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【摘要】 目的 观察188铼血管内照射对抑制新西兰白兔血管损伤术后平滑肌细胞增殖疗效。方法 40只新西兰白兔行腹主动脉球囊内皮拉伤后分别予188Re血管内照射（照射组），不予血管内照射（对照组），分析术后3、6周病理组织学标本平滑肌细胞增殖和凋亡情况。结果 照射组3周平滑肌细胞比对照组增殖细胞明显下降，凋亡细胞明显增多（P＜0.05），6周两组平滑肌细胞增殖、凋亡无显著性意义(P＞0.05)。结论 血管内照射能有效抑制新西兰白兔血管损伤术后平滑肌细胞增殖，促进平滑肌细胞细胞凋亡。
【关键词】 新西兰白兔；再狭窄；188铼；血管内照射
【Abstract】 Objective To observe the effect of 188 Re intravascular irradiation on inhibiting proliferation of rabbit vessel smooth muscle cells(VSMCs) after balloon angioplasty. Methods Forty New Zealand white rabbits were divided into two groups to perform balloon catheter overstretched on abdominal aortic artery. In irradiation group,188Re-radioactive liquid filled balloon irradiation was performed in target segment. Proliferation and apoptosis of VSMCs in target segment were analysis after 3 and 6 weeks. Results In 3 weeks, proliferation cells were decreased significantly and apoptosis cells were increased significantly in irradiation group than that in control group (P＜0.05), and there were no significant difference between two groups in 6 weeks(P＞0.05). Conclusion Applied 188 Re to intravascular irradiation can inhibit the proliferation and accelerate the apoptosis of VSMCs after balloon angioplasty efficiently.
【Key words】 New Zealand white rabbit; restenosis;188Re; intravascular irradiation
血管再狭窄(RS)是导致冠状动脉成形术(PTCA)失败的主要原因之一。PTCA术后机械损伤刺激了血管平滑肌细胞（VSMCs）增殖，使其表型由收缩型转换为合成型，迁移、增殖能力增强，促进细胞外基质合成，导致管腔RS的发生［1］。血管内照射治疗是抑制细胞增殖的有效方法, 动物实验及临床研究表明［2，3］，血管内照射能抑制新生内膜增生，预防损伤血管RS。本实验采用β-放射性核素188Re对新西兰白兔血管损伤术后进行血管内照射，观察血管内照射对术后不同时点血管平滑肌细胞的增殖、凋亡的影响，旨在证实血管内照射治疗预防血管再狭窄的可行性及有效性。
1 材料与方法
1.1 动物分组 健康新西兰大白兔40只，雌雄各半，体重2.2～2.5kg，随机分为对照组和照射组，每组20只，再将两组随机分为2个亚组，每个亚组10只，普通兔颗粒饲料喂养，由广西医科大学动物实验中心提供。
1.2 实验仪器及试剂 (1)188钨/188铼(188Ｗ/188Re)发生器由上海新科药业股份公司提供，每次实验前用生理盐水从发生器中淋洗得到188Re，测定放射性浓度为1153.58～2132.31GBq/L；(2)增殖细胞核抗原(PCNA)单抗试剂盒，武汉博士德生物制品公司；(3)原位细胞凋亡(TUNEL)检测试剂盒，武汉博士德生物制品公司；(4)DMR＋Q550病理图像分析仪，德国莱卡公司。
1.3 实验方法 (1)照射组予氯胺酮20～30mg/kg和氯丙嗪10～20mg/kg肌肉注射麻醉动物，分离右股动脉并给予肝素150 IU/kg，用3.0mm×20mm球囊经股动脉逆行插入腹主动脉，以8个大气压（atm）扩张2min，中间间隔30s，撤出球囊。将另一球囊再次逆行插入扩张部位，注入188Re溶液，以2 atm充盈球囊。本实验参考Hoher［4］等应用剂量，选择组织0.5mm处吸收剂量为15Gy，根据临床用剂量计算经验公式计算达到靶剂量时所用的时间为353～653ｓ。对照组则行腹主动脉拉伤后不予188Re血管内照射。结扎右股动脉,青霉素干粉局部敷撒,缝合皮肤,普通饲料喂养。(2)分别于术后第3、6周处死动物，每次处死各10只。取腹主动脉拉伤血管常规脱水固定，石蜡包埋，制作切片，分别进行PCNA免疫组化检测、TUNEL检测。(3)两组动物分别于术前、术后3、6周，空腹12h，第2天早晨经耳缘静脉采血，行血常规检查，测定红细胞（RBC）、血红蛋白（HGB）、白细胞（WBC）、血小板（PLT）数值。
1.4 结果判定 (1)VSMCs增殖细胞PCNA染色见细胞核内呈细颗粒状棕黄色沉淀。每个血管取3张切片，行PCNA染色，每张切片随机选10个高倍视野，分别计数每个高倍视野中细胞总数和PCNA阳性细胞数，计算PCNA阳性细胞占总计数细胞的百分比（PCNA阳性细胞数/计数细胞总数×100%），取平均值。(2)VSMCs凋亡细胞TUNEL染色见细胞核呈棕褐色。每个血管取3张切片，行TUNEL染色，每张切片随机选10个高倍视野，分别计数每个高倍视野中细胞总数和TUNEL阳性细胞数，计算VSMCs凋亡细胞百分比（TUNEL阳性细胞数/计数细胞总数×100%），取其平均值。
1.5 统计学分析 结果以均数±标准差（x±s）表示，应用SAS8.0软件进行配对ｔ检验或组间ｔ检验，P＜0.05表示差异有显著性。
2 结果
2.1 PCNA免疫组化分析 PCNA是一种仅在增殖细胞中合成或表达的核内多肽，其表达和合成与细胞周期有关，主要表达于增殖细胞的S期、G1期和G2初期，是判断细丙增殖度的一种指标。本实验PCNA染色显示，与对照组相比，第3周照射组PCNA阳性细胞百分比明显降低，差异有显著性（P=0.046），第6周则差异无显著性（P=0.076）（见表1）。
2.2 TUNEL检测分析 细胞凋亡时，由于内源性核酸内切酶的激活，核DNA被切割成许多双链DNA片段以及高分子量DOA单链断裂点，暴露出大量3-羟基末端，用末端脱氧核苷酸转移酶标记缺口末端，则可原位特异地显示出凋亡细胞。本实验TUNEL检测显示，与对照组相比，照射组3周VSMCs凋亡细胞百分比明显高于对照组，差异有显著性（P=0.018），6周VSMCs凋亡细胞百分比差异无显著性（P=0.251）（见表1）。
2.3 血常规分析 照射前、照射后3、6周血常规检查结果显示，各时段外周全血中RBC、HGB、WBC、PLT数值无明显变化，差异无显著性(P>0.05)。
表1 两组各时点PCNA与凋亡细胞百分比 (略)
3 讨论
VSMCs参与球囊损伤后新生内膜形成，可迁徙、增殖和形成基质，在PTCA术后RS中起着关键作用。早在20世纪50年代，核医学工作者就使用放射性核素防治瘢痕形成，取得了良好效果。有研究表明，血管内照射能抑制VSMCs增殖，使细胞停滞在G0/G1期，还能明显抑制细胞迁移及促使细胞凋亡［5］。照射治疗预防RS机制是放射线对生物大分子的电离辐射作用［6］：细胞暴露于射线时，DAN突变，染色体畸变，核酸及蛋白质合成受损，细胞增殖分裂能力下降或消失，最终抑制细胞增殖甚至导致细胞死亡。这种作用随细胞增殖分裂活动能力不同而不同，即静止细胞对电离辐射敏感性较弱，而增殖旺盛细胞敏感性显著增强。
目前在动物实验和临床应用的血管内照射核素种类很多，主要有γ射线源和β射线源。γ射线穿透力强，易对非靶组织产生损害，在操作过程中对医生和患者的防护比较困难，操作不当会导致辐射损伤［7］。188Re发射高能β射线，组织中射程短，能有效抑制内膜增生而对受照射机体影响小，减少操作人员的放射损伤。188Re可从188W/188Re发生器获得，4天淋洗1次，使用方便, 价格低廉，临床研究短期内没有发现急性期并发症及其它副作用［8］。本实验选择球囊表面30Gy作为放射剂量，即在组织0.5mm处吸收剂量为15Gy，结果表明此剂量能够抑制内膜增殖，预防RS。
本实验PCNA免疫组化染色显示，与对照组相比，第3周照射组PCNA阳性细胞百分比明显降低，提示血管平滑肌细胞增殖、迁移能力在照射3周受到明显抑制。第6周照射对VSMCs的抑制作用不显著，提示VSMCs的增殖、迁移过程在3周内已基本完成。TUNEL检测显示，与对照组相比，3周照射组VSMCs凋亡细胞百分比明显增高，6周VSMCs凋亡细胞百分比差异无显著性，提示血管内照射3周VSMCs凋亡受到明显促进，照射6周对VSMCs凋亡促进作用减弱。实验分别在照射前、后3、6周进行血常规检查，结果显示照射前、后外周全血中RBC、HGB、WBC、PLT数值无明显变化，，提示血管内表面下0.5mm处组织吸收剂量为15Gy的血管内照射对骨髓造血功能无明显抑制作用。
本实验结果显示188Re血管内照射能抑制VSMCs增殖、促进VSMCs凋亡，从而抑制新生内膜生成，因此血管内照射能有效降低RS。实验采用的抑制血管再狭窄所需的血管内照射剂量未发现有骨髓抑制作用，188Re有望成为理想的血管内放射源。但实验研究对象是兔腹主动脉，与人冠状动脉存在差异，故应进一步展开临床实验深入研究188Re血管内照射对人冠状动脉再狭窄的影响。
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基金项目：广西自然科学基金资助项目（项目批准号：桂科基0342009-4）
作者单位： 530021 广西南宁，广西医科大学第一附属医院，广西心血管病研究所(通讯地址：541002 广西桂林，广西区第二人民医院心内科)
(编辑：秋 实)