Capillary growth in overloaded, hypertrophic adult rat skeletal muscle: An ultrastructural study

解剖 管腔(解剖学) 超微结构 微血管 基底膜 内皮 血管生成 化学 肌肉肥大 内科学 生物 内分泌学 医学
作者
A. Zhou,Stuart Egginton,M. D. Brown,O Hudlická
出处
期刊:The anatomical record [Wiley]
卷期号:252 (1): 49-63 被引量:110
标识
DOI:10.1002/(sici)1097-0185(199809)252:1<49::aid-ar6>3.0.co;2-9
摘要

We examined the early stages of angiogenesis in overloaded m. extensor digitorum longus following extirpation of the agonist m. tibialis anterior. Capillary-to-fibre ratio increased after 1 week (1.54+/-0.02) vs. control (1.38+/0.06; P < 0.01) and resulted in a greater tortuosity of the capillary bed at 2 weeks, indicating the presence of lateral sprouts or anastomoses. Capillary endothelial cells (ECs) showed ultrastructural signs of activation, were thickened, and had irregular luminal and abluminal surfaces. The proportion of ECs with abluminal processes increased after overload (13.5+/-0.6% vs. 2.0+/-1.5%, 1 week vs. contralateral, P < 0.01; 12.5+/-2.6% vs. 3.5+/-0.6%, 2 weeks vs. contralateral, P < 0.01), whereas there was no significant change in proportion of luminal processes. Abluminal processes occurred in approximately 13% of capillaries in overloaded muscles (P < 0.01 v. control and contralateral), and most were associated with focal breakage of the basement membrane (BM). Small sprouts (<3 microm in diameter) comprised of one or two ECs sometimes lacked a lumen, and others had a slitlike or vacuolelike lumen between adjacent ECs or vacuolelike lumen formed by fusion of vesicles within a single EC. Endothelial mitosis was occasionally seen in nonsprouting capillaries with intact BM, increasing the average number of ECs per capillary from approximately 1.7 in control muscles to 2.1 after 1 week of overload (P < 0.05) when bromodeoxyuridine incorporation was also higher (P < 0.001). We conclude that muscle overload induces capillary growth by sprouting of existing capillaries, probably due to mechanical stretch acting from the abluminal side of the vessels.
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