Conducted Capillary Signaling Enables Oxygen Responses in Skeletal Muscle Independent of Metabolite Production
Notice bibliographique
Résumé
Red blood cell (RBC) flow through the microvasculature is closely matched to tissue O 2 requirements. At a fundamental level, O 2 demand‐supply coupling entails the sensing of PO 2 , and the generation of a stimulus that alters upstream arteriolar tone. However, where and how O 2 needs are sensed in the microcirculation is presently contested. One idea centers on hypoxia triggering the release of K + , activating endothelial K IR 2.1 channels and initiating a hyperpolarization that conducts upstream via gap junctions, comprised of connexins (Cx). We tested this idea in skeletal muscle where we controlled the local tissue O 2 environment using live animal imaging in Cx40 ‐/‐ and endothelial K IR 2.1 ‐/‐ mice. The extensor digitorum longus muscle positioned overtop a gas control chamber allowed second‐by‐second monitoring of capillary RBC flow responses as O 2 was altered around its physiological set point of 53 mmHg. A stepwise drop in PO 2 at the muscle surface (53 to 15 or 0 mmHg) increased RBC supply rate in control capillaries while elevated chamber O 2 elicited the opposite response; these capillaries robustly expressed Cx40. The RBC flow responses were rapid and tightly coupled to O 2 levels as readily observed when chamber O 2 was oscillated in a sinusoidal manner. In contrast, this blood flow response was significantly diminished in Cx40 ‐/‐ mice and translated into lower capillary RBC O 2 saturation. K IR 2.1 ‐/‐ mice, on the other hand, had normal resting RBC O 2 saturation and reacted normally to O 2 changes, albeit an oscillation or a sustained stepwise decrease. Furthermore, we confirmed that RBC flow responses are conserved in endothelial K IR 2.1 ‐/‐ mice even when the low O 2 challenge is applied to a restricted number of surface capillaries in the muscle; interestingly, these responses were dominated by capillary hematocrit changes in both control and endothelial K IR 2.1 ‐/‐ mice. Modelling this phenomenon supported the idea that the number of capillaries stimulated is indeed tied to conduction distance and tissue RBC distribution. In conclusion, we demonstrate that microvascular O 2 responses depend on coordinated electrical signaling via gap junctions comprised of Cx40 and that endothelial K IR 2.1channels do not drive the initiating electrical event. These findings reconceptualize our understanding of blood flow regulation and how O 2 initiates this process at the capillary level independent of metabolite production.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».