测ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块的实验研究
　　目的:探讨USPIO MR成像检测ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化斑块的可行性，为早期发现粥样硬化易损斑块提供实验依据。
　　方法:通过高脂饲养以及在左侧颈总动脉外置套管的方法建立实验组ApoE-/-小鼠和对照组野生型C57小鼠颈动脉粥样硬化模型(n=6)，8周后行颈部MRI平扫以及经尾静脉注入USPIO(0.25 mmolFe/kg)48 h后MRI扫描，扫描完成后取损伤侧颈动脉标本行普鲁士蓝染色和CD68、α-SMA免疫荧光染色。
　　结果:ApoE-/-小鼠尾静脉注入USPIO48 h后，在T2WI上损伤侧颈动脉血管腔内斑块信号较注射前减低，注射前后相对信号强度分别为1.00±0.24和0.73±0.21，信号强度减低(28.01±9.20)％，t=7.78，P值＜0.01，差异有统计学意义，病理组织学检测显示斑块内有铁颗粒沉积，且与斑块内巨噬细胞分布基本一致。C57小鼠注射前后相对信号强度分别为1.12±0.18和1.09±0.24，信号强度减低(-6.58±23.19)％，t=0.71，P值＞0.05，差异无统计学意义，病理组织学检测显示仅2例血管壁增厚，没有铁颗粒沉积。
　　结论:USPIO可作为MRI示踪剂以巨噬细胞作为靶细胞在体检测动脉粥样硬化斑块。
　　第三部分 ApoE-/-小鼠颈动脉粥样硬化斑块中巨噬细胞和平滑肌细胞分布的实验研究
　　目的:检测巨噬细胞和血管平滑肌细胞在ApoE-/-小鼠颈动脉粥样硬化斑块形成过程中分布的动态变化。
　　材料和方法:12只雄性ApoE-/-小鼠，随机分为3组，每组4只，通过高脂饲养以及在左侧颈总动脉外置套管的方法建立颈动脉粥样硬化模型，分别于建模后2周、4周和6周时处死动物，取损伤侧颈动脉，采用免疫组织化学方法观察斑块中巨噬细胞和平滑肌细胞分布的动态变化。
　　结果:建模后2周，小鼠颈动脉内膜受损，4周、6周可见不同程度的动脉粥样硬化斑块形成。巨噬细胞主要分布于斑块内膜下，呈散在分布，巨噬细胞比例随着粥样硬化斑块的进展而增高;血管平滑肌细胞主要分布于斑块表面，斑块表面的血管平滑肌细胞比例并没有随着斑块的进展而明显变化。
　　结论:巨噬细胞随着斑块进展而增多，血管平滑肌细胞没有随着斑块进展而明显变化，二者可作为动脉粥样硬化斑块形成过程中分子影像学潜在的靶细胞进行活体检测。