Endothelial glycocalyx refers the proteoglycan or glycoproteins layer of luminal side of vessel wall. It has several functions in regulating vessel permeability, sensing shear stress, and preventing from unnecessary leukocyte adhesion. Until now, assessment to cerebral endothelial glycocalyx has only performed in ex vivo studies using electron microscope and confocal microscope. However, in vitro studies need additional chemical steps such as fixation or dehydration that presumably damage the glycocalyx layer. Thus, to characterize the proper structure and function of cerebral endothelial glycocalyx, it is important to visualize it in in vivo system. Here I visualize and quantify cerebral endothelial glycocalyx in vivo by tagging with WGA-lectin under two-photon laser scanning microscope. Cerebral arteries and capillaries have intact endothelial glyococalyx but not in veins or venules. I quantified the thickness of endothelial glycocalyx layer at pial, penetrating arteries and capillary. In addition, the cerebral endothelial glycocalyx was imaged and quantified in type II diabetes model. The cerebral endothelial glycocalyx was degraded in diabetes mouse. In addition, the vessel density was increased in diabetes mouse. To test whether these changes are related with hemodynamic response, intrinsic optical signal imaging was conducted. However, only increasing trend of response duration was observed but not significant. These results suggest that distribution of cerebral endothelial glycocalyx reflects the functional inhomogeneity of the vessel type.
혈관내피다당질은 혈관 벽의 프로테오글라이칸 또는 글라이코프로테인 층을 말합니다. 그것은 혈관 투과성을 조절하고, 전단 응력을 감지하고, 불필요한 백혈구 부착을 방지하는 몇 가지 기능을 가지고 있습니다. 지금까지 대뇌혈관내피다당질에 대한 평가는 전자 현미경과 공 촛점 현미경을 사용한 생체 외 연구에서만 수행되었습니다. 그러나 체외 연구는 내피다당질 층을 손상시킬 수있는 고정 또는 탈수와 같은 추가적인 화학적 단계가 필요합니다. 따라서, 대뇌혈관내피다당질의 적절한 구조와 기능을 특성화하기 위해서는 생체 내 시스템에서 그것을 시각화하는 것이 중요합니다. 여기에서는 2 광자 레이저 스캐닝 현미경으로 렉틴으로 태깅하여 생체 내에서 대뇌혈관내피다당질을 시각화하고 정량화합니다. 대뇌 동맥과 모세 혈관은 손상되지 않은 내피다당질층을 가지고 있습니다. 본 논문에서는 표면, 관통 동맥 및 모세 혈관의 대뇌혈관내피다당질 층의 두께를 정량화했습니다. 또한 대뇌혈관내피다당질을 제 2 형 당뇨병 모델에서 영상화하고 정량 했습니다. 그 결과 대뇌혈관내피다당질층은 제 2형 당뇨병 모델에서 감소되었습니다. 또한, 당뇨병 마우스에서 혈관 밀도가 증가했습니다. 이러한 변화가 혈류동역학 반응과 관련이 있는지 여부를 테스트하기 위해 헤모글로빈산소포화도 이미징이 수행되었습니다. 그러나 반응 지속 기간의 증가 경향은 관찰 되었으나 유의하지는 않았습니다. 이러한 결과는 대뇌혈관내피다당질의 분포가 혈관 유형의 기능적 비균질성을 반영한다는 것을 시사합니다.
