高血压是导致雄性马凡氏综合征小鼠胸主动脉瘤和夹层的原因，但不会影响雌性小鼠

《Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials》：Hypertension Drives Thoracic Aortic Aneurysm and Dissection in Male, but not Female, Marfan Mice

　　

Gavin Mays|Jay D. Humphrey

耶鲁大学生物医学工程系，美国康涅狄格州纽黑文市

摘要

临床上认为高血压是胸主动脉疾病的主要风险因素，然而很少有研究探讨在具有遗传性主动脉病变倾向的小鼠模型中持续升高的血压所起的作用。我们量化并比较了通过高盐饮食加诱导内皮功能障碍实现的慢性血压升高对年龄和性别匹配的野生型小鼠以及Fbn1^C1041G/+马凡综合征小鼠升主动脉的影响。主要发现包括：与雌性马凡小鼠或雄性和雌性野生型小鼠相比，雄性马凡小鼠的主动脉更容易发生疾病进展。四周的诱导高血压导致40%的雄性马凡小鼠过早死亡，并且存活的雄性马凡小鼠的升主动脉扩张、壁厚和周向材料硬度显著增加，而轴向拉伸、弹性能量储存和壁强度则降低。鉴于在诱导高血压之前雄性马凡小鼠的主动脉已经存在扩张，而雌性马凡小鼠在该年龄阶段没有主动脉扩张，目前的结果表明高血压会加剧但不会引发易损主动脉的结构和功能异常，这与之前评估主动脉病变多种潜在因素的计算模型一致。

章节摘录

引言

高血压是许多心血管、神经血管和肾血管疾病的已知风险因素，包括胸主动脉病变（Humphrey和Tellides，2019；Milewicz等人，2021）。大多数（约80%）胸主动脉瘤（TAAs）、夹层和破裂是偶发的，通常发生在有高血压史的老年人中，尽管有一小部分（约20%）是由先天性条件或致病性变异引起的。最常见的TAA变异影响基因（FBN1）

小鼠

耶鲁大学的机构动物护理和使用委员会批准了所有涉及活体小鼠的实验。为了将性别作为生物学变量，我们研究了12周大的成年同窝雌性（F）和雄性（M）Fbn1^+/+（WT）和Fbn1^C1041G/+（MFS）小鼠。繁殖者来自杰克逊实验室（缅因州巴港），其中包括C57BL/6J和Fbn1^C1041G/+背景的小鼠。基因分型基于断奶前获得的尾尖样本进行分析

小鼠

四个正常血压（NT）的年龄和性别匹配的WT和MFS组的基线收缩压相差不超过5%。在8周龄时，将高盐饮食与L-NAME结合使用，无论基因型如何，雄性的收缩压升高到新的稳态值所需时间（超过两周）比雌性（超过一周）更长，但在所有四个主要高血压（HT）研究组中，稳态值均超过140 mmHg：雌性和雄性WT及MFS小鼠（补充图S1）。最大的

讨论

升主动脉在每个心动周期都会经历复杂的变形，包括由于心脏基部运动引起的有限伸展和由于加压引起的有限扩张。因此，最好使用双轴测试和非线性本构关系来量化相关的材料行为（Humphrey和Tellides，2019）。尽管之前有许多关于Fbn1^C1041G/+小鼠胸主动脉机械特性的研究，但大多数研究使用的是单轴方法

CRediT作者贡献声明

Jay D. Humphrey：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，监督，资源提供，项目管理，资金获取，概念构思。Gavin Mays：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，方法学，研究，数据分析，概念构思

Bode-J?nisch等人，2012；Brüel等人，1998；Yousef等人，2021。

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

美国国立卫生研究院（R01 HL169147，P01 HL169168给JDH）的资助。