跨区供血皮瓣成活过程中血管构筑及内源性VEGF变化的实验研...
2018年09月27日 【健康号】 韩雪峰

 

【摘要】 目的 探索跨区供血皮瓣的成活机制。方法  以大鼠旋髂深动脉为蒂制作包含肋间后动脉支配区域的右侧背部矩形跨区供血皮瓣,分别于术后即刻,术后12357d时,观察皮瓣成活情况,成活过程中血管构筑及蒂部血管口径的改变以及内源性血管内皮细胞生长因子(Endogenous Vascular Endothelial Growth FactorVEGF)免疫组化染色(取材部位为两血管支配区域中间血管网吻合部)。结果 皮瓣完全成活率100%。轴心动脉经吻合支向远端供血,经静脉吻合支回流。血管吻合区以远的血流方向与术前相反。术后即刻VEGF免疫组化染色阴性。1d后血管吻合支与术前相比明显增多、增粗,蒂部血管口径明显增粗,VEGF免疫组化染色阳性区域较多。3d时上述指标达高峰。7d时形成与顺流皮瓣相似的轴心血管,蒂部血管口径有所下降, VEGF免疫组化染色阴性。 结论  跨区供血皮瓣的成活机制为血管的口径增大及数量增多,最终形成轴形血管皮瓣。内源性VEGF对皮瓣的成活起重要作用。中国医学科学院整形外科医院整形科韩雪峰

 

关键词   反流;轴形皮瓣;内源性;血管内皮细胞生长因子

 

   Taylor等[1]提出的血管区域(Angiosomes)理论指出知名血管形成一个三维立体供应系统,以此知名血管为蒂可以保证其相邻的一个血管区域成活。以此理论为基础,携带相邻血管区域的跨区供血皮瓣在临床已被广泛应用[2-4]。以往鲜有报道跨区供血皮瓣成活过程中的血管密度、扩张程度及内源性血管内皮细胞生长因子(Endogenous Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)变化情况的动态研究。本实验旨在利用大鼠的动物模型,探讨跨区供血皮瓣的成活机制,为临床跨区供血皮瓣的应用提供理论基础。

1、材料和方法

1.1 实验动物、分组及主要试剂

Wistar大鼠48只,雌雄不限,体重450±25克。由哈尔滨医科大学动物实验中心提供。动物随机分为6组,每组8只,分别于术后即刻,术后1,2,3,5,7d取材。VEGF单抗(羊抗鼠)购自美国Chemicon公司,免疫组化染色试剂盒SP9002购自北京中杉金桥生物技术有限公司。

1.2 皮瓣设计和形成

按照Yang DP等[5]设计的大鼠背部皮瓣设计。1%的异戊巴比妥按1ml/100g体重腹腔注射麻醉。无菌条件下由同一人完成手术。以右侧旋髂深血管为蒂,下缘为髂嵴下方2cm水平线,上缘为肩胛骨下缘下方3cm,两侧缘为中线和腋后线。面积为7×6cm2。此皮瓣包含肋间后动脉支配的血管区域。在肉膜和深筋膜之间剥离,皮瓣形成后原位缝合。其中,旋髂深血管支配区域为第一血管区域,肋间后动脉支配区域为第二血管区域。形成以右侧旋髂深血管为蒂的包含第一和第二血管区域的跨区供血皮瓣。

1.3 检测指标

1.3.1 大体观察

    观察皮瓣成活及远端静脉淤血情况,以及皮瓣血管扩张程度、密度的变化。

1.3.2 皮瓣微血管血流方向、密度动态观察

麻醉状态下用Olympus BH-2型微循环显微镜,观察术前及术后1,2,3,5,7d时皮瓣微血管血流方向、密度的动态变化。

1.3.3 VEGF免疫组化染色

获取术后即刻及术后1,2,3,5,7d时距皮瓣下缘3.5cm水平,宽3mm的标本(即两血管区域血管吻合部分),标记近远端,远端标本制成冰冻切片,按照试剂盒说明操作VEGF免疫组化过程,观察其动态变化。

2、结果

2.1 大体观察

所有皮瓣全部成活,3例(6.25%)于术后1d远端开始出现静脉淤血,2d最明显,3d后逐渐缓解,术后7d完全消失。第一血管区域内血管于1d后明显扩张,密度开始增加,3d时达高峰,随后逐渐下降,至7d时与术前水平接近。第二血管区域内血管于术后1d扩张明显,密度增加,3d时达到高峰,随后逐渐减少,至5d时已与术后即刻相比扩张程度、密度明显下降,中心部位轴形血管明显出现,7d时整个皮瓣已形成一轴形皮瓣。(图1)

2.2 皮瓣微血管血流方向、密度动态观察

整个皮瓣与术后即刻相比,皮瓣内第二个血管区域内的血流方向与术前相反。术后1d时,第二血管区域内微血管扩张,密度增高,血流速度增快。3d后微血管扩张程度、密度、血流速度逐渐降低,7d时已与术前水平相当。

2.3 VEGF免疫组化染色

术后即刻VEGF免疫组化染色阴性。术后1d已经出现VEGF免疫组化染色阳性区域(图2),3d时阳性区域明显增多,达到高峰(图3)。随着时间的延长,阳性区域逐渐减少,至7d时已呈现阴性。

3 讨论

3.1 跨区供血皮瓣的应用及其血管构筑

   依据Taylor等[1]提出的Angiosomes理论,只要不携带第三个血管区域的跨区供血皮瓣就可以成活,目前临床上跨区供血皮瓣已被广泛应用,例如以眶上动脉为蒂的耳前岛状皮瓣修复眼睑皮肤组织缺损[2],以超长扩张跨区供血的颈肩轴型皮瓣修复颈胸部瘢痕挛缩[3],以及利用小腿的跨区供血穿支皮瓣修复小腿缺损[4],均取得了良好的效果。关于其成活机制,牙祖蒙[6]等认为,跨区供血皮瓣蒂远端的血供,早期主要是依靠皮瓣蒂部轴型动脉与皮瓣远端动脉之间的灌注压之差而获得。术后48h内静脉回流动力不足,可发生远端静脉回流障碍,此期中线区静脉吻合支扩张,数目增多,压力下降,增加回流。术后72h, 皮瓣内的血管呈现正常顺流轴型血管构筑的解剖形态改变,并于术后14d形成与常规轴型皮瓣完全相同的血管构筑。本实验亦观察到此种皮瓣术后动静脉的血管构筑特点与牙祖蒙[6]等的结果相似,证实跨区供血皮瓣早期可能发生静脉回流障碍,尤其是在术后的48小时内。随时间推移,72小时后静脉循环逐渐建立,皮瓣血运逐渐改善而最终成活。这对于临床上估计此类皮瓣的血运情况及采取相应的措施具有指导意义。

3.2 血管内皮细胞生长因子

内皮细胞生长因子是重要的血管生长因子,早期的研究表明,其对内皮细胞具有强效的特异的有丝分裂作用,诱导内皮细胞分裂增殖,同时上调尿激酶型纤维蛋白溶酶原激活剂和组织型纤维蛋白溶酶原激活剂的表达,致血管基底膜的降解,还可以增加血管通透性,使血浆蛋白外渗,形成血管生成的临时基质[7]。近年来,Huang N[8]等的研究表明,VEGF的作用机理可能是上调下游eNOS蛋白表达,从而增加NO的合成和释放,引起血管的扩张。这些作用都有利于血管新生,扩张,利于皮瓣的成活。

目前,关于研究外源性VEGF对皮瓣的作用的文章较多[9,10],结果均显示了外源性VEGF能够促进皮瓣成活,而关于在跨区供血皮瓣中内源性VEGF是否存在,对皮瓣的成活是否起作用以及其动态变化尚未见报道。本实验结果显示,在术后即刻及术后7d时VEGF免疫组化染色阴性,术后1d、3d,VEGF免疫组化阳性区域逐渐增高直至顶峰,与血管构筑的动态变化相对应,说明内源性VEGF在皮瓣成活的早期起到促进血管新生、扩张的作用。为临床此种皮瓣的应用提供了理论基础。

 

 

 

 

 

参考文献

 

(1) Taylor GI, Palmer JH. The vascular territories (angiosomes) of the body: Experimental study and clinical applaication. Br J Plast Surg, 1987, 40(2):113-141.

(2) 郑永生,孙强,马涛,等。眶上动脉跨区供血的反流轴型耳前岛状皮瓣修复眼睑皮肤组织缺损。中华整形外科杂志,2001,17(5):269-271。

(3) 欧阳山蓓,任军,袁伟,等。应用超长扩张跨区供血的颈肩轴型皮瓣                        修复颈胸部瘢痕挛缩。中国美容医学,2002,11(5):452-453。

(4) Masia J, Moscatiello F, Pons G, et al. Our experience in lower limb reconstruction with perforator flaps. Ann Plast Surg. 2007, 58(5): 507-512.

(5) Daping Yang, Steven F. Morris. An Extended Dorsal Island Skin Flap with Multiple Vascular Territories in the Rat: A New Skin Flap Model. Journal of Surgical Research, 1999, 87(2): 164–170.

(6) 牙祖蒙,陈宗基。跨区反流轴型皮瓣成活机理的实验研究。中华整形外科杂志,2002,18(4):197-199。

(7) Waltenberger J,Claesson-Welsh I, Siegbahn A, et al. Different signal transduction properties of KDR and Flt-1, two receptors for vascular endothelial growth factor. J Biol Chem, 1994, 269:26988-26995

(8) Huang N, Khan A, Ashrafpour H,et al. Efficacy and mechanism of adenovirus-mediated VEGF-165 gene therapy for augmentation of skin flap viability. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2006, 291(1):H127-137.

(9) 孙强,郑永生,马涛,等。血管内皮生长因子促进跨区供血反流轴型皮瓣成活的实验研究。中国修复重建外科杂志,2007,21(1):44-46。

(10) Michlits W, Mittermayr R, Schäfer R, et al. Fibrin-embedded administration of VEGF plasmid enhances skin flap survival. Wound Repair Regen, 2007, 15(3):360-367.

 

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韩雪峰
副主任医师/副教授
擅长精细脂肪移植治疗面部年轻化、轮廓再塑,包括脂肪填充额、颞、上下睑、泪沟、面颊、鼻、唇、... 更多
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