マウスの一方的な一般頸動脈閉塞後の血管新生なしの毛細血管のリモデリングと副次的な成長

目的：主要な動脈閉塞後の血流回復のメカニズムを明確にするために、片側頸動脈（CCA）閉塞後にマウスの頭蓋窓から観察された皮質血管の形態の最初の動的変化を示しました。 方法：毛細血管の密度と直径、およびピアル動脈の直径は、それぞれ共焦点レーザースキャン顕微鏡と蛍光顕微鏡で測定されました。可能性のある血管新生は、TIE2-GFPマウスの既存の血管または腸重積からの内皮細胞の成長を検出することにより評価されました。 結果：片側CCA閉塞の直後、平均輸送時間の相互の脳血流（CBF）指数は大幅に減少し、14日後に前のレベルに戻りました。皮質血管の繰り返しの観察は血管新生を明らかにしませんでしたが、皮質毛細血管径は14日後に74％増加しました。ACAおよび中大脳動脈をつなぐ前脳動脈（ACA）および副血管も著しく拡張しました。側副成長とCBF修復の設定における動脈のサイズへの毛細血管の拡張は、毛細血管のリモデリングを示唆しました。 結論：我々の結果は、血管新生のない毛細血管のリモデリング、ピアル動脈の拡張、および副次的な成長が、片側CCA閉塞後の正常な脳血流を回復するのに十分なメカニズムであることを示しています。

OBJECTIVE: To clarify the mechanisms of blood flow restoration after major artery occlusion, we presented first dynamic changes in cortical vessel morphology observed through a cranial window in mice after unilateral common carotid artery (CCA) occlusion. METHODS: The density and diameter of capillaries, as well as diameters of pial arteries, were measured by confocal laser-scanning microscopy and fluorescent microscopy, respectively. Possible angiogenesis was evaluated by detecting any outgrowth of endothelial cells from pre-existing vessels or intussusception in Tie2-GFP mice. RESULTS: Immediately after unilateral CCA occlusion, cerebral blood flow (CBF) index, the reciprocal of mean transit time, reduced significantly and returned to the previous level after 14 days. Repeated observation of the cortical vessels did not reveal any angiogenesis, whereas the cortical capillary diameter increased by 74% after 14 days. The anterior cerebral artery (ACA) and collateral vessels connecting ACA and middle cerebral artery also dilated significantly. The capillary dilatation to the size of arteriole in the settings of collateral growth and CBF restoration suggested capillary remodeling. CONCLUSIONS: Our results indicate that capillary remodeling, pial artery dilatation and collateral growth without angiogenesis are sufficient mechanisms to restore normal cerebral blood flow after unilateral CCA occlusion.