皮内微透析：研究人类微血管功能障碍新机制的方法

摘要

皮内微透析是一种微创技术，用于研究健康和疾病中的微血管功能。该技术可利用剂量反应和局部加热方案来探索皮肤循环中血管舒张和血管收缩的机制。

摘要

皮肤脉管系统是一种可触及的组织，可用于评估人体的微血管功能。皮内微透析是一种微创技术，用于研究皮肤循环中血管平滑肌和内皮功能的机制。该技术允许对微血管内皮功能障碍的病理生理学进行药理学解剖，其指标是一氧化氮介导的血管舒张减少，这是心血管疾病发展风险的指标。在这种技术中，将微透析探针放置在皮肤的真皮层中，并在探头上放置带有激光多普勒血流探头的局部加热装置以测量红细胞通量。通过直接加热施加夹紧或刺激局部皮肤温度，并通过探针灌注药理学试剂以刺激或抑制细胞内信号通路，以诱导血管舒张或血管收缩或询问感兴趣的机制（辅助因子、抗氧化剂等）。对皮肤血管电导进行量化，并描述疾病状态下内皮功能障碍的机制。

引言

心血管疾病 （CVD） 是美国的主要死因¹.高血压 （HTN） 是卒中、冠心病和心力衰竭的独立危险因素，估计影响超过 ~50% 的美国人口²。高血压可以发展为独立的心血管疾病（原发性高血压）或由其他疾病引起的，例如多囊肾病和/或内分泌失调（继发性高血压）。HTN 病因的广泛性使得对 HTN 观察到的潜在机制和终末器官损伤的研究变得复杂。需要对与 HTN 相关的终末器官损伤的病理生理学采取多样化和新颖的研究方法。

CVD 最早的病理体征之一是内皮功能障碍，其特征是一氧化氮 （NO） 介导的血管舒张受损 ^3,4,5。血流介导的扩张是用于量化与 CVD 相关的内皮功能障碍的常用方法，但微血管床中的内皮功能障碍既可以独立于大导管动脉，也可以先于大导管动脉 ^6,7,8。此外，阻力小动脉比导管动脉更直接地作用于局部组织，并且更直接地控制富氧血液的输送。微血管功能可预测不良心血管无事件生存期^....

研究方案

在参与者招募之前，所有程序均由宾夕法尼亚州立大学机构审查委员会批准。

1. 设备设置

1. 打开局部加热装置和激光多普勒流量计。
   注意： 两者都应在数据收集之前根据制造商的说明进行校准。激光多普勒流量计应连接到数据采集硬件，以 100 Hz （100 个样本/分钟）采样并在数据采集软件中连续记录。虽然可以使用其他数据采集硬件和软件，但为简单起见，其余指令反映了 PowerLab 硬件和 LabChart 软件功能。
2. 打开 LabChart 软件文件。
   注意：应提前制作具有所需数据输入和连续数据收集功能的参考文件。每个激光多普勒和局部加热器应有一个面板，对应于每个微透析部位，并且面板应对应于数据采集硬件单元中的相应通道输入。

2. 微透析纤维放置

1. 识别前臂腹侧皮肤的大而可见的血管，并用永久性记号笔指示它们（如有必要，使用止血带观察血管;识别深色皮肤中的血管可能需要更多地依赖触诊）。
2. 使用甜菜碱拭子擦拭包含标记的区域和周围区域的大部分。用酒精棉签擦去甜菜碱。用无菌布覆盖皮肤的消毒区域，并冰敷~5分钟以麻痹该区域。
3. 取出冰块，将引出针（23 G，25 mm 长），斜面朝上，插入皮肤真皮层，深度为 2-3 mm（取决于个人皮肤厚度）。推进针头，小心留在真皮层，并从插入点离开皮肤~20毫米。
   注意：为了确认在....

讨论

皮内微透析技术是人体血管研究中的通用工具。研究人员可能会改变协议以进一步多样化其应用。例如，我们描述了 ACh 剂量反应方案，但其他对血管收缩或血管舒缩张力机制的研究，而不是单独的血管舒张力，利用了去甲肾上腺素或硝普钠剂量反应方法 26,27,28,29,30,31。^<.......

材料

Name	Company	Catalog Number	Comments
1 mL syringes	BD Syringes	302100
Acetlycholine	United States Pharmacopeia	1424511	Pilot data collected in our lab indicate drying acetylcholine increases variability of CVC response; do not dry, store in desiccator
Alcohol swabs	Mckesson	191089
Baby Bee Syringe Drive	Bioanalytical Systems, Incorporated	MD-1001	In this study the optional 3-syringe bracket (catalg number MD-1002) was utilized
CMA 30 Linear Microdialysis Probes	Harvard Apparatus	CMA8010460
Connex Spot Monitor	WelchAllyn	74CT-B	automated blood pressure monitor
Hive Syringe Pump Controller	Bioanalytical Systems, Incorporated	MD-1020	Controls up to 4 Baby Bee Syringe Drives
LabChart 8	AD Instruments		**PowerLab hardware and LabChart software must be compatible versions
Lactated Ringer's Solution	Avantor (VWR)	76313-478
Laser Doppler Blood FlowMeter	Moor Instruments	MoorVMS-LDF
Laser Doppler probe calibration kit	Moor Instruments	CAL
Laser Doppler VP12 probe	Moor Instruments	VP12
Linear Microdialysis Probes	Bioanalytical Systems, Inc.	MD-2000
NG-nitro-l-arginine methyl ester	Sigma Aldrich	483125-M	L-NAME
Povidone-iodine / betadine	Dynarex	1202
PowerLab C Data Acquisition Device	AD Instruments	PLC01	**
PowerLab C Instrument Interface	AD Instruments	PLCI1	**
Probe adhesive discs	Moor Instruments		attach local heating unit to skin
Skin Heater Controller	Moor Instruments	moorVMS-HEAT 1.3
Small heating probe	Moor Instruments	VHP2
Sterile drapes	Halyard	89731
Sterile gauze	Dukal Corporation	2085
Sterile surgical gloves	Esteem Cardinal Health	8856N	catalogue number followed by the initials of the glove size, then the letter "B" (e.g., 8856NMB for medium)
Surgical scissors	Cole-Parmer	UX-06287-26