Differential effects of purines and prostaglandins on hypoxia induced dilatation of porcine retinal vessels at different branching level ex vivo  

嘌呤和前列腺素對(duì)缺氧誘導(dǎo)的豬視網(wǎng)膜血管不同分支水平擴(kuò)張的差異效應(yīng)  

來(lái)源：Experimental Eye Research, Volume 234, 2023, Article 109584.

《實(shí)驗(yàn)眼科研究》第234卷，2023年，文章編號(hào)109584

 

摘要內(nèi)容

 

研究通過(guò)離體實(shí)驗(yàn)探究缺氧條件下嘌呤（ATP、腺苷）和前列腺素（PGs）對(duì)豬視網(wǎng)膜不同層級(jí)血管（小動(dòng)脈、前毛細(xì)血管小動(dòng)脈、毛細(xì)血管）擴(kuò)張的調(diào)控差異。主要發(fā)現(xiàn)：  

小動(dòng)脈：缺氧擴(kuò)張受腺苷A2B受體拮抗劑抑制（p<0.01），而前列腺素EP2/EP3受體拮抗劑增強(qiáng)擴(kuò)張（p<0.01）。  

 

前毛細(xì)血管小動(dòng)脈：EP2受體拮抗劑抑制擴(kuò)張（p=0.04），EP1受體拮抗劑增強(qiáng)擴(kuò)張（p=0.03）。  

 

毛細(xì)血管：擴(kuò)張程度顯著低于其他層級(jí)（p≤0.02），腺苷A3受體拮抗劑、環(huán)氧合酶抑制劑布洛芬聯(lián)合核苷酸酶抑制劑AOPCP、EP3受體拮抗劑均增強(qiáng)擴(kuò)張（p<0.05）。  

 

結(jié)論：缺氧誘導(dǎo)的視網(wǎng)膜血管擴(kuò)張由嘌呤和前列腺素共同調(diào)控，但作用機(jī)制因血管分支層級(jí)而異。  

 

研究目的

闡明嘌呤（ATP/腺苷）和前列腺素在視網(wǎng)膜缺氧性血管擴(kuò)張中的角色。  

 

揭示不同血管層級(jí)（小動(dòng)脈、前毛細(xì)血管小動(dòng)脈、毛細(xì)血管）對(duì)缺氧反應(yīng)的調(diào)控差異。  

 

解析特定受體亞型（如腺苷A2B/A3、前列腺素EP1-EP4）的層級(jí)特異性作用。  

 

研究思路

離體血管模型：取豬眼視網(wǎng)膜上象限，保留完整血管樹(shù)（主小動(dòng)脈至毛細(xì)血管），灌注生理鹽溶液。  

 

缺氧誘導(dǎo)：氣體混合系統(tǒng)切換至低氧（95% N? + 5% CO?），氧分壓從20.8%降至6.2%（Unisense氧電極監(jiān)測(cè)）。  

 

藥物干預(yù)：  

 

嘌呤通路：拮抗劑包括核苷酸酶抑制劑AOPCP、P2受體拮抗劑PPADS、腺苷A2B受體拮抗劑MRS 1754、A3受體拮抗劑MRS 1523。  

 

前列腺素通路：環(huán)氧合酶抑制劑布洛芬、EP1-EP4受體特異性拮抗劑（SC-19220、PF-04418948等）。  

血管直徑測(cè)量：熒光顯微成像結(jié)合ARIA軟件量化三級(jí)血管直徑（圖2），數(shù)據(jù)以KPSS最大收縮為0%、EDTA最大擴(kuò)張為100%標(biāo)準(zhǔn)化。

 

 

測(cè)量數(shù)據(jù)、來(lái)源及研究意義

血管擴(kuò)張率（圖3）：  

 

 

數(shù)據(jù)：缺氧時(shí)小動(dòng)脈擴(kuò)張53.7±2.1%，前毛細(xì)血管小動(dòng)脈擴(kuò)張約40%，毛細(xì)血管擴(kuò)張顯著更低（未量化具體值）。  

 

意義：量化血管層級(jí)對(duì)缺氧反應(yīng)的敏感性梯度，提示血流調(diào)控的解剖學(xué)基礎(chǔ)。  

受體拮抗效應(yīng)（圖3）：  

 

小動(dòng)脈：A2B拮抗劑（MRS 1754）使擴(kuò)張降至37.4±2.3%（p<0.01），EP2（PF-04418948）、EP3（L-798,106）拮抗劑增強(qiáng)擴(kuò)張。  

 

前毛細(xì)血管小動(dòng)脈：EP2拮抗劑抑制擴(kuò)張，EP1拮抗劑（SC-19220）增強(qiáng)擴(kuò)張。  

 

毛細(xì)血管：A3拮抗劑（MRS 1523）、布洛芬+AOPCP、EP3拮抗劑均顯著增強(qiáng)擴(kuò)張。  

 

意義：揭示嘌呤（A2B/A3）和前列腺素（EP1-EP3）受體在血管層級(jí)的特異性分布與功能差異。  

最大擴(kuò)張基準(zhǔn)：  

 

數(shù)據(jù)：建立EDTA最大擴(kuò)張與KPSS收縮的線性關(guān)系（小動(dòng)脈：y=0.42x+57.4；毛細(xì)血管：y=0.97x+0.95）。  

 

意義：解決缺氧干擾傳統(tǒng)擴(kuò)張劑（罌粟堿）的問(wèn)題，提供標(biāo)準(zhǔn)化測(cè)量框架。  

 

結(jié)論

層級(jí)特異性調(diào)控：  

 

小動(dòng)脈擴(kuò)張依賴腺苷A2B受體，受前列腺素EP2/EP3受體負(fù)向調(diào)控。  

 

前毛細(xì)血管小動(dòng)脈受前列腺素EP1（抑制性）和EP2（促進(jìn)性）受體雙向調(diào)節(jié)。  

 

毛細(xì)血管擴(kuò)張受腺苷A3受體和前列腺素EP3受體抑制，且對(duì)缺氧反應(yīng)最弱。  

通路交互：前列腺素可能通過(guò)抑制嘌呤信號(hào)（如布洛芬+AOPCP增強(qiáng)毛細(xì)血管擴(kuò)張）參與調(diào)控。  

 

生理意義：視網(wǎng)膜血流調(diào)控存在微解剖分區(qū)，不同血管層級(jí)采用差異化的缺氧適應(yīng)策略。  

 

丹麥Unisense電極測(cè)量數(shù)據(jù)的研究意義

 

實(shí)驗(yàn)中采用Unisense OXY-Meter結(jié)合微氧電極監(jiān)測(cè)組織氧分壓，其核心價(jià)值在于：  

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：  

 

精確量化缺氧干預(yù)效果（氧分壓從20.8%降至6.2%），確保實(shí)驗(yàn)條件的一致性。  

空間分辨率保障：  

 

微電極可定位測(cè)量視網(wǎng)膜局部氧環(huán)境，避免整體腔室測(cè)量忽略微區(qū)域差異。  

技術(shù)必要性：  

 

傳統(tǒng)氧電極無(wú)法滿足離體視網(wǎng)膜薄組織的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，Unisense微電極提供μm級(jí)分辨能力。  

機(jī)制關(guān)聯(lián)驗(yàn)證：  

 

氧分壓數(shù)據(jù)與血管擴(kuò)張響應(yīng)的直接關(guān)聯(lián)（如毛細(xì)血管低反應(yīng)性對(duì)應(yīng)局部氧需求差異），為層級(jí)特異性結(jié)論提供環(huán)境參數(shù)支撐。