血管内皮祖细胞与冠心病的研究进展

・１１４・・综述・！随废匡堂！Ｑ塑生！！旦箜垫鲞笙１２期￡！型型丛型丝些：旦竺：２Ｑ塑：！！！：垫：盥垒！兰血管内皮祖细胞与冠心病的研究进展严卓综述李结华审校（安徽医科大学第一附属医院干部心内科，合肥２３００２２）冠心病（ＣＨＤ）是现代社会严莺威胁人类健康的主要疾病之一，其病死率极高。

内皮细胞的损伤与ＣＨＤ的发生发展关系密切。

血管内皮祖细胞（ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓ，ＥＰＣｓ）作为内皮细胞的前体细胞，在组织缺血及血管损伤时动员入血，参与微血管的生成及血管内皮的修复，在冠心病发生及发展过程中起着非常莺要的作用。

现就｜ＩＩＬ管内皮祖细胞的生物学特性、与冠心病相互关系的研究进展及目前存在的问题综述如下。

ｌＥＰＣｓ的定义及其生物学特性１．１ＥＰＣｓ的起源与分化：血管祖细胞是指能产生成熟的、有功能的血管壁细胞和前体细胞群，主要包括内皮祖细胞（ＥＰＣｓ）、平滑肌祖细胞（ｓｍｏｏｔｈｍｕｓｃｌｅｐｒｏｇｅｎｉｔｏｒｃｅｌｌｓ，ＳＭＰＣ）、造血干细胞（ｈｅｍａｔｏｐｏｉｅｔｉｅｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＨＳＣ）、间充质干细胞（ｍｅｓｅｎｃｈｙｍａｌｓｔｅｍｃｅｌｌｓ，ＭＳＣ）和其他来源的前体细胞‘“。

ＥＰＣｓ是一群在胚胎发育过程中，发源于中胚层、发源部位邻近并具有发育和分化为外周血细胞和血管壁细胞功能的细胞群‘“。

１９９７年，Ａｓａｈａｒａ等报道ｆ自成人体内分离纯化的ＣＤ３４＋的造血祖细胞可在体外培养分化成内皮细胞表型．表达内皮细胞标记并整合进缺血部位的新生皿管中，这些细胞即为ＥＰＣｓ。

在体外，ＥＰＣｓ能吸收乙酰化低密度脂蛋白，结合荆豆凝集素（ｕｌｅｘｅｕｒｏｐｅａｓｌｅｃｔｉｎ）形成毛细血管管腔样结构；在体内，ＥＰＣｓ能募集、归巢到血管损伤区，分化为内皮细胞，促进血管再生。

１．２ＥＰＣｓ的分离、表面标记和体外诱导分化：ＥＰＣｓ主要集中在骨髓，同时在外周血及胎肝、脐带血中亦有存在。

日前，用于ＥＰＣｓ的体外分离纯化的方法有两种。

包括密度梯度离心法和免疫磁珠分选法。

对于ＥＰＣｓ的表型特征尚存在诸多争议：最初内皮祖细胞被定义为既有造血细胞的标记如ＣＤ３４，又有内皮细胞的标记如血管内皮生长因子受体一２（ｖａｓｃｕｌａｒｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒｒｅｃｅｐｔｏｒ一２，ＶＥＧＦＲ一２）的一群幼稚细胞，随着细胞的分化，幼稚细胞的特征（ＣＤ３４）会逐渐消失。

取而代之的是内皮细胞的表型特征。

骨髓中的ＥＰＣｓ进入外周血后会逐渐丧失ＣＤｌ３３抗原而ＣＤ３４和ＶＥＧＦＲ一２表犁仍可呈阳性，而且还表现出血管内皮细胞钙粘素、ＣＤ３１、血管性血友病因子（ｖＷＦ）、内皮一氧化氮合酶（ｅＮＯＳ）及Ｅ选择素以及结合乙酰化低密度脂蛋白胆固醇的阳性特征。

随后进一步的研究发现，ＣＤｌ３３在成熟内皮细胞以及单核细胞不表达，由此可见，ＣＤｌ３３＋／ＶＥＧＦＲ＋的细胞町能更能反映内皮祖细胞，但至今的研究尚未发现ＥＰＣｓ失去ＣＤｌ３３标志的准确时间和机制。

，同时有研究证明．造血千细胞以外的其他细胞群也有分化为内皮细胞，并形成内皮样结构的能力，如脂肪组织来源的于细胞，以及神经干细胞在特定环境下能分化为内皮细胞，并拥有促进血管新，圭的潜能…。

所以，目前尚难定义一种“真正”的内皮祖细胞。

有研究发现｜４１，ＥＰＣｓ有迟发性高增殖能力，体外培养时ＥＰＣｓ的扩增能力是１０００倍，而成熟的内皮细胞仅为２０倍。

成熟微血管内皮细胞在体外能很快进入增殖期。

但４～６周后增殖活力即逐渐下降。

与此相反，外周血、胎肝、骨髓来源的ＥＰＣｓ细胞在１５—２０ｄ后形成迅速生长的鹅卵石样内皮细胞层，并能稳定传代３０次以上，其增殖潜能是脐静脉内皮细胞的ｌｏ倍。

ＥＰＣｓ在ＶＥＧＦ、粒细胞集落刺激因子（Ｇ—ＣＳＦ）等趋化因子的作用下能归巢到缺血组织参与新生血管形成。

ＥＰＣｓ作为血管内皮的前体细胞。

也具有与成熟血管内皮细胞相似的特性，如能表达内皮系特异性抗原，能摄入乙酰化低密度脂蛋白并能与荆豆凝集素反应，在体外培养７～１０ｄ的内皮祖细胞成纺锤形内皮细胞样并町成典型的铺路石样形态特征，能分泌维持正常血管功能的活性物质，作为组织工程再生内皮化的种子细胞具有良好的血液相容性．能分泌抗血栓形成的生物活性物质。

１．３ＥＰＣｓ的动员、迁移、归巢：ＥＰＣｓ在骨髓分化完成后，经过动员经血液循环到达损伤部位并分化为成熟的内皮细胞，参与损伤部位内皮的修复和新生血管的生成，这一过程被称为ＥＰＣｓ的动员，确切机制尚不清楚。

研究表明，如ＶＥＧＦ、Ｇ—ＣＳＦ、粒一巨噬细胞集落刺激因子（ＧＭ—ＣＳＦ）、干细胞因子（ＳＣＦ）和基质细胞衍牛因子一ｌ（ＳＤＦ一１）等细胞因子在ＥＰＣｓ的动员、归巢和分化中发挥重要的作用Ｈ１。

ＥＰＣｓ的分化与粘附分子、粘附后细胞间的相互作用及微环境有密切关系。

有研究指出，Ｃ一反庇蛋白可抑制ＥＰＣｓ的分化。

用Ｃ一反应蛋白处理ＥＰＣｓ，可通过抑制ｅＮＯＳｍＲＮＡ的表达，显著抑制ＥＰＣｓ的分化，并加速其凋亡冲Ｊ。

基质细胞衍生因子ＳＤＦ—ＩＯａ与ＥＰＣＳ表面的趋化子受体ＣＸＣＲ一４结合，在ＥＰＣｓ的归巢中也发挥重要作用“。

血管紧张素Ⅱ受体阻断剂能增加２型糖尿病患者循环中再生ＥＰＣｓ数目，可能有助于保护心血管系统。

“，另外，体内缺血、血管损伤可动员骨髓中的ＥＰＣｓ，使其向外周循环迁移，并分化为成熟内皮细胞，促进形成新牛血管，缓解组织缺血和修复血管损伤。

Ｓｈｉｎｔａｎｉ等的研究也支持这个结论。

１．４ＥＰＣｓ的功能和病理生理意义：胚胎血管有丽个过程发育，即血管发生和血管生成。

血管发生是指中胚层衍生的血管母细胞在发育胚胎中形成原始血管网，血管生成是指从已存在的血管中生长出新的毛细血管。

最初的学者认为成人血管仅由血管新生来维持和修复，但ＥＰＣｓ的发现提示在成人也存在血管发生。

有研究证实，在新生血管中有约２５％的内皮细胞有ＥＰＣｓ增殖分化而来一ｊ。

同时有研究指出，ＥＰＣｓ不仅参与生理性血管形成，而且在多种病理状态下也能被动员入外周循环，增强代偿性血管重建并参与肿瘤血管的生成，如在非小细胞肺癌中发现（＇Ｄ１３３（＋）ＥＰＣｓ参与其血管生成，促进肿瘤生长。

２ＥＰｃｓ与冠心病２．１冠心病患者内皮细胞的变化：研究证实¨…，冠心病发生万方数据蝤鏖匡堂２塑生！！旦筮垫鲞笙！！翅￡！ｉ！ｉ型丛型受堡：旦墼：！Ｑ螋：！盟：垫：堕垒！圣和发展的始动环节是内皮损伤，内皮细胞（ｅｎｄｏｔｈｅｌｉａｌｃｅＵｓ，ＥＣｓ）在动脉粥样病变起始及进展过程中起着非常重要的作用。

ＥＣｓ功能障碍影响血管张力、脂质代谢和凝血机制，促使炎症细胞激活并合成分泌多种水解酶、细胞因子及生长因子，致使细胞过度增生，最终导致细胞坏死和动脉粥样硬化斑块形成。

ＥＣｓ功能损伤后其舒张血管、抗凝血、抗自细胞及血小板粘附、抗炎症、抗动脉粥样硬化及抗平滑肌细胞增殖等功能发生改变，使冠状动脉对多种物质产生收缩反应，诱发斑块破裂。

动脉粥样硬化斑块内皮损伤的过程和机制如下：动脉粥样硬化斑块的存在使体内氧化应激及炎症反应增强，促使ＥＣｓ活化、氧化低密度脂蛋白（ｏｘＬＤＬ）增加及血管内皮细胞粘附分子（ＶＣＡＭ一１）及单核细胞趋化因子（ＭＣＰ一１）等高表达，使炎症细胞附壁并向内膜下迁移；同时，活化的ＥＣｓ激活斑块内的炎性细胞，诱导细胞外基质的代谢紊乱及平滑肌细胞反应性增高，使斑块纤维帽变薄且脆弱。

冠状动脉敏感性增强，易于痉挛，最终导致急性冠脉综合征（ＡＣＳ）。

１“。

另一方面，细胞凋亡在ＥＣｓ的损伤中也发挥ｒ重要作用。

促凋亡因素的增强和抑凋亡因素的减弱均导致ＥＣｓ、平滑肌细胞的凋亡。

Ｄｕｒａｎｄ等。

１引的研究也支持上述观点，认为ＥＣｓ的凋亡可能是诱导冠心病加重及进展为心肌梗死的重要因素。

２．２ＥＰＣｓ对血管内皮的保护及修复作用：在体内外ＥＰＣｓ均能够定向分化为成熟的ＥＣｓ，进而促进血管的形成。

过去观点认为内皮层的修复是由邻近的内皮细胞完成，但在老化、炎症及氧化应激等病理状态下，损伤附近的内皮细胞增殖及修复能力同样受损且其数量有限，不足以修复损伤局部的内皮层。

近年大量研究证实，ＥＰＣｓ在内皮细胞的再生和更新过程中发挥了重要的作用。

Ｈｒｉｓｔｏｖ等¨引研究发现，成人脐静脉内皮细胞的凋亡小体可刺激体内ＥＰＣｓ的增殖，启动并增强ＥＰＣｓ向成熟内皮细胞分化，加速其形成新生血管。

其研究结果提示ＥＰＣｓ参与了内皮损伤凋亡后的内皮修复，通过ＥＰＣｓ分化成熟为血管内皮细胞的再生修复是更为重要的内皮修复途径。

有学者“４。

应用雌激素替代治疗卵巢切除后的雌鼠，能增加其ＥＰＣｓ的数世，从而使其颈动脉损伤后的内皮修复，并维持其内皮层的完整性，同时抑制颈动脉内膜的新生。

Ｔａｋａｍｉｙａ等。

１孔使用粒细胞集落刺激因子动员增加损伤颈动脉家兔的ＥＰＣｓ亦得到与上述相似的结果。

虽然ＥＰＣｓ保护和修复血管内皮的作用已得到众多研究的证实，但其在这一病理生理过程中仍有两个重要问题有待解决：①ＥＰＣｓ动员、迁移、分化及ｊＪｌ巢的具体过程及详细机制仍不明确；②）ＥＰＣｓ对内皮层的修复是否只是通过简单的再生修复，还是涉及到其他细胞体液因素和相应的信号传导通路。

２．３冠心病患者ＥＰＣｓ的变化及其机制：冠状动脉粥样硬化斑块的形成和发展与内皮损伤密切相关，近年众多关于内皮细胞及ＥＰＣｓ的研究也证实冠心病患者体内的ＥＰＣｓ有着明显的变化。

Ｆａｄｉｎｉ等‘”。

以没有临床动脉粥样硬化证据的健康人为研究对象，发现ＥＰＣｓ数量与颈动脉中膜厚度呈明显的负相关，提示动脉粥样硬化形成前ＥＰＣｓ数量减少可能是粥样硬化形成的重要因素。

Ｈｕｇｈｅｓ等‘”１在确诊冠心病患者中发现ＥＰＣｓ数量和非老化内皮细胞数量均显著减少，与冠状动脉粥样硬化钙化积分和股动脉中膜厚度呈负相关，且这种相关性是独立于冠心病其他危险因素的。

Ｗａｎｇ等”进一步研究发现，ＥＰＣｓ的数量・１１５・和活性在冠心病患者中与冠状动脉的狭窄程度密切相关，提示ＥＰＣｓ的数量降低和活性抑制加速冠状动脉粥样硬化的进展。

以上一系列研究证实。

ＥＰＣｓ的减少是冠心病的发生和发展的重要的因素。

冠心病患者的ＥＰＣｓ较正常人有着明显的减少，而导致冠心病患者ＥＰＣｓ数量减少的确切机制尚不明确，可能包括以下几种途径：①冠心病及其他危险因素可引起内皮损伤和功能障碍，致使ＥＰＣｓ参与内皮损伤后的修复，而持续性的内皮损伤和功能障碍町导致有限的ＥＰＣｓ耗尽或衰竭【１…。

②通过调节氧化应激水平、一氧化氮（ＮＯ）活性或其他生理过程，直接影响ＥＰＣｓ的动员或生存期。

他汀类药物治疗可提高循环中ＥＰＣｓ数量并改善ＥＰＣｓ功能支持此解释，诸多研究业已证实他汀类药物能调节氧化应激水平及ＮＯ活性。

③诸如吸烟等危险因素廿Ｔ增强机体氧化应激，继而增加ＥＰＣｓ的凋亡。