腹主動脈瘤疾病病因
一、發病原因
動脈粥樣硬化被認為是腹主動脈瘤的最基本的病因。腎動脈開口以下的腹主動脈是粥樣硬化最易發生的部位，也是動脈瘤最易形成的部位，並常常延伸至主動脈分叉處，僅有2%～5%的腹主動脈瘤發生在腎動脈開口上方，後者大多是胸主動脈瘤向腹主動脈的延伸所致。
遺傳性因素在腹主動脈瘤的發展中起一定作用。有報道約有28%的患者一級親屬中有遺傳性疾病。進一步的研究也表明，細胞組織的缺陷也是腹主動脈瘤的發病因素，可表現為主動脈中層彈力纖維斷裂和炎症反應，有大量的巨噬細胞和細胞活性物質的浸潤。
二、發病機製
為了解腹主動脈瘤的形成，我們首先應該了解一下正常動脈壁的結構。彈力蛋白和膠原蛋白是主動脈壁最重要的結構成分，它們與平滑肌細胞一起共同構成主動脈的中膜。正常情況下，彈力蛋白呈折疊的篩狀結構。在外力作用時，可以比其自然長度伸展70%，為動脈提供縱向上的回縮牽引力和周徑方向上維持動脈正常截麵積的牽引力，是動脈壁承受壓力負載的第一級力量，它的降解是動脈形成瘤樣擴張的關鍵起始步驟。動脈壁中膠原蛋白的主要形式是膠原蛋白Ⅰ型和Ⅲ型。膠原纖維由三股螺旋形纏繞的多肽鏈構成，伸展性雖小，但抗拉強度卻比彈性纖維大20倍，其功能是維持動脈壁的抗張強度。正常結構時，主動脈的膠原蛋白是按照彈力蛋白承擔負荷的形式圍成的，從而使主動脈成為一個易於伸展的彈性管道。當負荷增加，且血管持續伸展時，膠原纖維即螺旋形展開，並作為承擔負荷的成分，而補充彈力蛋白的作用，使血管減少膨脹。彈力蛋白是負荷的主要承擔者，而膠原蛋白則作為儲備，充當起牢固而且幾乎不擴張的安全網絡。二者構成的基質層對壓力負載有一個明確的界限。遺傳基因的異常，彈力蛋白和膠原的降解，動脈硬化對基質連接層的毀損以及逐漸增大的脈衝壓力，都集中作用於該層，超過一定的限度，將導致腹主動脈瘤的形成。
1.動脈硬化的作用
由於腹主動脈瘤和動脈硬化均主要發生於老齡人群，兩者常並存，故人們一直認為腹主動脈瘤是動脈硬化演變的結果，並常把之描述為“動脈硬化性的腹主動脈瘤”。研究表明，粥樣硬化與動脈瘤的形成和擴張有關。其可能機製主要有以下3個方麵。首先，由於缺乏滋養血管，人腹主動脈壁的營養供應主要來源於管腔內血液的彌散，而動脈硬化斑塊及其附壁血栓的形成，勢必造成營養彌散障礙，導致動脈內膜、中膜的壞死，使管壁力量薄弱，易於形成動脈瘤。其次，動脈硬化斑塊脫落後，裸露的平滑肌細胞將激活膠原酶，使大量的膠原蛋白降解，這也是導致主動脈壁中膜薄弱易於成瘤的因素之一。此外，在低切應力區域(如主動脈分叉的上方)，血流迂曲，血液中的致硬化因子與管壁接觸時間延長，硬化斑塊及其附壁血栓使分叉處的兩個髂總動脈口徑更狹窄，從而使主動脈壁承受更大的反射壓力，也極易誘發動脈瘤的形成。
Allardice等人的研究結果表明，在腿部及頸部動脈有硬化表現的病人中，腹主動脈瘤的發病率明顯增加，而Gaspar通過對進行腹主動脈瘤手術的病人的研究發現，在約44%的病人中同時患有動脈硬化性疾病。
盡管近來的研究提示動脈硬化很可能是一種與腹主動脈瘤相並存的疾病，在其形成和發展過程中發揮著趨動作用。但多數研究和臨床資料表明，動脈硬化仍是腹主動脈瘤最常見最重要的原因。
2.腹主動脈的結構缺陷與主動脈壁結構成分的變化
是導致腹主動脈壁力量減弱，是腹主動脈瘤形成必不可少的局部因素。首先與主動脈相比，腹主動脈壁比較薄弱，彈力蛋白層數目顯著減少，往往低於40層。實驗證明，當主動脈的彈力蛋白層經破壞降至40層以下時，就易形成動脈瘤。彈力蛋白的半衰期為70年，這剛好與臨床上動脈瘤的發病高峰時期相一致。其次，腹主動脈的滋養血管較少，其中膜、內膜的營養供應主要來源於管腔內血液的彌散。當有動脈硬化斑塊形成時，可導致營養彌散障礙，以至內膜、中膜壞死，管壁變得薄弱。再次，腹主動脈壁的修複能力較弱。平滑肌細胞在血管壁受到損傷的修複中起到重要的作用。而該細胞需要在脈衝壓震蕩力的刺激下合成膠原和彈力蛋白。由於腹主動脈的僵硬度較大，脈衝壓對平滑肌細胞刺激的震蕩力減少，其合成動力下降，再加上血管發生瘤性擴張後，有許多平滑肌細胞被纖維化的結締組織所代替，使得膠原蛋白和彈力蛋白的合成減少。定量分析顯示，正常主動脈中層的幹重組織中彈性纖維占35%，但在動脈瘤患者僅占8%。已有的動物模型證明，在動脈內滴注彈力蛋白酶或開腹暴露一段腹主動脈用彈力蛋白酶浸漬，破壞彈性蛋白，均可導致腹主動脈瘤的形成。1988年Loosemore等人也提供了膠原蛋白質和量的變化，可能是動脈瘤形成基礎的證據。就這樣，動脈壁的基質不斷失活和降解，同時又不能得到有效的營養和及時的補充、修複，使得動脈壁不斷變薄，強度下降，最終導致動脈瘤的出現。
腹主動脈的局部負荷增加，在動脈瘤的形成過程中同樣起著不可忽視的作用。主動脈係統中，由近心端向遠心端，其順應性逐漸變小，加上其先天的上闊下窄的椎形結構，使得主動脈壁承受的壓力由上向下逐漸增大。另外，傳向周圍血管動脈血壓脈衝在腹主動脈內被反射放大。其大小決定於主動脈和分叉後血管口徑的比例。當兩個髂總動脈口徑的總和是腹主動脈口徑的1.1～1.2倍時，該反射最小。隨著年齡的增長，該比例逐漸下降，50歲時已降至0.75。臨床上腎動脈以下的腹主動脈段動脈瘤的發病率最高，這是由於在高齡患者常伴有動脈硬化疾患，動脈硬化斑塊及其附壁血栓，使分叉處的兩個髂總動脈的口徑更狹窄，從而使腎動脈水平以下的腹主動脈段承受更大的反射壓力，加之局部致硬化因子的滯留時間較長，從而使該部位動脈瘤的發病率明顯增高。
3.遺傳學因素的作用 研究表明，
腹主動脈瘤具有家族遺傳的傾向。Johnson和Koepsell對250例腹主動脈瘤患者及對照者的家族史進行了比較，發現19.2%的患者與已知的動脈瘤病人具有一級血緣關係，而在對照者中僅為2.4%，其患病的危險性增加了11.6%，尤其同胞兄弟具有更大的危險性。腹主動脈瘤遺傳主要為X染色體的伴性遺傳，以及常染色體顯性遺傳。彈力蛋白和膠原蛋白的遺傳缺陷，會直接引起主動脈壁的薄弱，而各種酶的遺傳變化，則使動脈壁基質結構蛋白的失活和降解增加，以及其間的整合聯合受到破壞，從而間接導致動脈壁的薄弱，如Marfan綜合征發生的胸腹主動脈瘤。
(1)與彈力蛋白降解有關的基因變異：
彈力蛋白的基因變異尚未在動脈瘤病人中得到證實。目前比較清楚的是第16號常染色體長臂上的結合珠蛋白基因和與其相鄰的膽固醇酯轉移蛋白基因的變異。腹主動脈瘤患者當中，結合珠蛋白α1等位基因的表達頻率明顯增加，致使結合珠蛋白的合成增多，該蛋白可以促進彈力蛋白酶對彈力蛋白的降解，從而影響到動脈壁彈力結締組織的完整性，導致動脈瘤的發生。而膽固醇酯轉移蛋白基因的變異，可影響到脂類代謝，使患者血液中高密度脂蛋白(HDL)的濃度下降，而甘油三酯，低密度脂蛋白(LDL)的濃度升高，導致動脈硬化的出現，間接促進動脈瘤的形成和發展。
與之相對應的是α1-AT(α1抗胰蛋白酶原)基因表達的缺失。α1-AT是彈力蛋白酶的主要抑製劑。負責α1-AT的基因表型約35%為單合子基因，這種基因表型在約90%的腹主動脈瘤病人中不發生表達，從而使α1-AT的抑製水平明顯下降。彈力蛋白酶的活性則顯著上升，大量的彈力蛋白被降解，主動脈壁變得薄弱，易於動脈瘤的發生和發展。
(2)與膠原蛋白及其代謝有關的基因變異：
Ⅲ型膠原基因的一個或單個堿基發生突變，其619號位的甘氨酸被精氨酸所取代，可引起Ⅲ型膠原蛋白的異常表達，實驗已經證明這與腹主動脈瘤的形成有關。但由於該基因突變表現為個性化，而未在廣大病人中得到證實。最近一項關於54例腹主動脈瘤患者基因變異的研究結果提示，Ⅲ型前膠原蛋白的基因突變雖僅存於少數患者，但單個氨基酸殘基的替換也會使膠原蛋白發生深刻地質的變化，該基因突變在腹主動脈瘤的發病中起著重要作用。
與膠原代謝有關的膠原酶抑製體的基因則位於X染色體上。在腹主動脈瘤病人中，該基因出現缺失，膠原抑製體的合成減少，膠原酶抑製水平降低，最終導致膠原的降解明顯增加，動脈壁薄弱，動脈瘤形成。
總之，腹主動脈瘤的遺傳是一個非常複雜的多因素機製，它牽涉到數個不同的基因，正是由於這些基因的相互協同作用，才導致了動脈瘤的發生和發展。
4.酶化學的作用
(1)彈力蛋白酶的作用：
研究結果表明，腹主動脈瘤患者壁內彈力蛋白酶的含量及活性均高於主動脈阻塞患者。目前中性粒細胞彈力蛋白酶(NE)和平滑肌細胞彈力蛋白酶(SME)已攜帶於動脈壁上。另外，在動脈硬化發生後，動脈壁的平滑肌細胞受刺激大量產生和分泌SME。這兩種彈力蛋白酶的大量增加，使彈力蛋白的降解率異常升高，其正常的折疊篩狀結構被破壞，在縱向及周徑方向上均不能提供足夠的彈性牽引力，從而造成動脈迂曲變形，進一步擴張成瘤。整個主動脈壁內彈力連接組織的裂解破壞，為動脈瘤的形成奠定了基礎。彈力蛋白酶活性的升高除受遺傳學因素影響外，還受到諸多環境因素的影響。有研究表明，吸煙、創傷、高血壓等可促使彈力蛋白酶的活性在原來的基礎上升高2倍。
(2)膠原酶的作用：
研究表明，腹主動脈瘤患者主動脈壁內的膠原酶濃度及活性均增加。其可能機製為膠原酶抑製體基因表達的缺失。另外當彈力蛋白被降解後，動脈所形成的氣球狀瘤變，也能激活膠原酶。在濃度和活性均增加的膠原酶的作用下，膠原的正常結構遭到破壞，降解顯著增加，使動脈壁的抗張強度明顯下降，當膠原的儲備耗竭，無法承受因彈力蛋白失活所轉嫁的壓力負載時，動脈瘤即發生破裂。
(3)金屬酶的作用：
1984年Tilson等在製作腹主動脈瘤的動物模型時發現，小鼠銅代謝的缺乏，將引起一種含銅的金屬酶——溶解氧化酶的活性下降，而該酶對膠原和彈性蛋白的整合連接起著重要作用。提示該酶的缺乏，將導致主動脈壁的薄弱，易於動脈瘤的發生。Menkes綜合征的患者中也同時發現有動脈壁彈性組織的減少和銅代謝的異常，說明金屬酶的異常在腹主動脈瘤的發病中，也起著一定的作用。1994年Karen等人的研究發現，在腹主動脈瘤患者當中，與鋅有關的基質金屬蛋白酶MMP-3和MMP-9的活性均增高，該酶主要負責血管壁中基質成分的降解，而動脈壁正常基質成分的破壞，將導致動脈壁的薄弱，嚴重時可形成動脈瘤。
5.危險因素
以上諸多因素為腹主動脈瘤形成的基本條件，而各種危險因素則在動脈瘤的發生發展當中起了促進作用。
(1)吸煙：
二十多年前即明確了吸煙與腹主動脈瘤之間相關密切，腹主動脈瘤的發生率隨著香煙消費的升高而增加。這除和香煙焦油中多種有毒成分有關外，煙草燃燒時產生的氣態物質被吸收入血後，可以將蛋氨酸氧化成蛋氨酸亞碸，從而致α1-AT失活，蛋白水解酶的活性增加，加重主動脈壁彈力蛋白的降解，引起主動脈壁力量的減弱，導致動脈瘤的發生和發展。統計表明，吸煙者死於動脈瘤破裂比不吸煙者多4倍，而吸煙成癖者比後者要多達14倍。
(2)炎症反應：
在4%～10%的腹主動脈瘤病人，手術時發現具有較厚的白色瘤壁，與周圍粘連緊密，這就是所謂的“炎性腹主動脈瘤”。其特征為大量的炎性細胞浸潤，常蔓延至主動脈壁外遠處的周圍組織。目前認為這種動脈瘤性變化，是動脈壁成分的自身免疫反應，脂質氧化產物——蠟樣質，滲出毗鄰組織引起的。
對任何動脈瘤的主動脈壁進行組織學檢查，均可以見到不同程度的炎性浸潤，並且淋巴細胞和組織細胞在外膜和中膜的炎症浸潤範圍是與觸診時的壓痛和擴大的主動脈直徑相關的。近來的研究表明，巨噬細胞和活化的T、B淋巴細胞均參與慢性炎症反應。在炎症過程中巨噬細胞分泌的TL-1B和TNF-α起到了重要作用。他們可以刺激金屬蛋白酶的產生，促進結締組織的降解，從而削弱和破壞主動脈的中層，因而炎症也可能是腹主動脈瘤的誘因之一。
(3)創傷的影響：
有文獻報道，10例病人在經曆剖腹探查術後36h內出現腹主動脈瘤的破裂。這很可能是剖腹探查打亂了基質蛋白結締組織合成代謝與分解代謝之間的動態平衡，而成為促使動脈瘤破裂的危險因素。研究表明，手術創傷如腸切除、剖腹探查等均可引起主動脈彈力蛋白酶活性的明顯增加。
(4)高血壓的作用：
高血壓也是腹主動脈瘤的危險因子，它與其發病率的增高和破裂危險性的增加均有聯係。近來腹主動脈瘤的緊縮棉線小鼠模型的研究結果表明，高血壓的存在是動脈瘤形成的基本條件，特別是收縮期高血壓對主動脈瘤的形成起著重要作用。然而是否高血壓參與了動脈瘤的形成或隻促進已經削弱的主動脈壁發生擴張，尚未得出肯定的結論。
(5)高齡的影響：
腹主動脈瘤是一種老年性疾病，50歲以下者少見。正常情況下，動脈壁結構的改變是與年齡相伴行的。隨著年齡的增長，動脈壁的彈力蛋白纖維發生降解、斷裂和鈣化。老化的主動脈壁無法抵製引起主動脈瘤性擴張因子的作用，於是在老年導致主動脈瘤的發生。
綜上所述，腹主動脈瘤的發生和發展是諸多引起主動脈壁薄弱和增加其負荷的因子長期相互作用的必然結果。彈力蛋白的降解和失活，將導致腹主動脈瘤的形成，這是成瘤的關鍵因素。而膠原儲備的耗竭則可引起不可逆的、連續的動脈瘤的擴張，乃至最後的破裂。吸煙、炎症、創傷、高齡、高血壓等危險因素對腹主動脈瘤的發生和發展具有促進作用。
腹主動脈瘤的診斷主要靠臨床症狀和結合有創性或無創性檢查，才能做出正確的診斷。目前隨著高齡和動脈硬化的增多，腹主動脈瘤也在增加。在臨床實踐中如何篩選出這類病人，早期診斷、早期治療仍是亟待解決的問題。在診斷上仍然強調病史、查體和有機配合影像學檢查才能做出正確診斷。否則單純強調臨床表現或影像檢查都不利於診斷和治療。
6.病理
腹主動脈瘤壁一般為單個球形或棱形，也有多發者。組織學檢查可見動脈瘤壁彈力纖維斷裂，彈性蛋白含量減少;中膜和外膜慢性炎症，B淋巴細胞和漿細胞浸潤。並含大量免疫球蛋白，提示自身免疫反應。無論哪種動脈瘤的瘤壁都有內膜消失和彈力層斷裂，當動脈內壓力超過動脈壁的膨脹極限時，動脈瘤將破裂。幾乎所有腹主動脈瘤腔內都有血凝塊，血凝塊可機化和感染，血凝塊脫落可引起遠端動脈栓塞。B型超聲波掃描隨訪腹主動脈瘤，發現瘤體直徑平均每年增長3.8mm。創傷性動脈瘤、感染性動脈瘤和吻合口假性動脈瘤都是動脈壁破裂後形成的動脈旁搏動性血腫，都屬於假性動脈瘤。
病理類型：
(1)分類：
根據動脈瘤壁的結構可以分為3類：
①真性動脈瘤：瘤壁各層結構完整，病因多為動脈硬化性。
②假性動脈瘤：為動脈破裂後形成，無完整動脈壁結構，瘤壁由部分動脈內膜和纖維組織構成，瘤腔內血流通過動脈破口與動脈真實管腔相交通，臨床多見於創傷性動脈瘤。
③夾層動脈瘤：動脈內膜破裂後，動脈血流經動脈內膜及中膜間穿行，使動脈壁分離、膨出，瘤體遠端動脈內膜可另有破口，與動脈真腔再相通，呈夾層雙腔狀。動脈瘤內可形成附壁血栓，可繼發感染，瘤壁薄弱處可破裂，引起嚴重出血而導致生命危險。
(2)分型：
根據瘤體侵犯部位的不同，腹主動脈瘤可分為2型：
①腎動脈開口水平以上的高位腹主動脈瘤，也可稱為胸腹主動脈瘤和腎上型腹主動脈瘤。
②動脈瘤位於腎動脈開口水平以下，稱為腹主動脈瘤或腎下型腹主動脈瘤。臨床上多見於腎動脈水平以下，髂動脈以上的腹主動脈瘤。此類型動脈瘤瘤體近遠端都有一段動脈壁較為正常，這就為手術治療提供了有利的條件。
