マクロ血管系と微小血管系の間の拍動性相互作用：2型糖尿病患者の概念実証

目的：大きな中央動脈の剛性の増加による過剰な拍動圧（マクロ血管系）は、毛細血管ネットワーク（微小血管系）に伝染し、標的臓器損傷を引き起こすと広く考えられています。ただし、この仮説はテストされていません。私たちは、非糖尿病コントロールと比較して、2型糖尿病（すなわち、剛性の上昇; T2D）の患者におけるマクロと血管系の波形の特徴との関連を調べようとしました。 方法：13 T2D（68±6年、男性39％）および15のコントロール（58±11年、男性40％）の大血管剛性は、大動脈パルス波速度（APWV）および放射状の波状波形を介して測定されました。前腕の微小血管波形は、低電力レーザードップラーフラックスメトリーを介してマクロ血管波形と同時に測定されました。増強指数（AIX）は、マクロおよび微小血管波形で導出されました。標的臓器の損傷は、推定糸球体ろ過率（EGFR）および中央網膜動脈等価（CRAE）によって評価されました。 結果：APWVはT2Dの間で高かった（9.3±2.5対7.5±1.4 m/s、p = 0.046）。マクロ血管系圧力波形と同様の定性的特徴を備えた明らかな拍動性微小血管波形がありました。すべての被験者で、マクロおよび微小血管系AIXは有意に関連していました（r = 0.43、p = 0.005）。T2Dのみで、微小血管系AIXはEGFR（r = -0.63、p = 0.037）と関連していましたが、コントロールでは、マクロ血管系AIXおよびAPはCRAEに関連していました（r = -0.58、p = 0.025およびr = -0.61、p = 0.015）。 結論：マクロおよび微小血管系の波形機能が関連しています。ただし、微小血管系の特徴は、T2Dのターゲット臓器損傷のマーカーにより密接に関連しています。これらの発見は、マクロ循環と微小循環の間の相互作用の可能性を示唆しています。

PURPOSE: It is widely thought that excess pulsatile pressure from increased stiffness of large central arteries (macro-vasculature) is transmitted to capillary networks (micro-vasculature) and causes target organ damage. However, this hypothesis has never been tested. We sought to examine the association between macro- and micro-vasculature waveform features in patients with type 2 diabetes (i.e., those with elevated stiffness; T2D) compared with non-diabetic controls. METHODS: Among 13 T2D (68 ± 6 years, 39% male) and 15 controls (58 ± 11 years, 40% male) macro-vascular stiffness was determined via aortic pulse wave velocity (aPWV) and macro-vascular waveforms were measured using radial tonometry. Forearm micro-vascular waveforms were measured simultaneously with macro-vascular waveforms via low power laser Doppler fluxmetry. Augmentation index (AIx) was derived on macro- and micro-vascular waveforms. Target organ damage was assessed by estimated glomerular filtration rate (eGFR) and central retinal artery equivalent (CRAE). RESULTS: aPWV was higher among T2D (9.3 ± 2.5 vs 7.5 ± 1.4 m/s, p = 0.046). There was an obvious pulsatile micro-vascular waveform with qualitative features similar to macro-vasculature pressure waveforms. In all subjects, macro- and micro-vasculature AIx were significantly related (r = 0.43, p = 0.005). In T2D alone, micro-vasculature AIx was associated with eGFR (r = - 0.63, p = 0.037), whereas in controls, macro-vasculature AIx and AP were associated with CRAE (r = - 0.58, p = 0.025 and r = - 0.61, p = 0.015). CONCLUSIONS: Macro- and micro-vasculature waveform features are related; however, micro-vasculature features are more closely related to markers of target organ damage in T2D. These findings are suggestive of a possible interaction between the macro- and micro-circulation.