《Angiogenesis》：Intimal hyperplasia and adventitial angiogenesis originating from veins are vascular remodelling responses in large vessels after major lower extremity trauma induced ischemia
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背景：目前关于人体大血管如何响应缺血的研究完全缺乏。研究人员探索了创伤诱导缺血后人体血管的反应，特别关注血管壁重塑。方法：研究人员分析了40例下肢创伤后接受软组织游离皮瓣重建患者的动脉和静脉壁样本。患者被分为早期重建组（伤后中位6天（IQR 4–8）；n=26
背景：目前关于人体大血管如何响应缺血的研究完全缺乏。研究人员探索了创伤诱导缺血后人体血管的反应，特别关注血管壁重塑。方法：研究人员分析了40例下肢创伤后接受软组织游离皮瓣重建患者的动脉和静脉壁样本。患者被分为早期重建组（伤后中位6天（IQR 4–8）；n=26），为高能量下肢开放性骨折后手术；以及晚期重建组（伤后中位54天（IQR 31–155）；n=14），因骨折不愈合或骨折相关感染而接受手术。在重建过程中于吻合部位采集损伤部位动脉和静脉活检样本，对照样本取自游离皮瓣供区的完整血管。使用QuPath软件进行定量组织学和免疫组织化学分析。结果：该队列以劳动年龄男性为主（中位年龄：早期组44岁，晚期组50岁；p=0.72）。两组损伤部位动脉的内膜增生均显著大于对照动脉。静脉内膜增厚超过对照水平的3倍以上。外膜血管生成主要在早期重建组的静脉中观察到，且晚期组动脉和静脉的外膜血管生成均比早期组更为显著。结论：研究结果表明，下肢严重创伤和创伤诱导缺血触发血管壁各层的主动重塑。最显著的结构变化与源自静脉系统的内膜增生快速发生和外膜血管生成有关。
**研究背景与问题**
氧气对大多数生物体至关重要，氧气的输送对人体构成一项生理挑战。缺氧是许多人类疾病病理生理中的关键因素。然而，目前关于血管壁如何响应创伤及周围组织缺氧的知识主要来源于实验动物模型和尸体研究，活体人体组织的数据极为有限。重建外科医生已注意到肢体缺血损伤后数天内出现的宏观血管及血管周围变化，包括进行性血管周围"纤维化"、正常血管解剖平面的丧失和血管壁脆弱性增加。然而，在更基础的层面，人体大血管如何应对严重创伤性损伤仍 largely 未知。现有动物模型和介入手术研究主要评估了血管内操作引起的血管壁改变，可能无法准确反映创伤诱导缺氧引起的血管变化，且完全缺乏分析人类大血管在重大缺血性损伤后早期和晚期变化的研究。为弥补这一知识空白，研究人员开展了一项前瞻性对照试验。
**研究内容与结论**
该研究发表于《Angiogenesis》期刊。研究人员对40例下肢创伤后接受软组织游离皮瓣重建的患者进行了前瞻性比较研究，将患者分为早期重建组（ER，伤后中位6天，n=26）和晚期重建组（LR，伤后中位54天，n=14）。通过组织学、形态计量学、免疫组织化学（IHC）和免疫荧光分析，研究发现：下肢严重创伤和创伤诱导缺血触发血管壁全层的主动重塑，最早且最显著的结构变化是内膜增生的快速发生，随后是源自静脉系统的外膜血管生成，凸显了缺血性损伤后血管反应的时间协调性。
**主要技术方法**
研究人员在芬兰坦佩雷大学医院开展前瞻性对照研究，采集40例下肢开放性骨折患者（早期重建组26例，晚期重建组14例）游离皮瓣重建术中损伤部位及供区对照部位的动静脉血管壁样本。采用苏木素-伊红、Verhoeff Van Gieson弹性纤维染色和Masson三色染色进行组织学分析，使用QuPath软件进行形态计量和细胞外基质（ECM）定量，并通过IHC检测CD31、Ki67和α-SMA表达，辅以免疫荧光双重染色验证新生血管结构。
**研究结果**
*研究人群*：队列以劳动年龄男性为主，早期组中位年龄44岁，晚期组50岁（p=0.72），两组间高血压患病率（4% vs. 7%，p=0.71）和吸烟率（19% vs. 28%，p=0.35）均无显著差异。队列中未发生游离皮瓣丢失、晚期截肢或重大血管并发症。
*动脉和静脉壁的组织学检查*：形态计量分析显示，两组损伤部位动脉内膜厚度均显著大于对照组（早期组87 μm vs. 28 μm，p<0.01；晚期组69 μm vs. 29 μm，p<0.01）。早期重建组损伤部位动脉内膜ECM含量约为对照组2倍（66% vs. 32%，p<0.01），晚期组亦存在相同差异（50% vs. 31%，p<0.01）。两组损伤部位静脉内膜厚度均超过对照组3倍以上，但ECM面积无显著差异。早期与晚期重建组之间的比较未发现动静脉的显著差异。
*缺血血管壁的增殖活性*：损伤后血管壁细胞的增殖活性总体较低。但早期重建组所有血管壁层的Ki67活性均高于对照样本，尤其是动静脉的内膜层和外膜层。晚期重建组仅损伤部位静脉外膜层的增殖活性显著高于对照组。两组间比较无统计学显著差异。
*缺血损伤后血管壁层α-SMA表达*：α-SMA表达细胞存在于两组所有血管壁层。损伤部位样本动脉内膜的α-SMA+细胞密度高于对照组而中膜层略低；外膜层α-SMA+细胞数量为对照组的2倍以上。静脉方面，早期重建组内膜层和晚期重建组外膜层的α-SMA+细胞均多于相应对照。晚期组损伤部位动脉外膜层α-SMA+细胞多于早期组，早期组静脉内膜层α-SMA+细胞密度为晚期组的2倍以上（p=0.04）。
*创伤诱导缺血后的外膜新生血管形成*：CD31免疫组化分析显示，早期重建组损伤部位静脉外膜中血管和内皮细胞数量为对照组的2倍以上（p<0.01），动脉中亦升高但未达统计学显著性。晚期重建组动静脉外膜的血管和内皮细胞均增加超过2倍，但仅静脉具有统计学意义（p≤0.01）。晚期组外膜血管数量多于早期组。同一患者同一解剖部位不同时间点（伤后第7天与第45天）的配对样本比较显示，外膜血管形成呈进行性增加（动脉：18 vs. 8血管/mm2，375 vs. 112 CD31阳性细胞/mm2；静脉：40 vs. 0血管/mm2，199 vs. 0 CD31阳性细胞/mm2）。免疫荧光染色证实了外膜内新生功能性血管的存在，其特征为CD31阳性内皮细胞衬覆的开放管腔，周围环绕α-SMA+壁细胞。
**讨论与结论**
讨论部分指出，与血管内介入（如支架植入）后逐渐进展的内膜增生不同，创伤诱导缺血后人体血管壁内膜增生具有突发性，在伤后一周内达到峰值且不再进一步进展。动脉内膜ECM的快速累积可能源于急性缺血经缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）介导的血管内皮生长因子（VEGF）诱导的血管通透性增加所导致的血浆蛋白外渗。静脉对缺血的反应以启动外膜血管生成为主，而动脉则在晚期才表现出显著的外膜血管生成。中膜α-SMA+细胞减少而内膜中增多，提示中膜血管平滑肌细胞向内膜的迁移是内膜增生的机制。
研究结论：我们的研究结果表明，下肢钝性创伤引起的重大缺血性损伤可诱导血管壁全层的主动重塑。最早且最显著的结构变化是内膜增生，随后是源自静脉的外膜血管生成，这凸显了缺血性损伤后血管反应的时间协调性。
