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动脉发生、结构差异与临床意义

周围血管疾病论坛 暨冠心病与周围血管介入沙龙（广州站）. 动脉发生、结构差异与临床意义. 李 朝 红 （教授 / 博士导师）. 中山大学中山医学院. 组织学与胚胎学. 二零零三年四月十三日. 内 容. 人胚胎动脉血管发生过程. 2. 血管结构差异与功能意义. 3. 引起血管结构差异的可能机制. 4. 相关研究举例. 卵裂和胚泡形成. 卵 裂. 桑椹胚. 胚泡. 内细胞群. 胚泡腔. 滋养层. 黄体. 子宫内膜. 成熟卵泡. 完成植入 1 周. 子宫中膜. 受精→→卵裂→→胚泡形成→→转入子宫腔 ---1 周. 人胚胎动脉血管发生过程.

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动脉发生、结构差异与临床意义

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Presentation Transcript

  1. 周围血管疾病论坛 暨冠心病与周围血管介入沙龙（广州站） 动脉发生、结构差异与临床意义 李 朝 红 （教授/博士导师） 中山大学中山医学院 组织学与胚胎学 二零零三年四月十三日

  2. 内 容 人胚胎动脉血管发生过程 2.血管结构差异与功能意义 3.引起血管结构差异的可能机制 4.相关研究举例

  3. 卵裂和胚泡形成 卵 裂 桑椹胚 胚泡 内细胞群 胚泡腔 滋养层 黄体 子宫内膜 成熟卵泡 完成植入1周 子宫中膜 受精→→卵裂→→胚泡形成→→转入子宫腔---1周

  4. 人胚胎动脉血管发生过程 第三周初胚的剖面 中胚层 人胚第15~17天

  5. 血岛和血管的形成 人胚第18~20天

  6. primordial cardiovascular system includes: 早期心血管对称 • Cardiac tubes: 1 paired tubes fuse into 1 single tube. • 2. Arteries: • Dorsal aorta: 1 paired fuse into 1 single vessel with: • Vitelline artery: 1 paired • Umbilical artery: 1 paired • Aortic arch: 1 paired into 6 paired • Segmentum intercalaris artery: several paired

  7. 心脏外形的演变

  8. 胚胎早期血液循环通路 原始心血管系统

  9. 人胚胎第四周末（28天），心脏开始节律性收缩，是人体内最早具有完整结构和功能的系统。人胚胎第四周末（28天），心脏开始节律性收缩，是人体内最早具有完整结构和功能的系统。 三个循环 胚体循环 脐循环 胚体各部血管 左右前后主静脉 绒毛膜中Cap 脐静脉 心 脏 脐动脉 心 脏 背主动脉 背主动脉 弓动脉 主动脉干 弓动脉 主动脉干 卵黄囊Cap 卵黄静脉 卵黄循环 卵黄动脉 心 脏 背主动脉 弓动脉 主动脉干

  10. 弓动脉的演变 第四周开始，第6～8周演变为成体动脉基本布局 先后发生6对弓动脉

  11. 主动脉/肺动脉形成以及室间隔膜部的形成及室间孔封闭主动脉/肺动脉形成以及室间隔膜部的形成及室间孔封闭

  12. 胎儿血液循环 成年人血液循环 第8周至出生

  13. 2. 血管的正常结构与功能 血管的一般结构

  14. 心血管系统各器官的结构和功能特点 器官 内膜 中膜 外膜 功能 内皮，内皮下层；心内膜下层（PKY纤维） 心脏 心肌膜 外膜（CT） 血泵 弹性膜 内弹性膜 内 皮 内皮下层 辅助血泵 大中小微 动 脉 （>40层） 血液分流器 器官 10~40层 平滑肌 多 明显 组织 9~3层 阻力血管 组织 2~1层 少 毛细血管 物质交换场地 无 无 血液回流 微小中大 0~1层 少 平滑肌 静脉 不明显 导管 1~2层 1~2层 数 层 +纵行 平滑肌 多 15

  15. 大动脉 小动脉 中动脉 10～40层平滑肌 3～9层平滑肌 40～70层弹力膜

  16. 中动脉和中静脉光镜图（左：中动脉；右：中静脉）中动脉和中静脉光镜图（左：中动脉；右：中静脉）

  17. 小动脉和小静脉光镜图（左：小动脉；右：小静脉）小动脉和小静脉光镜图（左：小动脉；右：小静脉）

  18. 微动脉和微静脉模式图

  19. 3. 什么因素导致血管的结构与功能不同？ 主要原因：血压的差异 1、胎儿心脏未收缩前，都是毛细血管网，无动静脉之分。只有当心脏收缩时才出现动脉静脉。 2、血管硬化或粥样硬化主要发生在动脉，而不是静脉。 3、高血压病人血压升高与死亡率升高成正比。

  20. 血压的变动与血管壁结构变化的关系

  21. A. 内皮损伤，单核细胞、淋巴细胞迁移到内皮下层，增生 血管粥样硬化 （大中动脉内膜增生病变） B. 脂质沉积到内皮下层，单核巨噬细胞和平滑肌细胞增生，吞噬脂质形成泡沫细胞，内膜增厚成斑块。 C. 斑块内泡沫细胞坏死，形成粥样斑块。内膜突向管腔，阻塞血流。 22 Ross R. The New England Journal of Medicine, 1999

  22. 血管硬化 （细小、微动脉硬化）

  23. Email: lichaoh@mail.sysu.edu.cn 电话: 020-87332488 （office） 13570238993 (mobile) 4.静脉移植性粥样硬化 高血压机械力与其它促血管重构因子协同促进血管重构的机制 李朝红 中山大学中山医学院 组织学与胚胎学教研室

  24. 4.1 血管重构病因 高血脂 高血糖 (高LDL血症) (高AGE) 遗传、神经精神、高钠饮食、不良生活习惯 高血压 血管重构 (动脉粥样硬化) 三高之间对于血管重构有无共同的切入点？

  25. 血流动力学---血压生物机械力 切应力 Shear stress (EC) Blood flow Stretch stress (EC,SMC, F) 牵张力

  26. 4.3 高血压机械力与血管重构的学术假设 学术假设：膜上受体既可非特异性被高血压机械力激活，又可特异性与各自配体结合，协同加速血管重构。 精神神经因素→儿茶酚胺↑→α1-AR→ 高胆固醇血症→oxLDL↑ → LOX-1→ 糖尿病高血糖→ AGEs↑ → RAGE → Li C, and Xu Q. Cell Signal. 2007 2013.3.20 cited times:49 受体能否同时介导各自配体信号和机械力信号,引起病理生理反应？

  27. 4.4 实验设计 体外研究 体内研究 机械牵张力刺激 VSMCS分离 培养、鉴定 正常小鼠 小鼠疾病模型 建立、鉴定 oxLDL AGE NE VSMCS 静脉桥手术 Gene overexpression siRNA 信号转导 病理生理功能检测 结果观察 分 析 结果 综合分析

  28. 3.5 重要的研究发现举例 1 • 高血压生物机械力经RAGE/ERK/Ki67信号通路协同糖尿病AGE加速血管重构 Li Y*, Liu S*, Zhang Z, et al. PLoS One. 2012; 7(4): e35016.

  29. 4.5 重要的研究发现举例 2 2. 高血压生物机械力协同糖尿病AGE加速血管重构 Li Y*, Liu S*, Zhang Z, et al. PLoS One. 2012; 7(4): e35016.

  30. 4.5 重要的研究发现举例 4 3.高血压生物机械力经α-AR/ERK/Ki67信号通路协同去甲肾上腺素加速血管重构 Liu S*, Li Y*, Zhang Z, et al. J Vasc Surg. 2013; Jan 16.

  31. 4.6 小 结 高血压机械力与多因素协同促进血管重构模型 高血压机械力 （SS） 膜上受体既可非特异性被高血压机械力激活，又可特异性与各自配体结合，协同加速血管重构。 这些研究结果可为高血压及其相关的疾病的防治研究提供了重要的实验室资料。 AGE oxLDL NE 胞外 ▲ LOX-1 RAGE 细胞膜 AR 胞内 ▲ 协同活化MAPKs 血管重构 （AS）

  32. 4.7 重要提示 高血压机械力与多因素协同促进血管重构模型 胚胎心脏收缩引起血压的升高是导致血管结构和功能改变的始动因素； 动脉壁的弹性膜完整性是维持血管正常形态的重要因素，各类手术均应尽力将其保护好； 移植静脉在正常动脉压作用下可发生静脉动脉化，而一旦并发高血糖或高血脂，则可能快速向着粥样硬化病变发生，成为冠脉架桥失败的主要原因之一。

  33. 5.1 近期发表的主要相关文章 • Liu S*, Li Y*, Zhang Z, et al. Alpha1-adrenergic receptors mediate combined signals initiated by mechanical stretch and norepinephrine leading to accelerated mouse vein graft atherosclerosis. J Vasc Surg. 2013 Jan 16. doi:pii: S0741-5214(12)02097-6. 10.1016/j.jvs.2012.09.061. [Epub ahead of print]. (SCI 2012, IF: 3.21) • Li Y*, Liu S*, Zhang Z, et al. RAGE mediates accelerated diabetic vein graft atherosclerosis induced by combined mechanical stress and AGEs via synergistic ERK activation. PLoS One. 2012; 7(4): e35016.(SCI 2012, IF: 4.092) • Zhang Z, Zhang M, Li Y, Liu S. et al. Simvastatin inhibits the additive activation of erk1/2 and proliferation of rat vascular smooth muscle cells induced by combined mechanical stress and oxldl through lox-1 pathway.Cell Signal. 2013;25:332-340 ( SCI 2012, IF: 4.058) • Li C, and Xu Q. Mechanical stress-initiated signal transduction in vascular smooth muscle cells in vitro and in vivo Cell Signal. 2007; 19: 881–891 (SCI 2012, IF: 4.058)

  34. 致 谢 中山大学中山医学院 • 黄 曦 教授 • 谢富康 教授 • 曾圆山 教授 • 刘树迎 博士后 • 张征宇 博士 • 李宇煌 博士 • 汪照静 硕士 • 张 敏 硕士 • 李 晨 硕士 • 宁 粉 硕士 • 王晶晶 博士 • 平苏宁 硕士 • 黄锦桃 实验师 • 陈大堤 实验师 King’s College London, University of London, UK. • Prof. Qingbo Xu • Dr. Yanhua Hu 中山大学中山医学院实验中心平台 本研究受以下基金资助：国家自然科学基金（30570762、30871023和81070124），广东省自然科学基金（8151008901000044），高等学校博士学科点专项科研基金（20090171110049）。

  35. Thanks 请大家批评指正！

  36. 胚体外 中胚层 毛细血管 （网） 卵黄囊 体 蒂 绒毛膜 内皮 细胞 造血干细胞 间充质细胞聚集成团（血岛） FGF-2 EVGF PDGF TGF-β FGF-2 血细胞 胚体内 中胚层 头端 间充质细胞成团 生心索（管） 口咽膜头侧 尾端

  37. 血岛和血管的形成 人胚第18~20天

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