颅内动脉瘤中血管滋养血管丛形成与微钙化及血管壁增厚的关联研究

《SCIENCE ADVANCES》：Vasa vasorum plexus formation in intracranial aneurysm associates with microcalcification and wall thickening

本研究针对颅内动脉瘤（IA）破裂风险预测难题，通过高分辨率三维成像技术首次揭示了血管滋养血管（vasa vasorum）在IA壁内形成的复杂丛状结构。研究发现vasa vasorum与微钙化显著共定位（46.6%），且其密度与血管壁厚度呈强正相关（R2=0.96, P<0.001），同时与多轴向胶原纤维结构相关。这一发现挑战了vasa vasorum仅促进动脉瘤恶化的传统观点，为理解IA稳定性提供了新视角，对临床影像标志物开发具有重要启示。

　　

颅内动脉瘤如同潜伏在脑血管中的“不定时炸弹”，约3%的成年人可能携带这种病变，其破裂导致的蛛网膜下腔出血死亡率高达32%。尽管现代影像技术能检测动脉瘤，但预测哪些动脉瘤会破裂仍是临床难题。传统观点认为，血管壁的微血管网络——血管滋养血管（vasa vasorum）是动脉瘤恶化的“帮凶”，但这一认知因缺乏三维结构证据而存在争议。

为解开这一谜团，研究团队在《科学·进展》（Science Advances）发表论文，首次采用扫描免疫荧光多光子显微镜（SI-MPM）和微计算机断层扫描（μCT）技术，对一例人类未破裂颅内动脉瘤标本进行高分辨率三维成像。研究发现动脉瘤壁内存在 interconnected 的血管滋养血管丛，而非既往认为的孤立血管。这些微血管不仅与微钙化颗粒高度共定位（46.6%的钙化位于血管内），其密度还随血管壁增厚而显著增加（R²=0.97）。更引人注目的是，血管滋养血管分布区域伴随多轴向胶原纤维结构，提示其可能同时参与血管壁的破坏性钙化和稳定性重塑。这一发现突破了“vasa vasorum纯属有害”的认知框架，为动脉瘤稳定性评估提供了新生物标志物思路。

关键技术方法

研究通过手术获取一例44岁男性患者的中脑动脉瘤标本，结合扫描免疫荧光多光子显微镜（SI-MPM）和微计算机断层扫描（μCT）进行三维重建。SI-MPM实现了血管内皮标记物CD31、平滑肌肌动蛋白αSMA和钙化探针OsteoSense的多通道成像，μCT则量化了血管壁厚度异质性。通过距离算法分析钙化与血管的空间关系，并开发分区校准工具解决曲面样本的强度变异问题。

研究结果

血管滋养血管与动脉瘤壁的定性分析

SI-MPM清晰显示动脉瘤壁外膜存在直径10-114微米的血管滋养血管丛，其中过渡型血管（连接外膜与周围组织）富含αSMA⁺平滑肌细胞。横截面证实血管局限于外膜100微米内，与胶原纤维交织，而瘤腔内表面无此类血管。

血管滋养血管与钙化的定性特征

钙化颗粒广泛分布于血管滋养血管腔内部，甚至阻塞血管腔。高分辨率图像显示钙化可存在于不同管径的血管中，提示血管可能作为钙化运输通道。

血管滋养血管与钙化的定量分析

46.6%的钙化颗粒与血管滋养血管直接接触，非共定位钙化也集中于血管周围100微米内。血管内钙化密度是周围胶原组织的15倍（P=0.10），凸显血管对微钙化的特异性富集作用。

动脉瘤厚度与血管滋养血管

血管壁厚度差异显著（143-716微米），血管滋养血管面积占比随厚度增加而上升：厚度<200微米区域仅7.7%有血管分布，而>600微米区域超过40%。统计学证实厚度与血管密度显著相关（P<0.001）。

讨论与意义

本研究通过三维成像颠覆了血管滋养血管在颅内动脉瘤中的传统认知。一方面，血管滋养血管可能通过介导钙化沉积参与病理过程（如血管阻塞导致缺血）；另一方面，其与血管壁增厚、多轴向胶原纤维的关联提示对壁结构稳定的支持作用。这种双重角色警示临床：基于动脉瘤壁强化（AWE）的影像评估需谨慎解读，针对血管滋养血管的抗血管生成治疗可能同时削弱血管壁修复能力。未来需扩大样本验证血管滋养血管的功能异质性，为个体化治疗策略提供依据。