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为探究腹主动脉瘤(AAA)与胸主动脉瘤(TAA)差异,研究人员对比患者与小鼠,发现 AAA 是全身性疾病,意义重大。
腹主动脉瘤研究:突破认知,探索疾病新奥秘
在人体的血管系统中,主动脉宛如一条至关重要的 “生命通道”,为全身输送血液。然而,当主动脉出现异常扩张,形成主动脉瘤时,就如同这通道上出现了危险的 “鼓包”,随时可能破裂,引发致命后果。腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm,AAA)和胸主动脉瘤(Thoracic Aortic Aneurysm,TAA)便是其中两类常见且棘手的疾病。
长期以来,虽然人们对主动脉瘤有所了解,但关于 AAA 和 TAA 的发病机制却迷雾重重。尽管有研究怀疑 AAA 具有系统性特征,可这一观点并未得到充分证实,而且也不清楚为何只有 AAA 表现出这种全身性倾向,TAA 却没有。同时,由于缺乏可靠的动物模型,人类研究又多依赖于已形成的动脉瘤组织(代表复杂病理过程的终末阶段),使得对 AAA 和全身性动脉扩张(arteriomegaly)发病机制的理解困难重重。因此,开展相关研究,明确两者差异及 AAA 发病机制迫在眉睫。
为了揭开这些谜团,上海交通大学医学院附属上海胸科医院等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们深入了解 AAA 提供了新视角。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是医学影像学技术,通过对患者进行 CT 血管造影(CTA),详细测量了主动脉及其主要分支在不同层面的直径,以此来分析血管形态和扩张情况。对于小鼠实验,除了采用对比增强微型 CT 扫描成像,还利用磁共振成像(MRI)技术,从多角度观察小鼠主动脉树的形态变化。此外,研究人员构建了 tamoxifen - 诱导的平滑肌细胞(SMC)特异性 Lkb1 基因敲除小鼠(Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠)模型,为研究 AAA 发病机制提供了重要工具。同时,组织学分析方法也不可或缺,对小鼠组织进行苏木精 - 伊红(H & E)染色,用于观察组织病理变化。
下面来看看具体的研究结果:
- 患者特征分析:研究共纳入 47 名 AAA 患者、47 名升胸主动脉瘤(Ascending Thoracic Aortic Aneurysm,ATAA)患者和 46 名非动脉瘤对照组。AAA 患者年龄显著大于 ATAA 患者和对照组,在性别方面,AAA 或 ATAA 患者与对照组匹配良好。此外,AAA 组中吸烟、高血压和高血脂的发生率高于对照组。
- AAA 患者主动脉弥漫性扩张:对比三组患者主动脉多个固定层面的平均直径发现,ATAA 组在主动脉窦管交界(STJ)、头臂干起始部位和左颈总动脉(LCCA)起始部位的平均主动脉直径最大,但在其他测量部位与对照组无显著差异。而 AAA 患者整个主动脉(所有 8 个测量部位)的平均横截面直径显著大于对照组,表明 AAA 患者主动脉呈现弥漫性扩张,ATAA 患者的主动脉扩张则局限于升主动脉。
- AAA 患者中等动脉弥漫性扩张:进一步研究发现,AAA 患者主要主动脉分支(如 LCCA、腹腔干、肾动脉、髂总动脉和股总动脉)的平均动脉直径显著大于非动脉瘤对照组。ATAA 组除了靠近动脉瘤形成部位的 LCCA 显著增粗外,其他分支血管直径与对照组无明显变化,这进一步表明 AAA 患者存在全身血管扩张,而 ATAA 患者血管扩张相对局限。
- Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠出现全身性动脉扩张和多发动脉瘤:研究人员利用 Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠模型进行研究,发现几乎所有该模型小鼠在腹主动脉、髂动脉和 / 或股动脉出现多发动脉瘤。通过 CTA 三维重建和测量,发现患病小鼠主动脉多个层面的平均直径显著大于野生型小鼠,且主要主动脉分支的平均动脉直径也显著增大,还频繁出现髂动脉、肾动脉和股动脉的动脉瘤破裂,这表明 Lkb1 基因缺失会导致全身性动脉扩张和多发动脉瘤。
- Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠主动脉或动脉渐进性扩张:在不同时间点对 Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠进行检查,H & E 染色显示小鼠胸主动脉和腹主动脉渐进性扩张,颈动脉和股动脉也显著扩张,主动脉长度增加。MRI 检查发现,即便尚未形成动脉瘤的小鼠,其主动脉多个层面的平均直径也已显著增大,且形成 AAA 的小鼠常伴有髂动脉、股动脉甚至尾动脉的动脉瘤,进一步证实 AAA 是全身血管的系统性扩张。
研究结论与讨论部分意义重大。本研究明确了 AAA 是一种全身性血管疾病,而 ATAA 相对局限。通过动物模型发现,全身性动脉扩张和 AAA 形成可能是同一疾病影响动脉结构完整性的不同表现或阶段。这一结论有助于理解 AAA 的发病机制,即可能与遗传突变或缺陷导致血管平滑肌细胞(VSMC)命运丧失有关。同时,研究也存在一定局限性,如患者主动脉大小未根据体表面积标准化,小鼠样本切片数据可能存在误差,且研究为回顾性设计、样本量较小等。未来需要前瞻性多中心大样本研究进一步验证这些发现。但无论如何,本研究为 AAA 的研究开辟了新道路,其构建的小鼠模型为后续转化研究奠定了基础,有望推动对 AAA 疾病的深入理解和治疗突破。<【腹主动脉瘤:全身性动脉扩张疾病的新认知】【为探究腹主动脉瘤(AAA)与胸主动脉瘤(TAA)差异,研究人员对比患者与小鼠,发现 AAA 是全身性疾病,意义重大。】【腹主动脉瘤 | 胸主动脉瘤 | 动脉扩张症 | 血管平滑肌细胞 | Lkb1 基因 | CT 血管造影 | 磁共振成像 | 动物模型 | 发病机制 | 动脉瘤破裂】【国内】【
腹主动脉瘤研究:突破认知,探索疾病新奥秘
在人体的血管系统中,主动脉宛如一条至关重要的 “生命通道”,为全身输送血液。然而,当主动脉出现异常扩张,形成主动脉瘤时,就如同这通道上出现了危险的 “鼓包”,随时可能破裂,引发致命后果。腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm,AAA)和胸主动脉瘤(Thoracic Aortic Aneurysm,TAA)便是其中两类常见且棘手的疾病。
长期以来,虽然人们对主动脉瘤有所了解,但关于 AAA 和 TAA 的发病机制却迷雾重重。尽管有研究怀疑 AAA 具有系统性特征,可这一观点并未得到充分证实,而且也不清楚为何只有 AAA 表现出这种全身性倾向,TAA 却没有。同时,由于缺乏可靠的动物模型,人类研究又多依赖于已形成的动脉瘤组织(代表复杂病理过程的终末阶段),使得对 AAA 和全身性动脉扩张(arteriomegaly)发病机制的理解困难重重。因此,开展相关研究,明确两者差异及 AAA 发病机制迫在眉睫。
为了揭开这些谜团,上海交通大学医学院附属上海胸科医院等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们深入了解 AAA 提供了新视角。
在这项研究中,研究人员运用了多种关键技术方法。首先是医学影像学技术,通过对患者进行 CT 血管造影(CTA),详细测量了主动脉及其主要分支在不同层面的直径,以此来分析血管形态和扩张情况。对于小鼠实验,除了采用对比增强微型 CT 扫描成像,还利用磁共振成像(MRI)技术,从多角度观察小鼠主动脉树的形态变化。此外,研究人员构建了 tamoxifen - 诱导的平滑肌细胞(SMC)特异性 Lkb1 基因敲除小鼠(Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠)模型,为研究 AAA 发病机制提供了重要工具。同时,组织学分析方法也不可或缺,对小鼠组织进行苏木精 - 伊红(H & E)染色,用于观察组织病理变化。
下面来看看具体的研究结果:
- 患者特征分析:研究共纳入 47 名 AAA 患者、47 名升胸主动脉瘤(Ascending Thoracic Aortic Aneurysm,ATAA)患者和 46 名非动脉瘤对照组。AAA 患者年龄显著大于 ATAA 患者和对照组,在性别方面,AAA 或 ATAA 患者与对照组匹配良好。此外,AAA 组中吸烟、高血压和高血脂的发生率高于对照组。
- AAA 患者主动脉弥漫性扩张:对比三组患者主动脉多个固定层面的平均直径发现,ATAA 组在主动脉窦管交界(STJ)、头臂干起始部位和左颈总动脉(LCCA)起始部位的平均主动脉直径最大,但在其他测量部位与对照组无显著差异。而 AAA 患者整个主动脉(所有 8 个测量部位)的平均横截面直径显著大于对照组,表明 AAA 患者主动脉呈现弥漫性扩张,ATAA 患者的主动脉扩张则局限于升主动脉。
- AAA 患者中等动脉弥漫性扩张:进一步研究发现,AAA 患者主要主动脉分支(如 LCCA、腹腔干、肾动脉、髂总动脉和股总动脉)的平均动脉直径显著大于非动脉瘤对照组。ATAA 组除了靠近动脉瘤形成部位的 LCCA 显著增粗外,其他分支血管直径与对照组无明显变化,这进一步表明 AAA 患者存在全身血管扩张,而 ATAA 患者血管扩张相对局限。
- Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠出现全身性动脉扩张和多发动脉瘤:研究人员利用 Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠模型进行研究,发现几乎所有该模型小鼠在腹主动脉、髂动脉和 / 或股动脉出现多发动脉瘤。通过 CTA 三维重建和测量,发现患病小鼠主动脉多个层面的平均直径显著大于野生型小鼠,且主要主动脉分支的平均动脉直径也显著增大,还频繁出现髂动脉、肾动脉和股动脉的动脉瘤破裂,这表明 Lkb1 基因缺失会导致全身性动脉扩张和多发动脉瘤。
- Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠主动脉或动脉渐进性扩张:在不同时间点对 Lkb1flox/flox;Myh11 - Cre/ERT2 小鼠进行检查,H & E 染色显示小鼠胸主动脉和腹主动脉渐进性扩张,颈动脉和股动脉也显著扩张,主动脉长度增加。MRI 检查发现,即便尚未形成动脉瘤的小鼠,其主动脉多个层面的平均直径也已显著增大,且形成 AAA 的小鼠常伴有髂动脉、股动脉甚至尾动脉的动脉瘤,进一步证实 AAA 是全身血管的系统性扩张。
研究结论与讨论部分意义重大。本研究明确了 AAA 是一种全身性血管疾病,而 ATAA 相对局限。通过动物模型发现,全身性动脉扩张和 AAA 形成可能是同一疾病影响动脉结构完整性的不同表现或阶段。这一结论有助于理解 AAA 的发病机制,即可能与遗传突变或缺陷导致血管平滑肌细胞(VSMC)命运丧失有关。同时,研究也存在一定局限性,如患者主动脉大小未根据体表面积标准化,小鼠样本切片数据可能存在误差,且研究为回顾性设计、样本量较小等。未来需要前瞻性多中心大样本研究进一步验证这些发现。但无论如何,本研究为 AAA 的研究开辟了新道路,其构建的小鼠模型为后续转化研究奠定了基础,有望推动对 AAA 疾病的深入理解和治疗突破。