李鳳樓 焦自釗 付海霞

276800 日照，濟寧醫(yī)學院附屬日照市人民醫(yī)院血液凈化科

目前自體動靜脈內(nèi)瘺(autogenous arteriovenous fistula，AVF)仍是維持性血液透析(maintenance hemodialysis，MHD)患者首選的血管通路模式，但是AVF功能障礙的發(fā)生率在臨床上仍居高不下，Al-Jaishi等[1]Meta分析顯示，AVF術(shù)后1年通暢率僅為60%，2年通暢率則降為51%。研究發(fā)現(xiàn)，近AVF吻合口數(shù)厘米范圍內(nèi)靜脈段所發(fā)生的血管狹窄及繼發(fā)的血栓形成等并發(fā)癥是導致AVF功能障礙的主要原因之一[2]。其始動因素除血流動力學改變、尿毒癥毒素等對血管內(nèi)皮細胞的損傷及對血管壁其它成分的作用外，AVF構(gòu)建過程中靜脈分離所造成的血管損傷亦可通過激活血管外膜成纖維細胞、啟動血管外膜炎癥反應(yīng)及損傷靜脈滋養(yǎng)血管等導致AVF靜脈血管內(nèi)膜增生與血管狹窄等病變，進而引起AVF功能障礙[3-6]。為減輕靜脈分離過程中所造成的血管損傷，Souza等[7-10]在利用大隱靜脈進行冠狀動脈旁路手術(shù)(coronary artery bypass grafting，CABG)時，提出了靜脈分離的No-touch技術(shù)(no-touch technique，NTT)，即保留靜脈周圍脂肪及結(jié)締組織的不直接接觸血管的靜脈分離技術(shù)，其在后續(xù)臨床觀察中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用該技術(shù)分離靜脈的患者，術(shù)后移植靜脈通暢率明顯高于應(yīng)用常規(guī)技術(shù)(conventional technique，CT)患者。近年來，NTT亦開始應(yīng)用于AVF構(gòu)建過程中的靜脈分離，并取得了良好的AVF術(shù)后通暢率，為MHD患者AVF的構(gòu)建提供了改良的手術(shù)方法[11-13]。本文將從應(yīng)用NTT分離靜脈可以減輕血管損傷方面，介紹應(yīng)用該技術(shù)分離靜脈構(gòu)建AVF能夠提高AVF術(shù)后通暢率的機制。

一、血管外膜及其伴隨的血管周圍組織在血管重構(gòu)中的作用

以往認為血管外膜及其伴隨的血管周圍組織對血管只起著外支撐和營養(yǎng)作用，但越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，其在血管發(fā)育、血管穩(wěn)態(tài)、血管重構(gòu)及血管疾病的調(diào)節(jié)中亦發(fā)揮重要作用，它們可以通過對刺激信號的感知、整合及儲存等調(diào)節(jié)生物活性物質(zhì)的釋放，參與血管壁細胞的增殖、凋亡、遷移及表型轉(zhuǎn)化，并最終影響血管的生長、發(fā)育及重構(gòu)過程[14-15]。

血管外膜是血管壁與血管周圍組織的界面，主要包含成纖維細胞、微血管內(nèi)皮細胞、神經(jīng)細胞、駐留巨噬細胞、淋巴細胞、樹突狀細胞及血管祖細胞等，其中成纖維細胞是其主要細胞組成部分[16]。研究發(fā)現(xiàn)，當發(fā)生來自血管內(nèi)的損傷(血管擴張、內(nèi)皮剝離、高脂血癥等)或血管外的損傷(外膜損傷、剝離及滋養(yǎng)血管受損)時，血管外膜成纖維細胞均首先發(fā)生激活、增殖、凋亡、向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化及產(chǎn)生細胞外基質(zhì)等生理、病理過程，進而引起血管重構(gòu)或血管組織結(jié)構(gòu)的修復[17-18]。早在20世紀90年代，Shi 等[19]在豬冠狀動脈球囊損傷模型的研究中發(fā)現(xiàn)，豬冠狀動脈損傷后其血管外膜成纖維細胞即先于中膜血管平滑肌細胞激活及向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化，并且轉(zhuǎn)化的肌成纖維細胞的增殖活性亦大于中膜的血管平滑肌細胞，該研究表明在血管損傷后的修復過程中，血管外膜細胞是血管壁對損傷刺激的第一感知、反應(yīng)部位。Li等[20]在大鼠頸動脈球囊損傷模型中，將轉(zhuǎn)染β-半乳糖苷酶(LacZ)的同源性血管外膜成纖維細胞種植于損傷動脈外膜，種植5 d后即在損傷血管部位的新生內(nèi)膜中檢測到了LacZ mRNA的表達，這表明原位于動脈外膜的LacZ陽性血管外膜成纖維細胞向腔面遷移參與了新生內(nèi)膜形成。因此，血管外膜的作用不僅局限于血管外膜，亦可作用于血管內(nèi)膜，參與血管的內(nèi)膜增生及重構(gòu)過程。

至于血管外膜伴隨的血管周圍組織則與血管外膜密切接觸，主要包括脂肪細胞、滋養(yǎng)血管、淋巴管、血管周圍神經(jīng)和具有間充質(zhì)干細胞樣特性的基質(zhì)細胞等，其功能與血管外膜一致，它們可通過微血管、神經(jīng)和移行細胞相互連接，調(diào)節(jié)血管的生理、穩(wěn)態(tài)及結(jié)構(gòu)重塑[16]。其中血管周圍脂肪組織(perivascular adipose tissue，PVAT)在血管生理學及血管重構(gòu)中的作用近年來已得到進一步闡明。Lynch等[21]研究發(fā)現(xiàn)，PVAT能夠產(chǎn)生一種含244個氨基酸的長肽激素-脂聯(lián)素，其除具有調(diào)節(jié)脂肪酸氧化代謝的功能外，還具有介導血管舒張及調(diào)節(jié)血管重構(gòu)的功能。進一步研究脂聯(lián)素的作用機制發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮細胞及血管平滑肌細胞膜上均含有脂聯(lián)素受體，其受脂聯(lián)素作用后能夠通過激活上述細胞膜上的鈣敏感鉀通道，上調(diào)內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)的活性并促進一氧化氮(NO)的合成，進而通過NO調(diào)節(jié)血管舒張及血管重構(gòu)[22]。而對于血管周圍組織中的其它組分，如血管滋養(yǎng)血管及血管周圍神經(jīng)等，均從血管周圍組織經(jīng)血管外膜進入血管壁，對血管起營養(yǎng)作用并調(diào)節(jié)血管的舒縮功能。研究發(fā)現(xiàn)，在血管外膜損傷導致血管內(nèi)膜增生的病理過程中，滋養(yǎng)血管損傷引起的血管壁缺氧是重要的中間病理過程，其可進一步引起血管壁局部的氧化應(yīng)激反應(yīng)及炎癥反應(yīng)，并介導早期的血管內(nèi)膜增生[23-24]。同時對于血管周圍組織中具有間充質(zhì)干細胞樣特性的基質(zhì)細胞，近年來有研究發(fā)現(xiàn)其在血管發(fā)育、成熟及血管穩(wěn)態(tài)、血管重構(gòu)中亦具有重要作用，在多種纖維化疾病、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如糖尿病視網(wǎng)膜病變和神經(jīng)退行性疾病)的發(fā)病中往往伴隨著基質(zhì)細胞的損傷或功能障礙[16]。

目前血管損傷后血管狹窄的病理過程已基本明確，被認為是血管內(nèi)膜增生和血管重構(gòu)共同作用的結(jié)果。20世紀 90年代早期普遍認為，由血管肌層細胞增殖、遷移引起的內(nèi)膜增生是導致血管狹窄的關(guān)鍵因素。近年來，血管外膜及其伴隨的血管周圍組織在參與內(nèi)膜增生和血管狹窄中的作用日益受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，在血管損傷及損傷性炎癥介質(zhì)等作用下，血管外膜成纖維細胞即被激活，在產(chǎn)生膠原纖維和其他細胞外基質(zhì)形成新外膜的同時，其亦可通過增殖、遷移及向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化等參與血管內(nèi)膜增生，進而影響血管狹窄的進程[25-26]。如邱志兵等[27]在將豬大隱靜脈移植于頸動脈的研究中發(fā)現(xiàn)，術(shù)后7天移植靜脈即開始出現(xiàn)血管外膜增厚、外膜細胞密度增大、新生內(nèi)膜形成及血管腔面積減少等變化，且Masson三色染色發(fā)現(xiàn)增厚的血管外膜和新生內(nèi)膜中膠原蛋白含量均增多，以上結(jié)果說明，血管外膜的增厚、纖維化及膠原蛋白的重排對內(nèi)膜增生和血管重構(gòu)起著重要作用，參與并促進了移植血管狹窄的發(fā)生過程。

二、應(yīng)用No-touch技術(shù)分離靜脈的血管保護作用

雖然左內(nèi)乳動脈是CABG的首選血管，但是臨床上需行CABG的患者往往具有多支冠狀動脈病變，此時，除左內(nèi)乳動脈外的其它血管亦成為必要的替代選擇。目前，臨床上最常用的替代血管為大隱靜脈，但是應(yīng)用大隱靜脈的CABG，其近期及遠期移植血管通暢率遠小于應(yīng)用左內(nèi)乳動脈的CABG。研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用左內(nèi)乳動脈的CABG，術(shù)后10年的移植血管通暢率為90%～95%，而應(yīng)用CT分離大隱靜脈的CABG，其術(shù)后10年的移植血管通暢率僅為50%，并且其術(shù)后移植血管通暢率短期內(nèi)下降尤為明顯，術(shù)后第1個月就有多達15%的移植靜脈發(fā)生閉塞，術(shù)后第1年則另有15%～30%的移植靜脈發(fā)生閉塞[28-29]。對于應(yīng)用CT分離大隱靜脈的CABG，其移植血管通暢率低的原因，考慮主要有以下幾個方面：(1)血流動力學改變。術(shù)后升高的動脈性血壓及血流切變力可導致廣泛的靜脈血管內(nèi)皮細胞損傷，進而引起血栓形成、血管內(nèi)膜增生等病理性改變。(2)靜脈外膜及其周圍組織的損傷，除可導致血管痙攣等功能性改變外，亦可激活靜脈外膜成纖維細胞，進而引起血管外膜增厚、內(nèi)膜增生及血管狹窄等病理性改變。(3)靜脈滋養(yǎng)血管損傷。因靜脈血氧含量低，所以滋養(yǎng)血管在靜脈管壁供氧中起主要作用，研究發(fā)現(xiàn)，靜脈滋養(yǎng)血管損傷可導致的管壁缺氧，更易形成類似動脈管壁的滋養(yǎng)血管閉塞后所發(fā)生的內(nèi)膜增生和血管硬化病變[30-31]。

為減輕血管外膜及血管外周組織的損傷，Souza等[7-10]在利用大隱靜脈進行CABG時，創(chuàng)新性提出了靜脈分離的NTT，該技術(shù)是在靜脈周圍組織的緩沖層中，在不直接觸血管的情況下分離靜脈，應(yīng)用該技術(shù)分離靜脈可以同時保留靜脈周圍的脂肪及結(jié)締組織，并減輕分離過程中對靜脈及其滋養(yǎng)血管的損傷，其后續(xù)研究結(jié)果顯示，術(shù)后18個月、8.5年及16年的移植靜脈通暢率分別為95%、90%及83%，顯著高于CT的89%、76%及64%。參考國內(nèi)外文獻，分析NTT在CABG能夠提高移植靜脈通暢率的原因有如下幾個方面：(1)應(yīng)用NTT分離靜脈能夠減輕移植靜脈外膜損傷，降低外膜成纖維細胞的激活、增殖、向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化和向血管內(nèi)膜遷移，進而減輕移植血管內(nèi)膜及血管外膜的增生及纖維化[17-18]。(2)應(yīng)用NTT分離靜脈能夠減輕移植靜脈外膜損傷后的非特異性炎癥反應(yīng)，從而減輕炎癥細胞的激活及向血管內(nèi)、中膜浸潤，進而減輕因炎性介質(zhì)介導的血管外膜成纖維細胞與血管平滑肌細胞的激活、增殖、轉(zhuǎn)化和向血管內(nèi)膜遷移[32-33]。(3)還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶是血管組織主要的氧化酶，是血管組織活性氧(reactive oxygen speices，ROS)的主要來源[34]。研究發(fā)現(xiàn)，血管外膜成纖維細胞的NADPH 氧化酶可通過旁分泌方式在血管平滑肌細胞增殖及內(nèi)膜增生中發(fā)揮作用[35-36]。應(yīng)用NTT分離靜脈能夠通過減輕移植靜脈外膜損傷降低血管外膜成纖維細胞的激活及NADPH 氧化酶的分泌，進而減輕ROS的釋放。(4)NTT保留的靜脈周圍組織具有外支撐作用，可以對移植血管中增高的血管壓力及切變力產(chǎn)生緩沖作用，從而減輕移植靜脈血管內(nèi)皮細胞的物理性損傷，進而減少內(nèi)皮源性和組織源性血管活性因子的產(chǎn)生，降低血栓形成和增生性反應(yīng)發(fā)生的幾率[37]。(5)應(yīng)用NTT分離靜脈完全不觸及血管本身，有助于更好地保護血管內(nèi)皮的完整性和eNOS的活性，進而減輕血管痙攣；同時保留的PVAT產(chǎn)生的脂肪細胞源性血管舒張因子-脂聯(lián)素等，亦能夠減輕血管痙攣，并進一步調(diào)節(jié)血管的重構(gòu)過程[38-40]。(6)應(yīng)用NTT分離靜脈能夠減輕移植靜脈滋養(yǎng)血管的損傷，從而可減輕移植靜脈管壁的缺氧損傷，進而減輕因血管壁缺氧引起的血管增生性及硬化性狹窄等病變[30-31]。

三、No-touch技術(shù)分離靜脈在MHD患者自體動靜脈內(nèi)瘺構(gòu)建中的應(yīng)用

當AVF建立后，內(nèi)瘺血管即開始了血管重構(gòu)的過程，血流動力學改變引起的機械刺激通過信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為各種生物化學信號的同時，開啟了包括NO及其它各種生物活性介質(zhì)在內(nèi)的分子途徑，引起AVF靜脈擴張；血管擴張的同時，包括成纖維細胞及肌成纖維細胞等的細胞遷移開始增加，內(nèi)膜增生加?。粌?nèi)皮祖細胞亦同步激活，修復受損內(nèi)皮，抑制內(nèi)膜增生。血管重構(gòu)即在血管擴張、內(nèi)膜增生和內(nèi)皮修復三者的互相影響和彼此牽制中逐步完成。血管擴張程度和內(nèi)膜增生程度的平衡決定了內(nèi)瘺是否狹窄，而細胞遷移、成纖維細胞及肌成纖維細胞的活化程度與內(nèi)皮祖細胞的修復水平?jīng)Q定了內(nèi)膜的增生程度。臨床實踐發(fā)現(xiàn)，MHD患者AVF的靜脈狹窄及繼發(fā)的血栓形成等并發(fā)癥主要發(fā)生在近吻合口數(shù)厘米處的靜脈段，究其原因，主要為近吻合口處血管的血流動力學改變更加明顯，其在尿毒癥毒素等合并因素的作用下可引起內(nèi)皮細胞損傷及功能障礙，破壞血管內(nèi)膜的完整性和連續(xù)性，從而誘發(fā)多種血管活性物質(zhì)生成的增加并激活凝血系統(tǒng)，進而激活血小板并致成纖維細胞及肌成纖維細胞增殖、細胞外基質(zhì)沉積，引起血管內(nèi)膜增生及血栓形成[2，41-42]。AVF的構(gòu)建手術(shù)過程中，近吻合口數(shù)厘米處的靜脈段亦即是需要手術(shù)分離的血管，在應(yīng)用CT分離靜脈血管時，由于對靜脈外膜、靜脈滋養(yǎng)血管及靜脈外周組織的損傷，可使靜脈外膜成纖維細胞、炎性細胞激活及靜脈管壁細胞缺氧，進而一定程度地影響AVF的血管內(nèi)膜增生及血管狹窄等并發(fā)癥的發(fā)生。為減少上述AVF血管狹窄等并發(fā)癥的發(fā)生率，Souza等[7-10]提出的NTT為MHD患者AVF的構(gòu)建提供了新的手術(shù)方法。比較應(yīng)用大隱靜脈的CABG與通常的應(yīng)用頭靜脈的AVF，二者均需要與動脈吻合并受相似的動脈性血流動力學改變的影響，因此像應(yīng)用NTT分離大隱靜脈進行CABG一樣，應(yīng)用NTT分離靜脈構(gòu)建AVF，亦可能通過其血管的保護作用提高AVF的通暢率。近年來，Horer等[11]首先將NTT應(yīng)用于橈動脈-頭靜脈內(nèi)瘺的構(gòu)建，其一期術(shù)后、二期術(shù)后1個月的通暢率分別為84%及97%，6個月的通暢率分別為64%及83%，取得了良好的近期術(shù)后通暢率；特別是對于因靜脈血管直徑<2.0 mm，應(yīng)用CT不適合進行AVF的患者，應(yīng)用NTT構(gòu)建AVF，其一期術(shù)后、二期術(shù)后1年的通暢率分別達到了58%及75%，亦取得了良好的內(nèi)瘺功能。我們近期亦將NTT應(yīng)用于AVF的構(gòu)建，與CT比較，發(fā)現(xiàn)該技術(shù)能夠降低AVF血管狹窄等并發(fā)癥的發(fā)生率，并延長血管內(nèi)瘺使用時間[12-13]。

四、小結(jié)

綜上所述，應(yīng)用NTT分離的大隱靜脈用于CABG，由于其對血管(特別是血管外膜)的保護作用，能夠減輕移植靜脈內(nèi)膜增生及血管狹窄，進而提高移植靜脈近期及長期通暢率；且應(yīng)用該技術(shù)分離靜脈構(gòu)建MHD患者AVF初步臨床實踐亦顯示，該技術(shù)能夠提高AVF的通暢率，因此在MHD患者AVF構(gòu)建中可能具有廣闊的應(yīng)用前景，值得繼續(xù)進行臨床及基礎(chǔ)研究，以便為AVF的構(gòu)建探討更佳的手術(shù)方法。