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组织缺血在临床医学中经常遇到，并且仍然是当前研究的重点。早在 1880 年，灾难性的冠状动脉闭塞就被用来证明缺血的影响，但直到最近才承认与再灌注相关的独特且单独的损伤1.缺血/再灌注损伤 （IRI） 研究正在快速增长。在本系列中，我们重点介绍了该领域的重要新成员，从尖端模型到各种临床前模型中的新疗法。该汇编汇集了对任何基础科学研究人员有用的工具。例如，这里提出的脑或心脏缺血模型可以使用 Liepinsh2 描述的 2,3,5-三苯基-2H-四唑氯化物 （TTC） 染色方法进行成像。类似地，Paro 等人 3 和 Compton 等人 4 利用激光多普勒来确认不同组织中的缺血和再灌注状态。
冠状动脉阻塞是心源性猝死的主要原因5.许多 体内 模型试图以非生理方式（例如通过冷冻消融或烧灼）概括这种损伤。6 通过显微作，Lv 等人 6 证明，在冠状动脉 IRI6 的低成本可重复小鼠模型中，左前降支 （LAD） 可以可靠地结扎和再灌注。通过开胸 手术暴露 左心室，夹层显微镜可以识别 LAD 并在动脉周围穿过缝合线。活结用于可逆咬合。肌钙蛋白、超声心动图和 TTC 染色可用于量化 IRI。该模型具有广泛的应用，从治疗到这种可基因改造物种的机制研究。
中风是第二大常见的死亡原因，大脑中动脉 （MCA） 闭塞是最常见的中风形式 7,8。目前，缺乏有效的治疗方法来缓解中风急性期的恢复。以前增加血管生长和恢复必要血液供应的方法取得了令人失望的结果。Paro 等人 3 将当前的神经外科手术应用于缺血性中风的新治疗3。在这种技术方法中，使用从颈动脉传递到 MCA 的缝合线单丝来实现血管内闭塞和再灌注。用激光多普勒确认血流的变化。然后通过开颅手术旋转颞肌，使其位于暴露的 MCA 区域脑表面。该手术调节血管生成生长因子并导致缺血病变内新血管生长的密度增加。
从体内到体内外，Barajas等人9扩展了一种经过时间考验的模型，即Langendorff心脏制剂，以用于新生儿发育中的小鼠心脏9。这允许在关键发育时间点研究可转基因受试者。先前的发育研究仅限于较大的动物。新生儿心脏在代谢以及生理和药理学 IRI 反应方面表现出差异。这种方法不仅将支持儿科 IRI 模型的开发，还可能有助于解决长期存在的发育问题。新生小鼠心脏太小，无法用球囊测量心脏工作，需要使用连接到心室心尖的力传感器，这代表了 Langendorff 在 1895 年描述的经典方法10。
IRI 后对活组织区域、高风险组织区域和坏死组织区域进行高质量评估对于评估干预措施至关重要。这种量化适用于上述三条。存在许多用于此过程的工具;然而，Liepinsh等人2详细介绍了一种优雅简单且廉价的逐步方法，用于心脏和大脑。这是任何离体和体内研究人员工具箱中的有用方法。组织的正确处理包括确保标准化的染色压力和时间，以及标准化的冷冻和储存时间。微距摄影设置应手动调整;不正确的曝光和白平衡，以及模糊和反射，可以通过其详细设置来仔细防止。
响应IRI的细胞间信号发生在细胞类型之间和细胞之间，无论是在物理接触中还是在彼此之间相距较远的情况下11。Li等人12 通过利用内皮-心肌细胞串扰支持但物理分离的细胞共培养12来强调这一现象。该方法允许对单个细胞系进行高保真体 外 分析。在他们的研究中，心肌细胞 IRI 内皮细胞衰减的证明取决于细胞间距离。这证明了非混合共培养的明显优势，并向未来的研究人员强调了控制物理环境的重要性。虽然该模型立即适用于研究心脏内皮-心肌细胞相互作用，但扩展到任何其他组织-器官相互作用是可能的。
从心脏和大脑组织开始，Compton 等人 4 探索了光疗对肢体 IRI的影响 4。没有明确的最佳止血带充气压力或时间，手术止血带造成的肌肉和神经元损伤有据可查，可能导致患者发病13。作者模拟了使用止血带治疗小鼠激光多普勒证实的单侧肢体缺血的临床环境。在他们的研究中，每小时缺血时间 5 分钟的近红外光治疗会改变巨噬细胞增殖、炎症标志物和组织坏死水平。这种临床适用的模型和非侵入性疗法扩展了当前“无血”手术现场实践的边界。
继心脏和大脑之后，肾脏是研究最多的 IRI 器官之一。肾脏对灌注不良极为敏感，Godoy 等人 14 强调，相同的程序，即使稍有改变，也会导致不同的病理状态14。使用腹膜后入路暴露和夹紧肾蒂短短 30 分钟会导致严重损伤。通过改变再灌注时间，可以研究各种恢复和疾病状态，包括肾小管阻塞、肾小管扩张、中性粒细胞浸润，甚至局灶性纤维化。该模型保留了对侧肾脏以供比较，这可能有助于表征与肾-肾串扰相关的损伤标志物。
总之，这本IRI方法汇编为研究人员提供了一个广泛适用的工具箱，他们利用从 体外 到 离体 和 体内模型的 许多不同组织和制剂。从对手术技术的新颖重新构想到扩展经过时间考验的方法，IRI 研究领域的知名专家提供了新颖的尖端研究工具。然而，这些研究的一个共同点似乎是通过开发相关技术提高了临床模型的可转化性。从使用止血带模拟手术环境到MCA和LAD闭塞，临床前模型的改进无疑将有助于我们工作的未来临床应用。