冠脉搭桥手术（CABG）距今已经有60年的历史。目前已经成为心脏外科最为常见的手术之一。虽然目前静脉桥仍在广泛应用中，但实践证明静脉血管桥的长期效果并不令人十分满意，其10年通畅率最高仅为70％。术后随访也发现大隐静脉作为静脉桥，血管壁粥样硬化和再狭窄发生率远远高于动脉桥。近几年CABG在我国得到逐渐开展。随着外科技术的突飞猛进和实践经验的积累，人们逐渐认识到就CABG手术本身，外科熟练精细的操作固然是必不可少，桥血管的选择和获取、围术期的处理同样比较重要，是关系到CABG手术成败的重要因素之一。既然大隐静脉并非搭桥手术理想的选择，人们转而把目光投向一度被弃之不用的桡动脉。桡动脉作为动脉血管桥可以有效地防止血管壁粥样硬化；远、近期通畅率高；游离后桡动脉血管长度合适，内径适中，在手术中吻合的自由度比较大；桡动脉具有良好弹性，因此可以较好耐受体循环的压力；并且获取血管后前臂的并发症也比较少。但是桡动脉也存在着易于痉挛等缺点难以解决。导致桡动脉血管壁发生痉挛的确切原因还不清楚。目前认为是手术时机械牵拉损伤、血管壁局部缺血、血管局部活性物质释放、神经体液与内分泌等因素的改变、对药物的敏感性不同、术中血压不稳定影响血管灌注流量、血管被动扩张等因素综合作用的结果。但是也和桡动脉血管壁结构及生理等内在原因密不可分。为此，临床医生们引入了血管活性药物来预防和治疗血管壁的痉挛。本实验研究的目的，就是摸索和验证治疗血管痉挛最佳的血管活性药物或药物组合的成分、浓度、给药时机和最终效果。为今后的临床实践打好基础和做好前期工作，摸索一定的经验。另外，许多研究表明，CABG术后桡动脉血管壁痉挛的发生与桡动脉血管壁一氧化氮（NO）的含量异常相关。我们通过实验首先建立兔股动脉—颈动脉CABG血管桥模型，然后通过基因转染的技术，将eNOS基因转染到桥血管上并从不同角度证明转染效果。接着通过实验对比转染前后桥血管痉挛性的变化，探索eNOS基因转染对动脉血管壁痉挛性的影响（对于预防和治疗动脉血管壁痉挛的可行性及有效性），为临床应用基因治疗提供理论依据。全文共由四部分组成。第一部分桥血管体外药物敏感实验模型的建立血管组织在体内处于复杂多变的内环境中，受到来自各方面影响和作用。因此在体研究血管组织收缩痉挛的病因、机理和防治措施，不能保证单一实验影响因素对血管壁的作用，不同组别相互之间的可比较性差，实验结果难以令人信服。在这一部分里，我们评估并获取人桡动脉，分割成3mm宽的血管环，悬挂至麦氏浴槽上，并连接记录静息张力等实验数据的设备。利用组织浴槽的实验技术和经验，观察不同药物因素对血管环静息收缩张力大小的影响及变化。摸索一种比较完善的，能够尽可能地模拟桥血管在体内反应性的实验装置。同时绘制人桡动脉对特定血管活性药物的“浓度-静息张力变化曲线”，以确定后续实验所需药物的最佳刺激浓度。并利用此装置检测血管内膜的完整性和对血管活性药物的反应性。为下一步实验摸索经验，做好预实验和实验设备方面的准备。第二部分不同影响因素对桥血管的影响程度及桥血管痉挛因素分析在这一部分，我们分别讨论不同药物影响因素对桡动脉痉挛性的影响。探讨不同药物或药物组合对血管痉挛的预防和治疗的方法。我们利用前一部分实验建立的实验模型，继续获取人桡动脉，采用同实验第一部分的方法制备成血管环，悬挂至组织浴槽上，检测血管壁平滑肌活性和血管内膜完整性后进行如下实验：首先，血管环由10^-5M苯肾上腺素致痉挛后，分别加入一定浓度的硝酸甘油、维拉帕米、罂粟碱、酚苄明、米力农、以及硝酸甘油和维拉帕米的混合液，观察上述药物加入后，随时间延长各组血管壁痉挛的缓解情况（缓解速度和效果），记录静息收缩张力变化。接着，选取硝酸甘油、维拉帕米、罂粟碱、酚苄明和硝酸甘油与维拉帕米的混合液作为实验药物，应用上述药物浸泡血管环30分钟（血管环预处理），然后在水浴管中加入KCl，使终浓度达到60mmol／L，即时观测各组血管环收缩产生的程度和情况。最后，血管环同样经过上述不同药物预处理30min后，悬挂至麦氏浴槽，加入10^-5M的苯肾上腺素，观察在加入苯肾上腺素后，上述各组血管环随时间的延长出现痉挛的时程和程度。借助此实验为临床给药时机提供指导意见。结果发现，上述几种血管舒张药物都能在不同的时间范围之内缓解血管环的痉挛，但缓解的速度和一定时间内缓解的程度不同。硝酸甘油与维拉帕米的混合液缓解血管环痉挛最为迅速（P＜0.05），其余药物缓解血管痉挛作用的效能依次是硝酸甘油＞维拉帕米＞米力农＞罂粟碱（P＜0.05）。酚苄明产生作用最慢，排在最后（P＜0.01）。在第二部分预处理实验中，经60mmol／L的KCl刺激后，酚苄明组，维拉帕米组合硝酸甘油与维拉帕米混合液组都仅仅发生了轻微的收缩。单独的硝酸甘油组合罂粟碱组则产生了较为明显的收缩。而在本实验的最后一部分—药物作用的时效问题上，经药物预处理30min后连续观察血管环静息张力变化4小时，我们发现预防血管环痉挛效果最好的药物是酚苄明，整个实验过程血管环都没有产生收缩；其次是硝酸甘油和维拉帕米的混合液，舒张作用维持了2个小时；米力农在痉挛药的作用下逐渐产生收缩，但最大收缩程度仅为最大静息张力的60％；而罂粟碱仅有微弱的预防血管痉挛的作用。通过实验我们证明，酚苄明和硝酸甘油与维拉帕米的混合液都是比较理想的防止桡动脉痉挛的药物。前者虽然治疗动脉环痉挛起效较慢，但是在预防血管环痉挛方面却能维持4小时以上，作用时间最久；后者在预防血管环痉挛时程方面稍逊于酚苄明，但却能迅速有效的缓解和治疗血管环的痉挛。而三者能否再次混合以延长和维持血管的舒张时间，还有待于进一步研究。第三部分内皮型一氧化氮合酶基因转染兔颈动脉CABG模型的实验研究有实验证明桡动脉痉挛与其血管壁上内皮型一氧化氮合酶（eNOS）数量相对较少或者活力降低，导致NO在局部释放减少有关。在此我们尝试采用转基因的方法，使动脉壁内皮型一氧化氮合酶（eNOS）过量表达，通过抑制电压依赖型和受体依赖型离子通路来减轻痉挛。我们首先尝试建立兔自体股动脉-颈总动脉CABG模型。然后以含有人内皮型一氧化氮合酶基因（eNOS基因）的复制缺陷型腺病毒为载体，利用基因转染的方法，转染人内皮型一氧化氮合酶基因AdCMV eNOS至兔桥血管（自体股动脉），饲养4周后处死，获取目标血管段，分别应用RT-PCR技术检测外源性基因mRNA的表达；用SABC免疫组织化学方法检测血管壁组织切片上eNOS蛋白、增殖细胞核抗原（PCNA）、平滑肌细胞（纤维）和肌动蛋白（α-acting）；利用WERSTEN-BLOT方法半定量检测eNOS蛋白和PCNA的含量。将转染后的桥血管与转染前的股动脉相比较，分析观察eNOS表达的定位，eNOS酶活力以及血管壁NO含量等指标的变化。探讨差别产生的原因、eNOS基因转染的可行性及有效性，为临床应用基因治疗提供理论依据。实验结果证明，正常兔股动脉血管壁eNOS基因仅有少量表达，转染后eNOS蛋白表达明显增多（P＜0.01）。血管壁总NOS活力和NO含量也较转染前有明显增加（P＜0.01）。转染后血管壁内PCNA阳性表达与α-acting阳性表达明显少于对照组（P＜0.01）。因此本实验证明可以通过人为基因转染的方法提高目标血管壁eNOS基因表达或者eNOS蛋白产量，进一步增加NO浓度。提示可以通过基因转染的办法解决由于eNOS基因或eNOS缺乏／表达不佳导致的一系列临床问题。第四部分eNOS基因转染后血管壁痉挛性改变的实验研究传统的药物治疗不能完全有效地防治动脉桥血管痉挛的发生。为探求防治桥血管痉挛的有效方法，并证明内皮型一氧化氮合酶（eNOS）基因过量表达，可以通过增加NO产量来抑制电压依赖性和受体依赖性的途径减轻血管痉挛。我们依照前面介绍的方法首先建立兔股动脉-颈总动脉CABG模型。桥血管（动脉）转染人内皮型一氧化氮合酶基因（eNOS基因），饲养4周后分别获取目标血管，分别对比观察桥血管转染eNOS基因前后：1．对在不同浓度苯肾上腺素刺激作用下，导致血管痉挛性的不同反应，比较eNOS基因转染（血管壁NO含量不同）对动脉血管壁收缩性质的影响；2．经过抗痉挛药物预处理的血管环在60 mM KCl溶液刺激下血管环的收缩情况；3．应用10^-5M的苯肾上腺素致使血管痉挛，然后应用实验第二部分介绍的维拉帕米和硝酸甘油混合液作用于血管环，观察随时间延长血管环痉挛状况的缓解情况。结果证明，经过转染eNOS基因的血管壁无论在血管的收缩性上还是在对血管舒张药物的敏感性上，都明显好于未经基因转染的对照组血管（P＜0.01）。说明eNOS基因转染可以改善血管壁的痉挛性，有助于减少动脉移植后血管痉挛的发生。eNOS基因转染有一定的临床应用价值。