糖代谢紊乱所致的血管功能变化会引发各种并发症，糖尿病患者中风后的致残致死率更高。但目前还没有办法能对糖尿病并发的脑血管病变进行早期预警，其难点在于：其病程慢、病理复杂。而如何对脑部进行长期跟踪检测、高分辨获取脑血管功能信息，无论是在临床上、还是在活体动物水平仍具有挑战性。近日，生物医学一区杂志《Theranostics》(2018 IF: 8.063)刊登华中科技大学武汉光电国家研究中心朱䒟教授课题组文章，基于其发展的活体皮肤/颅骨光透明方法，利用光学成像技术首次实现糖尿病小鼠皮肤与皮层血管功能变化的活体监测，发现皮肤微血管血氧代谢变化可以作为糖尿病诱导脑血管功能紊乱的早期预警指标。
糖尿病会引发多种并发症，血管功能障碍是各种并发证产生的重要病理生理基础。实事上，具有丰富微血管的皮肤，作为一个易检测且被广泛使用的血管床，在预测心血管疾病、糖尿病视网膜病变等方面已表现出较好的潜能。那么，皮肤能否作为一个合适的、可代替的靶标血管床来预测脑血管病变呢？这就需要知道糖尿病不同病程，皮肤微血管与脑血管功能是否存在关联？
光学成像技术的发展为在生理或病理条件下活体监测皮肤/皮层血管功能响应成为可能，但皮肤/颅骨的高散射极大限制了光在组织中的穿透深度，结合外科手术建立皮窗/颅窗可以获得高分辨的皮肤/皮层血管结构与功能信息，但外科手术本身不可避免地会引起炎症甚至血管损伤。
在本研究中，利用最新发展的颅骨与皮肤活体光透明技术，结合自行搭建的激光散斑/高光谱双模式成像系统，动态监测不同病程的糖尿病小鼠皮肤/皮层微血管血流与血氧在硝普钠与乙酰胆碱作用下的功能响应，定量比较分析两者之间的差异，并对其原因进行了探究。发现糖尿病所引起的皮肤微血管血氧异常响应要早于血流响应异常，而皮层血管的血流与血氧响应异常与皮肤血氧异常响应在糖尿病早期就出现了。因此，糖尿病诱导的皮肤血管血氧代谢变化有潜力作为糖尿病引起的脑血管功能紊乱的预警指标，该研究对早期的糖尿病诊断和干预治疗有重要的参考价值。
该研究得到国家自然科学基金重点国际合作项目（No. 61860206009）,面上项目（81870934, 31571002, 61721092）、国家自然科学基金委创新研究群体（No. 61721092）、科技部重点研发计划（2017YFA0700501）、中央高校基本科研业务费（No. 2019KFYXMBZ069; 2019KFYXJJS052）及武汉光电国家研究中心创新专项的支持。博士生冯伟同学为论文第一作者，其导师朱䒟教授为论文通讯作者。
原文链接：http://www.thno.org/v09p5854.htm
Feng Wei, Liu Shaojun, Zhang Chao, Xia Qing, Yu Tingting, Zhu Dan. Comparison of cerebral and cutaneous microvascular dysfunction with the development of type 1 diabetes. Theranostics 2019; 9(20): 5854-5868.
