不同周齡自發(fā)性高血壓大鼠動態(tài)血壓變化及阻力血管形態(tài)學研究*

李 虹, 肖傳實, 王 蕾, 楊慧宇

(山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院心內(nèi)科， 山西 太原 030001)

不同周齡自發(fā)性高血壓大鼠動態(tài)血壓變化及阻力血管形態(tài)學研究*

李 虹, 肖傳實△, 王 蕾, 楊慧宇

(山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院心內(nèi)科， 山西 太原 030001)

目的觀察不同周齡自發(fā)性高血壓大鼠(SHR)動態(tài)血壓變化及阻力血管形態(tài)。方法分別選用16周及40周齡的SHR模型，使用遙感監(jiān)測技術觀察清醒、無拘束SHR的動態(tài)血壓變化，分析不同周齡SHR的血壓晝夜變化及變異度，比較不同周齡SHR阻力血管的形態(tài)學變化。結果40周SHR較16周SHR 24 h血壓均值高，但無顯著差異；16周SHR夜間血壓下降率較40周明顯升高(Plt;0.05)；40周SHR 血壓變異系數(shù)較16周SHR明顯增大。腸系膜動脈(阻力血管)中膜面積/管腔面積比值隨著周齡的增加而增加，5周、16周與40周相比有顯著差異(Plt;0.05)。結論40周SHR動態(tài)觀察24 h血壓變異度較16周SHR大，且隨著周齡的增加，阻力血管(腸系膜動脈)的中膜面積/管腔面積增加。

自發(fā)性高血壓大鼠; 動態(tài)血壓; 高血壓

高血壓患病率隨年齡的增長而逐漸增加。使用動態(tài)血壓監(jiān)測技術可以真實反映各時點的血壓狀況[1]，揭示血壓波動特點及晝夜變化規(guī)律。血壓晝夜模式獨立于血壓水平影響心血管系統(tǒng)功能。而偶測血壓不能反映血壓的24 h動態(tài)變化，并且不能排除生理因素的影響。同時血壓波動性作為研究心血管活動指標被認為與高血壓靶器官損傷密切相關。本研究以自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rat，SHR)為高血壓動物模型，采用遙感測壓法監(jiān)測不同周齡清醒、無拘束活動的SHR動態(tài)血壓情況，比較不同周齡SHR的動態(tài)血壓、血壓波動性變化，同時對不同周齡SHR阻力血管(腸系膜動脈)的形態(tài)學變化進行觀察比較。

材 料 和 方 法

1材料

1.1動物 雄性SHR，清潔級，16周齡和40周齡，250-280 g，購自四川省實驗動物檢測中心[編號：SCXK(川)2004-16]。

1.2主要試劑 戊巴比妥鈉(Sigma)；組織膠(DSI)；生物纖維片(DSI)；抗凝膠(DSI)；HE(Sigma)。

1.3主要儀器 遙感測壓監(jiān)測系統(tǒng)DSIDSI；植入子(PA-C10)(DSI)；數(shù)據(jù)接收器(PRC-1 SN6301)(DSI)；外界壓力監(jiān)控器(APR-1 SN1782)(DSI)；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(Matrix 2261)(DSI)；數(shù)據(jù)處理軟件(Silver Version 4.0)(DSI)；BL-410生物信號顯示與處理系統(tǒng)(成都泰盟電子有限公司);HX-II型小動物血壓計(湖南醫(yī)科大學);顯微鏡(Olympus)切片機( ELICA2035)。

2方法

2.1模型的建立

① 動物的選擇 雄性SHR, 16周及40周齡各15只，飼養(yǎng)于潔凈環(huán)境內(nèi)。

② 尾套法測量 將SHR在37 ℃保溫箱內(nèi)預熱10-15 min，待尾動脈充分擴張，將鼠尾穿過尾套并與脈搏換能器相連，設置儀器參數(shù)(G=50,T=0.01,s,F=3 Hz)，使尾動脈脈搏信號足夠大。動物安靜后用橡皮球充氣加壓，使尾套內(nèi)壓力升高至脈搏完全消失，然后緩慢放氣尾套減壓直至脈搏信號恢復正常，停止信號采集。用BL-410生物信號處理系統(tǒng)測量壓力值，點擊信息按鈕顯示實時收縮壓及心率，重復測量3次，取平均值。

③ 血壓遙感監(jiān)測系統(tǒng)建立[2]SHR使用1%戊巴比妥鈉(4 mL/kg)麻醉，于腹正中線切開長約2-3 cm的切口，分離腹主動脈，用2%利多卡因沖洗血管。暫時夾閉血管，用25號針頭穿入腹主動脈并順其孔將植入子導管插入約5-6 mm(逆血流方向)，用纖維片固定導管。之后，再次用2%利多卡因沖洗血管，避免血管收縮痙攣。將腸段送回腹腔。植入子被固定在腹壁并關腹。術后大鼠單籠飼養(yǎng)，可以無拘束自由活動，術后7-10 d左右血壓、心率趨于穩(wěn)定，將籠置于接收板上收集數(shù)據(jù)，并由信號處理器轉(zhuǎn)換后用相關軟件分析整理，監(jiān)測血壓心率變化。

2.2指標測定

① 動態(tài)血壓變化 每天從上午8-9時起連續(xù)監(jiān)測動態(tài)血壓24 h。測壓間隔為30 min。監(jiān)測所得參數(shù)有24 h、白天(6：00-22：00)、夜間(22：00-6：00)和每1 h的平均收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)和心率(heart rate，HR)。

② 動態(tài)血壓均值 監(jiān)測自發(fā)性高血壓大鼠24 h動態(tài)血壓，每次開始時間均為16：00，監(jiān)測參數(shù)為收縮壓和舒張壓及心率，并計算每日的24 h SBP和DBP均值。

③ 夜間血壓下降率 由于大鼠生理節(jié)律與人類相反，故血壓下降率為(夜間均值-白晝均值)/夜間均值，以判斷晝夜節(jié)律變化。

④ 血壓波動性 長時血壓變異，即24 h動態(tài)血壓均值的標準差，能更好地代表整體血壓變異，與靶器官損害程度有關。監(jiān)測不同周齡SHR 24 h內(nèi)動態(tài)血壓變化，計算24 h內(nèi)SBP、DBP的均數(shù)及標準差，用標準差除以均數(shù)所得值即該日該組大鼠的血壓變異系數(shù)。

⑤ 不同周齡SHR腸系膜動脈形態(tài)學比較 雄性SHR大鼠, 5周、16周及40周齡各5只，飼養(yǎng)于潔凈環(huán)境內(nèi)。將SHR處死后取腸系膜動脈，經(jīng)中性福爾馬林固定，常規(guī)脫水，包埋切成6-10 μm的薄片，進行HE 染色。使用圖像分析儀測定血管中膜厚度/管腔面積。

3統(tǒng)計學處理

結 果

1不同測壓方法的比較

同一動物使用尾套法及DSI植入式生理信號遙測系統(tǒng)測量清醒大鼠血壓，見表1。遙感測壓法較尾套法獲得的血壓值低(Plt;0.05)。 16周及40周SBP值無顯著差異。

表1 使用尾套法及生理信號遙測系統(tǒng)測量同一清醒大鼠收縮壓的比較

2不同周齡SHR動態(tài)血壓變化

2.116周SHR動態(tài)血壓變化 由圖1可以直觀地看到16周SHR的24 h血壓呈夜間高、白天低的晝夜變化，平均動脈壓為(133.50±7.83)mmHg，脈壓(48.78± 6.42)mmHg。

2.240周SHR動態(tài)血壓變化 由圖2同樣可以直觀地看到40周SHR的24 h血壓情況，血壓呈夜間高、白天低的晝夜變化，平均動脈壓(140.6±14.7)mmHg，脈壓(50.48±4.57)mmHg。

Figure 1. Typical 24-hour blood pressure recorded by DSI radio telimetric system in 16-week-old SHR.A：siystolic blood pressure(SBP)and diastolic blood pressure(DBP)；B:pulse pressure；(PP)andmean arterial pressure(MAP).±s.n=15.

Figure 2. Typical 24-hour blood pressure recorded by DSI radio telimetric system in 40-week-old SHR.A：SBP and DBP；B: PP and MAP±s.n=15.

324h動態(tài)血壓均值

40周SHR較16周SHR 24 h血壓均值增高，但無顯著差異(Pgt;0.05)；與16周SHR相比，40周SHR的24 h平均心率(24 h HR)及24 h脈壓(PP)明顯升高(Plt;0.05)，見表2。

4夜間血壓下降率

40周SHR夜間血壓下降率較16周明顯降低，見表3。

表2 SHR的24 h動態(tài)血壓變化

表3 不同周齡SHR夜間血壓下降率的比較

5血壓變異系數(shù)

40周SHR 血壓變異系數(shù)較16周SHR明顯增加，見表4。

6不同周齡SHR腸系膜動脈形態(tài)學比較

腸系膜動脈(阻力血管)中膜面積/管腔面積比值隨著周齡的增加而增加(圖3、4)， 5周、16周與40周相比有統(tǒng)計學意義(0.8955±0.1000，1.0653±0.1500vs1.3373±0.1900,Plt;0.05)。中膜厚度/管腔半徑比值也隨周齡的增加而增加，分別是(0.3723±0.1300，0.4400±0.0800，0.5900±0.0400),40周與5周及16周相比差異顯著(Plt;0.05)。

表4 不同周齡SHR血壓變異系數(shù)的比較

Figure 3. Comparison of the ratios of media thickness to lumen radius, media area to lumen area and lumen radius to vessel radius in SHR at different weeks of age±s.n=15. *Plt;0.05 vs 40 weeks.

Figure 4. The comparison of morphology of arteria mesenterica in SHR at different weeks of age(HE staining,×40).A: 5 weeks； B:16 weeks； C: 40 weeks.

討 論

高血壓是以體循環(huán)動脈血壓增高為主要表現(xiàn)的臨床綜合征，是最常見的心血管疾病。目前，對清醒動物血壓的監(jiān)測最普遍應用的技術是尾套加壓法，加壓將產(chǎn)生一些額外的刺激，不同程度使血漿兒茶酚胺和皮質(zhì)醇激素增加，從而人為地增加了壓力[2]。無線遙感監(jiān)測系統(tǒng)對于測量清醒無拘束動物的血壓和心率提供了另一種選擇。新近的一些前瞻性臨床隨訪研究證實，中心動脈壓升高與心、腦、腎等器官損害及其并發(fā)癥發(fā)生有非常密切的關系[3-7]，發(fā)現(xiàn)中心動脈壓預測心血管事件的能力優(yōu)于外周動脈(肱動脈)壓力。無線遙感監(jiān)測系統(tǒng)不僅能測得大鼠的中心動脈壓，而且能對實驗動物進行24 h動態(tài)血壓監(jiān)測(ambulatory blood pressure monitoring,ABPM)。

我們在觀察16周SHR血壓過程中，將遙感測壓法獲得的中心動脈壓及尾套法獲得的外周動脈壓進行比較，前者測壓SBP明顯低于后者，而40周SHR兩種方法測得SBP差異不顯著。其原因可能是主動脈壓力波形隨年齡改變導致中心動脈和外周動脈間壓力波振幅增加程度減少[12]。本研究中40周SHR較16周SHR 24 h血壓均值較高，但沒有統(tǒng)計學意義；16周SHR夜間血壓下降率SBP較40周SHR明顯；40周SHR血壓變異系數(shù)較16周SHR明顯增大。在高血壓病的診斷、治療以及相關心血管疾病危險程度的判斷中，越來越多的證據(jù)表明，脈壓增大也是心血管疾病(尤其是冠心病)的獨立危險因素[8]。而脈壓增大是由于年齡的增加[9]，主動脈及其主要分支的彈性下降，大動脈僵硬度的增高是源于其彈力薄板層的斷裂和破碎以及管壁中膠原與彈性蛋白比值的改變。導致動脈的順應性下降和脈搏波的傳導速率增快，由于脈搏波的傳導速率增快[10]，反射的脈搏波提前抵達并與前向壓力波相疊加，進一步升高收縮壓，從而導致中央脈壓的增大。目前完成的多個臨床試驗均證實，脈壓與心血管事件尤其是冠心病的發(fā)生率之間呈現(xiàn)強的相關性，并且其相關性是獨立于收縮壓和舒張壓水平的。且隨著年齡的增大，其相關性更為顯著[11]。本實驗觀察不同周齡SHR的脈壓水平，40周脈壓較16周增加，與上述結論一致。

在對阻力血管(腸系膜動脈)形態(tài)學觀察中，發(fā)現(xiàn)隨著周齡的增加，SHR阻力血管的肥厚在隨周齡增加，推論其發(fā)生也是高血壓中的重要因素之一，血管平滑肌細胞增生肥厚，血管平滑肌周圍膠原化，血管管腔狹窄，彈性降低，外周阻力增加，導致血壓升高。

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Changesofambulatorybloodpressureandmorphologyofresistancevesselinspontaneouslyhypertensiveratsatdifferentweeksofages

LI Hong, XIAO Chuan-shi, WANG Lei, YANG Hui-yu

(DepartmentofCardiology,TheSecondHospitalofShanxiMedicalUniversity,Taiyuan030001,China.E-mail:ganxibaozhongxin@sina.com)

AIM: To observe the changes of ambulatory blood pressure and morphology of resistance vessel in spontaneously hypertensive rats (SHR) at different weeks of ages.METHODSSHR at the ages of 16-week and 40-week were used. The blood pressure (BP) was monitored by radiotelemetric technique (RTT). The data of BP, diurnal variation and the variability were analyzed.RESULTSThe results showed that the falling rate of BP at night in 16-week group was larger than that in 40-week group (0.0498vs0.0211,Plt;0.05). The BP variability in 40 weeks group was higher than that in 16-week group. Tunica media area/lumen area ratio of arteria mesenterica was increased with aging (Plt;0.05).CONCLUSIONThe variability of 24-hour blood pressure in 40-week-old SHR is higher than that in 16-week-old SHR. Along with the increase in ages, tunica media vasorum area/lumen area in resistance blood vessel (arteria mesenterica) increases.

Spontaneous hypertensive rat; Ambulatory blood pressure; Hypertension

1000-4718(2011)04-0653-05

R331.3+6

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.04.006

2010-07-22

2011-02-22

山西省衛(wèi)生廳科技攻關基金資助項目(No. 200818)

△ 通訊作者 Tel:0351-3362132;E-mail：ganxibaozhongxin@sina.com