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.2010年12月；30(12):1914-27.
doi:10.1038/jcbfm.2010.157。 Epub 2010年9月15日。

单个皮质穿透小动脉闭塞后侧支循环的限制

Nozomi Nishimura公司 1, 纳撒内尔·罗西迪, 科斯坦蒂诺·伊德科拉, 克里斯·B·沙弗
附属公司

单个皮质穿透小动脉闭塞后侧支循环的限制

Nozomi Nishimura公司等。 大脑血流代谢杂志. 2010年12月.

摘要

穿透性小动脉的阻塞会插入皮层并供血毛细血管床，导致血流严重减少，是缺血性微病变的潜在原因。然而，周围的小动脉和毛细血管床仍在流动，并可能在闭塞处提供侧支流动。我们使用飞秒激光消融触发大鼠皮层单个穿透小动脉的凝血，并使用双光子显微镜测量血栓形成后微血管直径和红细胞速度的变化。我们发现，在单个穿透小动脉闭塞后，附近的穿透小动脉和表面小动脉没有扩张，这表明交替的血流路径没有被积极招募。相反，毛细血管显示出两种反应。闭塞小动脉下游的毛细血管在血栓形成后扩张，但同一附近的其他毛细血管没有扩张。毛细血管反应的这种异质性表明，血管舒张信号来源于血管而非实质。虽然在闭塞后局部应用乙酰胆碱后，邻近的小动脉和毛细血管都扩张了，但闭塞小动脉的血流并没有改善。单个穿透小动脉闭塞后，邻近穿透小动脉的侧支血流既不能积极补充，也不能有效改善血流。

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数字

图1
图1
单个穿透小动脉闭塞后相邻穿透小动脉的直径和流量变化。(A类)大鼠皮层表面血管系统低倍率双光子激发荧光（2PEF）图像堆栈的平均投影，小动脉用红色示踪。通过250个图像堆栈的2PEF图像堆栈平均投影蒙太奇（Panavue image Assembler）μ前皮质血管系统m(B类)以及之后(C类)飞秒激光照射下单个穿透小动脉的凝血（黄色圆圈）。对图像进行中值滤波。(D类)基线血管管腔直径和穿透小动脉血栓后的直径占基线直径的百分比。(E类)基线平均中心线红细胞速度和穿透小动脉血栓后的速度占基线速度的百分比。的位置(B类–E类)由中的方框标记(A类). 骨料直径(如果)，中心线RBC速度(G公司)，和红细胞流量(H（H）)单个穿透小动脉闭塞后（或仅在对照组中为等效时间延迟），以基线值的百分比表示。每个点代表一个相邻穿透小动脉的测量值。在(如果)与乌拉坦麻醉下的对照实验相比，血栓实验中的直径明显更小（Wilcoxon–Mann–Whitney等级方差双向分析后的等级总和检验，P（P）=0.012），尽管此差异的大小很小。一些数据点超出了绘图的范围：(G公司)氨基甲酸乙酯对照试验为427%，异氟醚对照试验为267%、369%、289%、292%(H（H）)异氟醚血栓实验中296%和353%，异氟醚对照实验中1114%、260%、556%、540%、475%、817%、568%、371%。
图2
图2
单个穿透小动脉闭塞后相邻穿透小动脉直径和流量变化的拓扑和距离依赖性。直径(A类)，中心线红细胞（RBC）速度(B类)和红细胞流量(C类)单个穿透性小动脉血栓形成后，相邻穿透性小血管中，以基线值的百分比表示，作为分离被测血管和闭塞血管的血管分支数的函数。无显著差异(P（P）>0.70）通过对中位的双向方差分析进行检测A类–C类.邮政编码直径的依赖性(D类)，RBC速度(E类)和红细胞流量(如果)在邻近的穿透小动脉中，以基线值的百分比表示到闭塞血管的距离。实线显示运行中位数，95%置信区间由阴影区域表示。每个点代表单个血管测量。穿通小动脉直径的比较(G公司)，RBC速度(H（H）)和红细胞流量(我)穿透性小动脉闭塞后。异常值未显示在中(H（H）)交通小动脉、尿烷流速测量分别为264%和292%；(我)296%和353%的穿透小动脉、异氟醚红细胞流量、627%的交通小动脉、氨基甲酸乙酯红细胞流量以及347%和442%的交通小血管、异氟烷红细胞流量。
图3
图3
穿透小动脉闭塞后毛细血管的流量和直径变化。(A类)使用Voxx（Clendenon）绘制荧光标记血管的双光子激发荧光显微镜图像堆栈等, 2002). 此图像堆栈的旋转影片显示在补充影片中。表面小动脉用红色标记，小静脉用蓝色标记。黄色椭圆形表示目标穿透小动脉。(B类)遮挡前图像堆栈通过中用黄色框标记的体积的平均投影(A类)，并追踪毛细血管子集。红色血管在10个分支与靶向穿透小动脉相连。橙色血管与靶小动脉没有任何可见的连接。(C类)穿透小动脉闭塞后相同体积的投影（黄色椭圆形A类). 可见荧光标记的血浆在闭塞的小动脉周围以及沿着血栓血管分支的毛细血管外渗。(D类)用X标记的穿透小动脉闭塞后，红细胞速度表示为基线值的百分比。箭头用蓝色箭头和负数表示流动方向，表示闭塞后方向发生逆转。带星号的血管与未封闭的邻近穿透小动脉相距五个分支。(E类)血栓后血管直径表示为基线值的百分比。平均预测值(B类,C类)被中值过滤。
图4
图4
穿透小动脉闭塞后毛细管直径和血流变化对拓扑分离和与凝结血管的空间距离的依赖性。(A类（插图）毛细血管根据闭塞的穿透小动脉主干的分支数进行分类，在对照组中，毛细血管则根据最近穿透小动脉干的分支数分类。(A类)血栓后红细胞（RBC）速度，表示为毛细血管在穿透小动脉闭塞或仅延迟时间后的基线百分比（对照组）。(B类)明信片直径，以基线的百分比表示。中未显示的点(A类)血块/基线：（5至6支，284%），（>10543%）；对照组/基线：（3-4265%），（7-10-288%），（>10537%）。RBC速度的依赖性(C类)和直径(D类)在与闭塞血管距离上穿透小动脉血栓后。红色（蓝色）表示血管1至4（>4）个分支远离闭塞的穿透小动脉。粗体线表示中位数，以阴影表示95%的置信区间。黑色线条输入(C类)是所有毛细血管的运行中位数。中的两个异常值(C类)未显示（>4个分支，170μm、 284%>4家分行，73家μm、 543%）。花括号表示Wilcoxon–Mann–Whitney秩和检验检测到的显著差异。
图5
图5
血流速度的大幅下降与血管扩张有关。(A类)穿透小动脉闭塞后邻近穿透小动脉的直径变化与中心线红细胞速度变化以及对照实验。黄色圆圈和线条表示平均值和标准差。尿烷凝块中未显示数据点：（51%直径，67%速度），尿烷对照组：（428%，68%），异氟烷对照组（370%，149%），（267%，204%）。(B类)穿透小动脉闭塞后毛细血管的直径变化与速度变化以及对照实验。数据通过k均值聚类为两组（红色和蓝色）。对照组中有一点未显示：（537%，95%）。(B类，插图）堵塞的穿透小动脉下游毛细血管位于缓慢扩张（红色）或未受影响（蓝色）簇中的累积概率，是毛细血管和下游1至9支靶血管拓扑分离的函数。(C类)使用Voxx（Clendenon）绘制毛细血管的双光子激发荧光图像堆栈等, 2002). (D类)毛细管来自(C类)分为与闭塞血管紧密相连（一至四个分支）或相距较远（四个以上分支），每个点大致以毛细血管为中心。圆点周围的圆圈表示将测量的血管子集分类为以下类别(B类). 在19条测量血管中的两（1）条中，拓扑分类表明，当聚类分析将其置于另一组时，血管应缓慢扩张（不受影响）。黄色线条输入(C类,D类)表示闭塞的穿透小动脉。
图6
图6
局部应用血管扩张剂后，术后血管直径和流速的变化（10μmol/L乙酰胆碱（ACh））。(A类)局部应用ACh后，闭塞周围邻近的穿透性小动脉和毛细血管的直径和红细胞流量增加，每一个都以基线值的百分比表示。插图显示了小动脉的全部数据。用于比较的动脉血栓数据如图1所示，使用氨基甲酸乙酯麻醉。(B类)应用ACh后的毛细血管直径，表示为闭塞后直径的百分比，作为毛细血管和闭塞小动脉之间拓扑分离的函数。基线时未显示两个异常值：（分支5-6，65%），（>10，56%）。(C类)穿透性小动脉凝固之前、之后以及应用ACh之后毛细血管速度的绝对值，作为分支数量的函数，毛细血管位于闭塞血管的下游。基线处未显示两个异常值：（两个分支，5.3 mm/s），（>10，4.2 mm/s）。方括号表示配对数据的Wilcoxon秩和检验存在显著差异。
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