动脉系统中脂质的浓度极化与脂质在血管内皮层中沉积的相关性研究

admin · 发表于 2024-3-10 13:27:08

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雅宝题库解析：
动脉粥样硬化的发生发展是一长期综合性的病理过程。早期动脉粥样硬化起源于血液中的的脂蛋白，特别是低密度脂蛋白（LDL）以及经过氧化修饰后的LDL（ox-LDL）在血管壁中的过量沉积。动脉粥样硬化好发于动脉血管的生理分叉和弯曲处，称之为动脉粥样硬化局部性现象。由于动脉内皮对血浆蛋白等大分子物质具有低渗透性，发生在动脉壁上的渗流可能会使血液与血管壁接触面上出现质量传输过程中常见的脂质“浓度极化”现象，即脂质在血管内壁表面的浓度会高于其本体浓度。研究还发现，即使脂蛋白在血液中的本体浓度不变，其在血管壁面的浓度仍会随着血流流场的变化而变化。在血流受到扰动的低剪切力区域（流动分离和回流），血管壁面的脂蛋白浓度也会随之上升。由于动脉壁直接暴露于内表面的脂质浓度之中，我们推测脂质在血流受到扰动区域处的壁面浓度升高，会致使更多脂质在血管壁中的沉积，促使动脉粥样硬化局部性的发生。为了验证上述‘科学假说’，本论文采用激光扫描共聚焦显微镜术、DiI荧光标记示踪技术和二维平板流动腔技术，并结合计算机数值模拟，研究了LDL浓度极化与血管细胞对LDL吸收的定量关系。结果发现，LDL在细胞层的壁面浓度（cw）与细胞对LDL的吸收呈非线性的正相关。当cw较低时，细胞对LDL的吸收随着cw的增加而呈急剧增加趋势。随后，细胞对LDL的吸收增加趋于平缓，当cw达到160 g/ml时，细胞对LDL的吸收达到饱和。实验结果还显示，ox-LDL浓度极化现象同样会在血管细胞层表面发生。对于培养在可渗透膜的内皮细胞或者平滑肌细胞，与LDLs相同，ox-LDLs在细胞层的壁面浓度总是高于其在灌注液中的本体浓度16%左右。当ox-LDLs浓度 ≤ 20 μg/ml时，会促使内皮细胞增殖；大于50 μg/ml 时，会诱导细胞凋亡。与无渗流实验组相比，渗流组中的ox-LDL更易引起细胞的凋亡和死亡。为阐明LDL壁面浓度与流动壁面剪切率（内皮细胞形态）两个因素中，究竟哪个因素对LDL渗入动脉血管壁内的影响更大。本研究以新西兰大白兔主动脉-髂动脉分叉血管段为材料，在三种不同在体 (in situ) 灌注方式条件下测试了LDL在分叉血管内沉积的分布： i) 灌注方向为正向，即灌注方向与体内血液流动同向；ii) 灌注方向为反向，即由两条髂动脉血管往腹主动脉方向灌注；iii) 仅将LDL溶液灌入分叉血管段中，但没有流动。结果显示，在3组实验中， LDL在主动脉-髂动脉分叉处的外侧都有一个吸收峰值，此区域的内皮细胞呈无方向性的圆形或者多角形。相对于另外2组实验，正向组的LDL吸收峰值最明显；但静止组LDL总吸收值最大。实验结果表明，壁面剪切力调控的血管内皮功能障碍和LDL浓度极化两者均会影响LDL在血管壁中的沉积，但后者发挥着更为重要的作用。此外，本论文还研究了血液中的的旋动流现象在保护动脉系统免遭动脉粥样硬化侵袭中所发挥的作用。结果表明，旋动流在致动脉粥样硬化脂质的传输方面起着积极的作用，有助于减少脂质浓度极化的发生，抑制脂质在血管壁中的沉积。综上所述，本论文的研究证实了上述的‘科学假说’：脂质浓度极化现象在动脉粥样硬化局部性中发挥着更为重要（相对于流动剪切力）的作用。因此，本研究不仅对认识动脉粥样硬化局部性的血流动力学成因具有重要意义，还可为人工血管及血管再造手术方案的设计提供有力的理论依据。

动脉系统中脂质的浓度极化与脂质在血管内皮层中沉积的相关性研究

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