人类肾动脉分支的多层级显微解剖与功能-结构分析

我们的研究旨在建立标准化的方法，以分离和功能性评估人类肾动脉分支，揭示血管功能障碍的机制，并指导靶向治疗。以往的研究依赖于动物模型或间接成像技术，而我们的导丝肌张力测定法可直接在体外模拟人类肾动脉功能。该方法实现了精确的、针对人类的血管分析，克服了物种差异的局限性，有助于提升药物研发的转化效率。

开始时，确保肾脏组织在运输过程中始终完全浸没在液体中，以维持组织的活性和结构完整性。通过定位肾门并使切面穿过肾盂和外侧凸缘，目视确定冠状面。使用无菌手术刀沿此冠状面将肾脏切成两个对称的半片，暴露肾锥体和肾柱等内部结构。

在体视显微镜下，使用显微解剖剪和镊子，在一个10厘米黑色底面培养皿中仔细分离叶间动脉、弓状动脉和小叶间动脉。然后，在同一10厘米黑色底面培养皿中，轻轻去除分离出的动脉周围的所有组织和脂肪，以彻底清洁。使用显微解剖剪将清洁后的动脉切成约2毫米长的血管环，用于血管功能研究。

小心地将第一根导丝插入培养皿中的动脉环。将导丝的一端弯成90度角，然后将带有导丝的动脉环转移至腔室中。在将动脉环固定于样品架之前，记录血管的长度。

将环状组织置于两个夹持器之间，读取千分尺刻度，其中每一分度等于10微米。减去夹持器刚刚相互接触时测得的初始刻度值，以计算动脉环的长度和宽度。随后，使用仪器配备的螺丝将动脉环固定在钳型样品夹上，顺时针方向拧紧螺丝。

然后，将第二根导丝穿过动脉环。将导丝沿顺时针方向缠绕在两端的固定螺钉上，将其牢固地固定在样品架表面。从 DMT 菜单中选择归一化设置，将目镜校准设为每刻度 1 毫米，目标压力设为 13.3 千帕，IC1/IC100 设为 0.9，在线平均时间设为 3 秒，延迟时间设为 60 秒。

选择对应目标动脉的通道，然后从 DMT 菜单中打开归一化界面。在相应的字段中，将组织端点 a1 输入为 0，a2 输入为以毫米为单位的测量血管长度。将导丝直径输入为 40 微米，并根据刻度输入千分尺读数。

单击“添加点”以保存数据。现在施加被动牵拉，并等待三分钟。将新的千分尺读数作为下一个点输入，然后单击“添加点”。

加入5毫升60毫摩尔的钾离子溶液至浴槽中，以诱导血管发生钾离子介导的收缩。为洗脱60毫摩尔的钾离子溶液，分三次每次加入5毫升Krebs溶液。为评估苯肾上腺素诱导的浓度依赖性收缩，以半对数递增方式累积加入苯肾上腺素，浓度范围从10⁻⁹摩尔至10⁻⁴摩尔。

进行额外的药物测试时，用五毫升温热的克雷布斯溶液至少冲洗灌流 chamber 五次，直至张力恢复至基线水平，并稳定至少 10 分钟。叶间动脉已成功从肾髓质分离，显示出较厚的血管壁及周围脂肪组织，需仔细清除以保持其结构完整性。弓状动脉在皮质与髓质交界处被分离出来，其血管壁较薄，并呈弓形走行。

在肾皮质中观察到小叶间动脉呈线性走行，管壁极薄，且与皮质组织紧密结合。组织学分析显示，叶间动脉具有最厚的血管壁，并有明显的外膜；而弓状动脉和小叶间动脉的管壁则依次变薄，平滑肌层数逐渐减少。动脉标准化过程包括重复的机械牵张和钾离子诱导刺激，以在各样本中建立稳定的基线张力条件。

以累积方式加入浓度从10的负9次方到10的负4次方摩尔的去氧肾上腺素，可诱导动脉环产生逐渐增强的收缩反应，且呈剂量依赖性。在去氧肾上腺素预收缩的动脉中，乙酰胆碱浓度从10的负8次方到3×10的负5次方摩尔逐步增加，可产生浓度依赖性的血管舒张效应。