Mechanics 版 (精华区)

发信人: jackleo (黑马), 信区: Mechanics
标  题: 应力、动脉重建和生物力学特性
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Jun 18 19:46:43 2005), 转信

 作者：姜宗来 文章来源：上海第二医科大学

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
像分析技术，对5例正常成人升主动脉－主动脉弓标本及36例自发性高血压大鼠(SH
R) 和对照组WKY大鼠（各分4周、16周和26周3个年龄组）的主动脉弓标本进行了系
统定量的形态学研究，分析主动脉弓的几何形态和显微结构在血管轴向和周向的变
化，以及在高血压形成和年龄增长过程中的重建特点。

　　2．自发性高血压大鼠主动脉的结构重建及其力学特性 本文用组织形态学和计
算机图象分析研究了SHR主动脉几何形态及显微结构成分的重建; 观察了血管紧张素
II （Ang II）受体拮抗剂Losartan对SHR 主动脉重建的影响以及SHR主动脉的零应
力状态和压力-直径关系。

　　3．高血压肾动脉重建及其机制研究 本文选用SHR为高血压模型，同龄WKY为对
照，按时相点进行形态学和生物力学研究,探讨高血压肾动脉重建及其机制。 观测
血压、肾动脉主干张开角、最小肾血管阻力、肾内小动脉内径、壁厚、壁面积和中
膜的形态；放免测定血浆和肾组织匀浆Ang II、ET-1的含量；Northern blot法检测
肾组织TGF-b、ET-1、ETA和ETB的mRNA表达;分别给予SHR Losartan和BMS-182874, 
观察上述形态学和生物力学指标的变化 。

　　4．实验性低血压大鼠动脉的重建和生物力学特性 本文在SD大鼠左肾动脉起点
以下缩窄腹主动脉， 建立实验性低血压大鼠模型， 按不同的时相点， 在血管组织
切片上，观察腹主动脉、股动脉和胫前动脉的几何形态指标及其显微结构成份的变
化；在体观察腹主动脉P-V关系，研究腹主动脉顺应性的变化；观测动脉零应力状态
下张开角的变化，并计算腹主动脉周向壁应力。

　　二、 研究结果和结论

　　1．本文得到人升主动脉－主动脉弓几何形态学和血管三种显微结构成分相对面
积沿血管轴向和周向连续变化的完整数据。人升主动脉根部显微结构成分以胶原纤
维为主，胶原纤维/弹性纤维（C/E值）显著大于主动脉其它部分，主动脉左、右、
后瓣环、窦壁的厚度和三种显微结构成分相对含量均无显著差异。人主动脉弓几何
形态与显微结构存在血管轴向和周向非均匀性，形态结构提示了主动脉弓应力应变
的不均匀状况。主动脉弓胶原纤维的血管周向非均匀性不如弹性纤维和平滑肌显著
，这与其弹性模量高的力学性质相符合。

　　2．在高血压状态下，大鼠主动脉弓壁厚、中膜厚、管壁和中膜面积以及各显微
结构成分的相对面积均显著增大，中膜厚/内径也显著增大。SHR在成年以前，主动
脉重建是年龄不断增长和血压逐步升高综合作用的结果，其中，高血压是较主要的
因素。大鼠主动脉弓结构的血管周向非均匀性在高血压形成和年龄增长过程中始终
存在，而且在高血压血管重建过程中变得更为显著。

　　3．SHR 主动脉重建早期以平滑肌细胞肥大和平滑肌细胞面积增加为主, 老龄期
则以胶原纤维积聚为特征；Ang II对SHR主动脉平滑肌生长的调节为压力依赖性, 对
胶原纤维生长的作用则是通过非压力机制；SHR主动脉零应力状态表现为张开角增大
。高血压主动脉结构重建导致主动脉扩张性降低。

　　4．外径小于50mm的SHR肾内小动脉，其重建以SMC的重排为主，大于50mm者则存
在SMC的生长。小动脉内径在40 周以后才发生明显的减小。在SHR高血压发生发展过
程中，血压对肾动脉重建的影响大于年龄的影响。

　　5．发现SHR最小RVR显著大于同龄的WKY，其大小与肾内小动脉的壁腔比呈正相
关。高血压时RVR升高的主要原因是小动脉的形态学重建。高血压肾动脉重建时残余
应力增大，血管壁存在非均匀性生长。

　　6．发现SHR肾组织Ang II升高，Losartan能减轻SMC的肥大，阻止和逆转SHR肾
动脉重建，其机制中存在非血压依赖途径。Ang II促进肾动脉重建可能与TGF-b 的
mRNA表达无关。

　　7．内皮素（ET）参与了SHR肾动脉重建。SHR肾组织ETA mRNA表达增高，BMS-1
82874能减轻SMC肥大、减缓高血压肾动脉重建。

　　8．低血压造成动脉几何形态、平滑肌、胶原纤维及弹性纤维呈负增长状态，动
脉壁面积减小出现最早，趋势最稳定，是低血压大鼠动脉重建的特征性几何形态学
指标。肌性动脉比弹性动脉的几何形态学改变出现早。在血管三种显微结构成分中
，平滑肌对应力的反应最敏感，减小幅度最大，是影响动脉重建的主要因素；

　　9．低血压大鼠动脉壁应力下降与血压下降、动脉负增长的趋势一致。动脉零应
力状态下张开角的减小，腹主动脉的顺应性增加，P-V曲线在14天时明显上移，是低
血压动脉重建的重要的生物力学特性变化。(* 国家自然科学基金资助项目 196720
72) 


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