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内皮祖细胞与冠心病的相关性研究进展

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国际检验医学杂志2008年1月第29卷第1期Int J LabMed,January 2008,Vo1.29,No.1 ・ 57・ ・综述・ 内皮祖细胞与冠心病的相关性研究进展 张阳东综述 田亚平审校 【摘要】血液中的内皮祖细胞具有增殖、分化为成熟血管内皮细胞的潜能。其水平变化与冠心 病的发生发展密切相关,不同类型冠心病及冠心病治疗后内皮祖细胞将伴随发生相应变化,因此研究 外周血液中内皮祖细胞水平的变化对冠心病的预防、诊断及治疗具有重要意义。 【关键词】冠状动脉疾病; 干细胞; 内皮,血管 中图分类号:R541.4 文献标识码:A 文章编号:1673—4130(2008)01—57 O3 内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs) 髓中的EPCs,促进血管再生。此外,问质细胞源性因 是血管内皮细胞的前体细胞,又称为血管母细胞,不 子一1、促血管生成素、粒一巨噬细胞刺激因子等都对 仅参与胚胎血管生成,而且也参与出生后血管的发生 EPCs有动员和趋化作用。EPCs在含有VEGF、基本 过程,EPCs在缺血性疾病、防止血管再狭窄、血管创 的成纤维细胞生长因子等适合其生长的培养条件下 伤愈合、肿瘤的生长等过程中都有重要治疗作用和广 可以大量增殖扩增。 阔的临床应用前景。冠心病(coronary artery disease EPCs数量的下降有以下3种可能的机制:(1)骨 ,cAD)是当今危害我国人民健康和生命的主要疾病, 髓中迁移出EPCs的减少;(2)血管损伤处EPCs的消 其患病率呈逐年上升趋势。cAD的发病是遗传因素 耗量增加;(3)EPCs在血循环中的寿命缩短 。 和环境因素共同作用的结果,主要是由于动脉粥样硬 化(atherosclerosis,AS)斑块导致的。AS的形成受多 EPCs与CAD的关系 方面因素的影响。本文就目前有关EPCs与CAD的 AS导致的心脑血管疾病是危害人类生命健康的 相关性作一综述。 重大疾病。AS是CAD病理过程的基础,炎症反应贯 EPCs的生物学特性 穿了AS的整个过程。目前认为血管内(内皮功能受 损、氧化应激等)和血管外(感染等)因素导致炎症反 EPCs是来源于骨髓的一种前体细胞,它类似于 应的发生,炎症反应又引起细胞因子的产生,进一步 血管母细胞,能增殖、分化为成熟的血管内皮细胞。 诱导急性时相反应物及一些炎症应答相关的效应分 原始EPCs的标志为CD133+/CD34+/血管内皮生 子的表达,这些物质进入血循环参与AS的发生、发 长因子受体~2+(即鼠的Flk—l、人的KDR),同时不表 展。动脉损伤特别是内皮细胞结构和功能损伤是AS 达VE一钙粘素和血管性假性血友病因子。CD133除 发生、发展的始动因素,并贯穿AS的全过程。修复损 了表达于EPCs外,还表达于造血干细胞、神经干细胞 伤动脉是防治心脑血管疾病的重要靶点。研究发现 及胃肠上皮细胞等。随着EPCs向成熟血管内皮细胞 EPCs可以修复损伤血管并改善内皮功能。正常情况 分化,CD133随之丢失。CD34是EPCs向成熟内皮 下内皮损伤和骨髓来源EPCs对内皮的修复处于动态 细胞分化过程中丢失的另一个细胞标志,除了毛细血 平衡状态,以维持血管内膜完整性。已经证明心血管 管内皮细胞,大部分成熟血管内皮细胞不表达CD34。 危险因素在增加内皮细胞凋亡的同时减少了血循环 血管内皮生长因子受体~2主要分布于血管内皮细胞, 中的EPCs数量和功能,破坏内膜完整性,推动AS的 也分布于造血干细胞和巨噬细胞等。健康个体外周 发生、发展。EPCs可预测心血管事件发生及心血管 血中EPCs的数量很少,它主要参与血管的动态维持 疾病引起的死亡,并且有助于识别心血管危险因素增 和生理性重建。 加的患者瞳]。因此,可将EPCs作为心血管疾病危险 EPCs的动员可能涉及炎症分子、酶、细胞因子等 程度的替代性标志。EPCs的降低不仅与发生心血管 复杂的信号传递过程。血管内皮生长因子(vascular 事件明显相关,而且还是提示预后不良的因 endothelial growth{actor,VEGF)是血管内皮细胞的 素[3]。Blann等 研究认为,血循环中的内皮细胞是 特异通透因子、丝裂原和趋化因子,能促进EPCs的动 EPCs发育到后期阶段的一种细胞群,它的测定也可 员增殖、迁移和趋化。胆固醇生物合成的限速酶3一 用于血管损伤等临床环境下的检测,从而作为预测血 羟一3一甲基戊二酰辅酶A还原酶的抑制剂也能动员骨 管疾病的生物性标志。 通过对不同类型CAD患者EPCs的研究结果表 作者单位:100853北京,总医院生化科 明,急性心肌梗死患者的EPCs明显升高,而稳定性冠 维普资讯 http://www.cqvip.com

・ 58・ 国际检验医学杂志2008年1月第29卷第1期hlt J Lab Med,January 2008,Vo1.29,No.1 心病患者的EPCs无明显变化 ;不稳定型心绞痛患 素。支架内的快速内皮增生与损伤的内皮有部分的 相关性,这是由EPCs的数量或其功能降低造成的。 研究发现,急性心肌梗死患者支架术后血浆IL一8和 VEGF水平明显增加,IL一8和血循环中的EPCs相 者和无症状心肌坏死患者的EPCs也明显升高,并且 不稳定型心绞痛患者的EPCs明显高于稳定型心绞痛 患者 ]。Adams等 - 通过对CAD患者的EPCs进行 连续监测发现,EPCs在缺血发生24~48 h上升至最 高值,72 h回落。 EPCs与CAD危险因素的相关性 关,这一机制有利于血管的生成,从而提高心肌功 能 。 VEGF及成纤维细胞生长因子等促血管生成因 子对EPCs具有正调节作用,动物模型研究结果显示 应用这类生长因子后血循环中的EPCs增加。其中 VEGF能特异性作用于血管内皮细胞,促进血管内皮 糖尿病、高血脂、高血压、年龄、血清C反应蛋白 和缺少运动是CAD的危险因素。实验证明 EPCs与CAD危险因素密切相关。 糖尿病是CAD的危险因素,CAD是糖尿病 的重要并发症。糖尿病患者外周血EPCs减少。体外 实验结果表明,高浓度血糖可加速EPCs衰老,抑制 EPCs的分化和增殖。糖尿病患者EPCs的数量和功 能是反映外周血管病变的良好指标 ]。 血脂代谢紊乱与CAD关系密切。氧化型低密度 脂蛋白可诱导EPCs凋亡,导致EPCs功能异常。高 浓度胆固醇可直接损害EPCs,降低EPCs的数量和 功能,从而降低EPCs的血管内皮修补能力_9]。 高血压被认为是影响EPCs迁移的主要危险因 素l1 。研究结果表明CAD患者外周血EPCs水平和 迁移率降低都与高血压明显相关,高血压是反映 EPCs迁移功能损伤的重要预测因素。 年龄是心血管疾病的危险因素之一。Kunz等口 的研究结果表明,随着年龄的增长EPCs水平逐渐下 降,EPCs是仅次于年龄的CAD的危险因素。 AS斑块是一种慢性炎症反应,血清C反应蛋白 是炎症反应的标志物。实验发现不稳定型心绞痛、稳 定型心绞痛和无症状心肌坏死患者血清C反应蛋白 水平与EPCs数量相关,与其黏附水平无关『6]。 体育活动有利于减少心血管疾病的发生,而缺乏 体育活动是CAD的一个危险因素。动物实验发现小 鼠在体能锻炼7 d后外周血EPCs明显上升,同时伴 有骨髓内EPCs数量的增加和脾源性EPCs的增 加l1 。体育锻炼增高血清中VEGF水平及降低脾源 性EPCs凋亡率与一氧化氮有关。而稳定型CAD患 者接受体能锻炼28 d后,可发现外周血EPCs数量上 升、凋亡减少。体育锻炼能显著增加EPCs数量,提示 少运动的生活方式与EPCs之间存在负性相关。 EPCs在CAD治疗中的作用 支架治疗是缓解CAD心绞痛症状、提高生活质 量、改善预后的有效方法。其安全,患者易于接受,并 且可多次重复治疗。支架治疗CAD的临床疗效是有 目共睹的,但它也有缺点,即支架在植入术后6~8月 时可出现支架内再狭窄。实验证明EPCs的数量和质 量与CAD患者支架术后再狭窄的发生明显相关,衰 老EPCs数量的增加是支架术后发生狭窄的因 细胞的增殖,同时还能动员骨髓中的EPCs,从而促进 血管新生。如给予不宜行手术治疗的CAD患者心肌 局部直接注射裸质粒DNA编码的VEGF,在增加患 者体内血浆VEGF水平同时,血循环中的EPCs数量 也显著增加。而晚期CAD患者应用VEGF后,心绞 痛症状减轻,心肌灌注及左室功能得到改善 。如给 予心肌梗死后的患者注入外周血来源的EPCs则能显 著提高心脏功能。 3一羟一3一甲基戊二酰辅酶A还原酶促进甲羟戊酸 合成,是胆固醇生物合成的限速酶。他汀类药物通过 抑制3一羟一3一甲基戊二酰辅酶A还原酶的活性,进而 抑制胆固醇的生成,降低血胆固醇的水平,长期以来 在临床上广泛应用。有证据表明口 ,他汀类药物除了 调节血脂代谢,还可抑制平滑肌细胞增殖,增加EPCs 的增殖和集落形成能力,抑制EPCs衰老,因而对血管 新生有积极作用。临床试验结果也表明他汀类药物 可增加稳定型CAD患者血循环中EPCs数量。用斯 伐他丁治疗稳定型CAD,治疗后第4周患者体内血循 环中的EPCs数量可增加3倍,EPCs的功能性及活性 也得到增强。这说明他汀类药物可以通过动员和活 化EPCs来促进缺血心肌的功能恢复。 小 结 EPCs存在于成人骨髓、外周血及脐血中,参与出 生后的血管新生过程。发病率逐年提高的CAD作为 一类常见的心血管疾病,正严重地影响着人们的身体 健康和生活质量。EPCs对AS过程中内皮损伤的修 复有着重要的意义,与CAD的发生、发展密切相关。 随着EPCs与CAD相关性研究的深入,必将为CAD 的预防、诊断和治疗提供新思路、新方法。 参 考 文 献 [1]Hristov M,Erl W,Weber PC.Endothelial progenitor cells:mo bilization,differentiation,and homing EJ].Arterioscler Thromb Vasc Biol,2003,23(7):l185—1189. [2]Werner N,Kosiol S,Schiegl T,et a1.Circulating endothelial progenitor cells and cardiovascular outcomes[J].N Engl J Med, 2005,353(1O):999—1007. [3]Schmidt—Lucke C,Rossig L,Fichtlscherer S,et a1.Reduced hum ber of circulating endothelial progenitor cells(下转第61页) 维普资讯 http://www.cqvip.com

国际检验医学杂志2008年1月第29卷第1期Int J Lab Med,January 2008,Vo1.29,No.1 达95.6 和96.3 ,阳性和阴性预测值也分别达 95.6 和96.4 。唾液酸酶法受主观因素影响较小, [6]Ison CA,Hay PE.Validation of a simplified grading of Gram stained vaginal smears for use in genitourinary medicine clinics 且不受阴道毛滴虫病、生殖器念珠菌病、淋病等影响, 与传统的BV检测方法相比提高了BV的诊断水 平 。。但是BV—Blue快速诊断试剂盒结果判定是通 过颜色进行识别,有时颜色往往差别不大,存在弱阳 性和阴性结果的区别不易判断的缺点。 [J].Sex Transm Infect,2002,78(6):413 415. [7]Reid G,Burton J,Hammond JA,et a1.Nucleic acid—based diag— nosis of bacterial vaginosis and improved management using pro— biotic lactobacilli[J].J Med Food,2004,7(2):223 228. [8]Brown HI ,Fuller DD,Jasper LT,et a1.Clinical evaluation of affirm VPIII in the detection and identificatlon of Trichomonas 综上所述,BV主要依靠实验室检测确诊,虽然目 vaginalis,Gardnerella vaginalis,and Candida species in vaginitis/ vaginosis[J].Infect Dis Obstet Gynecol,2004,1 2(1):17 21. [93 Sha BE,Ghen HY,Wang ,et a1.Utility of Amsel criteria, Nugent score,and quantitative PCR for Gardnerella vaginalis, Mycoplasma hominis,and Lactobacillus spp.for diagnosis of bac— terial vaginosis in human immunodeficiency virus infected women 前已有多种实验室检测方法,但是它们均存在缺陷和 不足。因此,研究开发新的BV实验室检测方法具有 非常重要的意义。 参考 文 献 rJ].J Clin Microbioi,2005,43(9):4607~4612. [1O]Hale LP,Swidsinski A,Mendling W.Bacteria associated with s M,Nicoll A,Simms I,et a1.Bacterial vaginosis:a public [1] Morribacterial vaginosis[J].N Engl J Med,2006,354(2):202 203; author reply 202 203. health review[J].BJOG,2001,108(5):439—450.  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