Hypoxia-induced relaxation of porcine retinal arterioles in vitro depends on inducible NO synthase and EP4 receptor stimulation in the perivascular retina

低氧誘導的豬視網膜小動脈體外松弛依賴于周圍視網膜中的誘導型一氧化氮合酶和EP4受體刺激

來源：Acta Ophthalmologica, Volume 93, 2015, pages 457-463

《眼科學報》，第93卷，2015年，第457-463頁

 

摘要

摘要部分闡述了低氧誘導的豬視網膜小動脈松弛依賴于前列腺素和一氧化氮（NO）的合成，但具體的前列腺素受體和NO來源尚不明確。本研究旨在識別介導此效應的特定前列腺素受體和NO來源。通過使用各種抑制劑實驗，發現低氧誘導的松弛可被誘導型一氧化氮合酶（iNOS）抑制劑1400W和EP4受體拮抗劑GW627368X顯著抑制，而神經元型一氧化氮合酶（nNOS）抑制劑無顯著影響。結論是低氧誘導的血管松弛由iNOS和EP4受體通過獨立通路介導，但還有其他機制參與。

 

研究目的

研究目的是識別介導低氧誘導的視網膜小動脈松弛的特定前列腺素受體激動劑和一氧化氮來源，以闡明在視網膜低氧條件下血管松弛的分子機制，為視網膜血管疾病提供潛在治療靶點。

 

研究思路

研究思路是使用離體豬視網膜小動脈模型，小動脈保留周圍視網膜組織，將其 mounted 在肌動描記儀（myograph）中記錄等長張力。首先暴露小動脈于低氧條件（氧濃度逐步降至1%），觀察血管松弛反應。然后分別添加一系列抑制劑：包括非選擇性一氧化氮合酶抑制劑L-NAME、選擇性iNOS抑制劑1400W、選擇性nNOS抑制劑7-硝基吲哚、環氧化酶（COX）抑制劑布洛芬、以及針對FP、DP、EP1、EP2、EP4前列腺素受體的拮抗劑。實驗還比較了保留和去除周圍視網膜組織的情況，以確認組織依賴性。通過測量氧濃度和pH（使用Unisense電極）確保實驗條件穩定，數據分析血管張力變化。

 

測量的數據及研究意義：

1 低氧誘導的血管松弛數據：測量不同氧濃度（21%至1%）下視網膜小動脈的張力變化，顯示低氧引起濃度依賴性松弛。研究意義是驗證低氧直接導致血管舒張，為研究機制提供基礎。數據來自圖1。

 

2 一氧化氮合酶抑制劑效果數據：測量添加L-NAME、1400W和7-硝基吲哚后低氧誘導松弛的變化，顯示L-NAME和1400W顯著抑制松弛，而7-硝基吲哚無影響。研究意義是表明iNOS而非nNOS是低氧誘導NO生成的主要來源，提示iNOS在低氧響應中的關鍵作用。數據來自圖2。

 

3 前列腺素受體拮抗劑效果數據：測量添加布洛芬、EP4受體拮抗劑GW627368X等后松弛變化，顯示布洛芬和GW627368X顯著抑制松弛，而EP1、EP2拮抗劑無影響。研究意義是確認EP4受體是前列腺素介導低氧松弛的主要受體，幫助理解前列腺素通路的具體機制。數據來自圖3。

 

4 聯合抑制劑效果數據：在表1中測量布洛芬與L-NAME或1400W聯合添加時的松弛程度，顯示聯合抑制有疊加效應，但EP4拮抗劑與NO抑制劑無疊加。研究意義是表明前列腺素和NO通路獨立作用，但EP4通路可能與iNOS部分耦合。數據來自表1。

 

 

結論

1 低氧誘導的豬視網膜小動脈松弛依賴于周圍視網膜組織，并由iNOS生成的NO和EP4受體激活介導。

2 iNOS是NO的主要來源，而非nNOS；EP4受體是前列腺素通路的關鍵受體。

3 前列腺素和NO通路通過獨立機制貢獻于血管松弛，但還有其他未明確的機制參與。

4 這些機制可能作為病理條件下調節視網膜血管張力的靶點。

 

使用丹麥Unisense電極測量數據的研究意義：

使用丹麥Unisense電極測量的數據是氧濃度和pH值，在實驗過程中實時監測肌動描記儀腔室中的氧分壓和酸堿度。這些數據的研究意義在于確保低氧處理的準確性和可重復性，驗證實驗條件的穩定性。具體地，電極校準后測量顯示氧濃度偏差小于±1%，pH穩定在7.4±0.05，這排除了因氧波動或pH變化導致的混淆因素，使血管張力變化可歸因于低氧干預本身。例如，在低氧逐步降至1%氧的過程中，電極確認了濃度的精確控制，支持了松弛反應的濃度依賴性結果。此外，這種實時監測有助于識別實驗誤差，提高數據可靠性，為機制研究提供扎實的基礎。Unisense電極的高靈敏度確保了在體外模型中模擬病理低氧的可靠性，使其在血管生理學研究中有重要應用價值。