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为探究皮肤真皮层微动脉和微静脉特征,研究人员用血管内双灌注和免疫荧光染色技术,发现其结构和分布差异,明确 MCT1 可区分二者,为相关研究和手术提供依据。
在人体的皮肤中,藏着一个神秘的 “交通网络”—— 皮肤微循环,它就像身体的 “健康晴雨表”,对临床实践意义重大。无论是代谢紊乱、心血管疾病,还是免疫系统疾病、肾脏疾病,甚至皮肤衰老,都能在皮肤微循环中找到蛛丝马迹。而且,在皮肤手术和组织工程领域,皮肤微循环的作用也不容小觑,比如皮瓣手术的成功与否,就和微血管的密度与分布密切相关。
然而,这个 “交通网络” 中的微动脉和微静脉,却像是隐藏在迷雾中的神秘地带。虽然它们对皮肤的营养供应和废物排出至关重要,但目前人们对它们在真皮层的具体特征和分布模式了解甚少。以往的研究常常把微血管当作一个整体,很少区分微动脉和微静脉。现有的一些区分小动脉和小静脉的方法,在应用到真皮微血管时,效果也不尽如人意。比如光学相干断层扫描血管造影(OCTA)等技术,虽然能观察到不同真皮深度的血管密度变化,却无法准确区分微动脉和微静脉。所以,深入研究真皮微动脉和微静脉的特征及分布,迫在眉睫。
为了揭开这层神秘的面纱,中国医学科学院整形外科医院的研究人员展开了一项意义非凡的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们理解皮肤微循环打开了新的大门。
研究人员采用了血管内双灌注和免疫荧光染色技术。他们获取了中国医学科学院北京协和医学院人体解剖学、组织学与胚胎学系新鲜捐赠的两具尸体标本,在符合相关伦理原则的情况下开展研究。通过在尸体的颞浅动脉和静脉分别插入针管,用氧化铅 - 明胶灌注标记微动脉,用乳胶灌注标记微静脉。之后,对组织切片进行苏木精 - 伊红(H&E)染色和免疫荧光染色,利用分化簇 31(CD31)作为通用血管标记,单羧酸转运蛋白 1(MCT1)作为微静脉特异性标记,来分析微血管在真皮层的分布情况。
研究结果令人眼前一亮:
- 微血管在真皮层的分布差异:通过对 H&E 染色切片的观察和测量,研究人员发现真皮层不同部位的微血管存在显著差异。在微动脉方面,浅层真皮微动脉直径为 23.78 ± 3.88μm,深层则为 61.48 ± 23.69μm;微静脉直径在浅层为 40.85 ± 10.61μm,深层为 87.58 ± 19.27μm 。从血管壁厚度来看,浅层微动脉壁厚度为 3.83 ± 0.49μm,深层为 25.03 ± 6.66μm;浅层微静脉壁厚度为 2.69 ± 0.45μm,深层为 5.04 ± 0.67μm 。微血管密度也有所不同,浅层微动脉密度为 1.96 ± 0.57 vessels/mm2 ,深层为 1.71 ± 0.42 vessels/mm2 ;浅层微静脉密度为 2.88 ± 0.44 vessels/mm2 ,深层为 2.29 ± 0.35 vessels/mm2 。不过,微动脉与微静脉的比例在浅层和深层真皮之间没有显著差异。
- MCT1 作为微静脉特异性标记:免疫荧光染色结果显示,CD31 在微动脉和微静脉的管腔中均呈阳性表达,而 MCT1 仅在部分灌注乳胶的微静脉中呈阳性染色,在灌注氧化铅的微动脉中未观察到染色。通过测量 MCT1 - CD31 的相对荧光强度比(MCT1/CD31),进一步证实 MCT1 在微动脉中的相对荧光强度几乎为零,显著低于微静脉,这表明 MCT1 是真皮微血管中微静脉的特异性标记。此外,研究人员还发现 MCT1 在某些汗腺管腔中也呈阳性表达。
这些研究结果意义重大。从生理角度来看,真皮层微血管直径、壁厚度和密度的差异,反映了它们为适应不同生理需求而形成的精细调节机制。深层微血管直径较大,有助于容纳更多血液,降低血流阻力;较厚的血管壁能更好地承受较高的机械压力。浅层微血管密度较高,满足了与表皮进行频繁营养交换、体温调节和氧气输送的需求。而 MCT1 作为微静脉特异性标记的确定,以及结合 CD31 和 MCT1 免疫荧光染色区分微动脉和微静脉的方法,为深入研究皮肤微循环提供了有力工具。
在临床应用方面,该研究成果为外科手术规划、皮肤移植和微循环相关诊断提供了宝贵的参考。比如在皮瓣手术中,医生可以根据这些研究结果,更精准地选择供体动脉和静脉,优化手术方案,减少术后远端充血和坏死等并发症的发生,提高手术成功率。
不过,这项研究也存在一些局限性。样本量较小,可能无法全面反映更广泛人群的微血管特征;研究集中在额头皮肤,受汗腺密度影响较大,结果可能不适用于其他解剖区域;技术上也存在限制,无法详细研究毛细血管特征。但这也为后续研究指明了方向,未来的研究可以扩大样本量,探索更多汗腺较少的解剖区域,优化实验条件,采用更多特异性标记,进一步深入研究皮肤微循环的奥秘。
总的来说,这项研究成功揭示了人类前额真皮浅层和深层微血管分布的显著差异,确定了 MCT1 作为微静脉特异性标记,并建立了区分真皮微动脉和微静脉的新方法,为皮肤微循环研究奠定了更坚实的基础,有望推动相关临床实践的发展,让我们对皮肤健康有更深入的认识和把握。