Microvascular circulatory dysregulation driven in part by cystathionine gamma-lyase: A new paradigm for cardiovascular compromise in the preterm newborn

微血管循環失調部分由胱硫醚γ-裂解酶驅動：早產新生兒心血管損害的新范式

來源：Microcirculation, Volume 26, 2019, Article ID e12507

《微循環》，第26卷，2019年，文章編號e12507

 

摘要：

摘要部分闡述了研究背景，即氫硫化氫（H2S）可能解釋早產相關的微血管張力失調。在成人血管中，H2S主要由胱硫醚γ-裂解酶（CSE）產生。研究假設血管CSE活性在循環過渡期間有助于微血管張力調節。方法上，使用早產（妊娠62天）和足產（妊娠69天）豚鼠模型，評估微血管血流、尿硫代硫酸鹽（H2S主要代謝物）和實時H2S產生。結果發現，早產動物產后H2S產生能力增加，且CSE抑制顯著減少H2S產生；尿硫代硫酸鹽與微血管血流和H2S產生能力相關。結論是，早產新生兒中H2S產生在過渡期間增加，CSE貢獻增加，可能驅動心血管不穩定。

 

研究目的：

研究目的是調查CSE在微血管張力調節中的作用，特別是在早產新生兒的循環過渡期間，以解釋早產心血管損害的機制。研究假設CSE活性在足產胎兒中更高，且產后增加，尤其在早產動物中與異常血管舒張相關。

 

研究思路：

研究思路基于豚鼠模型，比較早產和足產胎兒及新生兒（10小時和24小時產后）的微血管功能。通過激光多普勒測量微血管血流，使用高效液相色譜測定尿硫代硫酸鹽，利用丹麥Unisense微呼吸系統評估實時H2S產生能力，并通過CSE抑制劑（PAG）研究CSE貢獻。組織收集包括皮膚（血管）和心臟，分析H2S產生與微血管血流的相關性。

 

測量的數據及研究意義：

1. 微血管血流數據：使用激光多普勒測量皮下微血管血流，表達為灌注單位（PU）的自然對數。數據來自圖1。研究意義是評估早產和足產動物微血管功能，顯示早產動物尤其男性血流更高，關聯心血管風險。

 

2. 尿硫代硫酸鹽數據：通過HPLC測定尿中硫代硫酸鹽濃度，反映全身H2S產生。數據來自圖5和圖6。研究意義是作為H2S產生的生物標志物，顯示早產動物硫代硫酸鹽更高且與微血管血流相關，支持H2S在血管調節中的作用。

 

 

3. 實時H2S產生數據：使用丹麥Unisense電極測量皮膚和心臟組織在提供底物和輔因子下的H2S產生速率。數據來自圖2和圖4。研究意義是量化組織H2S產生能力，顯示早產動物產后增加，CSE貢獻顯著，關聯微血管舒張。

 

 

4. CSE依賴性H2S產生數據：通過PAG抑制CSE后測量H2S產生，計算CSE貢獻百分比。數據來自表2。研究意義是確定CSE在H2S產生中的角色，顯示早產男性CSE貢獻更高，可能驅動血管失調。

表2數據：CSE貢獻在血管中產后增加，尤其在早產男性中達79.5%，關聯心血管不穩定。

 

 

結論：

結論是早產新生兒中H2S產生在胎兒到新生兒過渡期間增加，CSE貢獻增加，尤其在男性中；CSE依賴性機制可能解釋早產人類新生兒中H2S產生的增加，與微血管舒張和心血管損害相關。這為心血管妥協提供了新范式。

 

使用丹麥Unisense電極測量數據的研究意義：

使用丹麥Unisense電極測量實時H2S產生數據的研究意義在于提供了組織水平H2S產生能力的直接定量評估。Unisense微呼吸系統允許在受控條件下（如溫度、pH和缺氧環境）測量H2S濃度變化，從而準確反映CSE和其他酶活性。這種測量揭示了早產動物產后H2S產生能力增加，且CSE抑制顯著減少產生，支持CSE在血管H2S生成中的主導作用。意義在于，該方法能區分CSE貢獻，幫助理解早產心血管失調的分子機制，并為靶向CSE的治療策略提供依據，如通過抑制CSE減少過度血管舒張，改善早產新生兒預后。數據來自圖2和圖4，顯示H2S產生速率與微血管血流相關，強化了H2S作為氣體信號分子在循環過渡中的關鍵角色。