李亮+梁亞州+朱飛云+周鑫+胡天勇
[摘要] 冠狀動脈內(nèi)支架置入術(shù)已成為目前冠狀動脈粥樣硬化治療的最重要手段之一,支架內(nèi)涂層藥物能抑制平滑肌細(xì)胞的生長,降低血栓發(fā)生率,但也抑制了內(nèi)皮細(xì)胞的爬行,延遲了再內(nèi)皮化的進(jìn)展。如何促進(jìn)再內(nèi)皮化已成為關(guān)注的焦點,內(nèi)皮祖細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)和不斷的研究進(jìn)展,為再內(nèi)皮化打開了一條新道路。
[關(guān)鍵詞] 經(jīng)皮冠狀動脈介入治療;內(nèi)皮祖細(xì)胞;再內(nèi)皮化
[中圖分類號] R541.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721(2014)12(a)-0191-04
自Puel和Signant在1986年實行第1例支架置入手術(shù)至今已二十余年,其已發(fā)展成為目前冠狀動脈硬化性心臟病最重要的治療手段之一。隨著2003年藥物涂層支架正式應(yīng)用于臨床,冠狀動脈介入治療被帶入了一個新的具有里程碑意義的時代。然而隨著技術(shù)的廣泛應(yīng)用,一些新的、需要解決的問題也隨之而來。經(jīng)皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)能很好地實現(xiàn)冠狀動脈血運重建,顯著改善患者的癥狀和生活質(zhì)量,但同時也會造成血管再狹窄。在裸支架時代,PCI術(shù)后6個月再狹窄的發(fā)生率高達(dá)20%~30%[1]。支架內(nèi)涂層藥物的釋放能抑制血管平滑肌細(xì)胞的增殖,降低術(shù)后再狹窄率,但也同時抑制了內(nèi)皮細(xì)胞的生長,導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能紊亂,延遲支架內(nèi)內(nèi)皮細(xì)胞爬行,這使得晚期支架內(nèi)血栓的形成和再狹窄仍不容忽視[2]。冠狀動脈支架內(nèi)再狹窄(instent restenosis,ISR)已成為一個亟待解決的難題,ISR發(fā)生是一個多因素造成的血管應(yīng)激反應(yīng),內(nèi)皮細(xì)胞損傷是ISR的始動因子,而炎性反應(yīng)、平滑肌細(xì)胞增殖及細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生是發(fā)生狹窄的三個主要環(huán)節(jié),通過修復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞,進(jìn)而促進(jìn)血管再內(nèi)皮化,是治療ISR的根本途徑[3]。血管支架置入術(shù)后再內(nèi)皮化的途徑包括宿主內(nèi)皮細(xì)胞的增殖遷移,內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells,EPCs)動員、遷移、歸巢和分化等。支架臨近的原有宿主內(nèi)皮細(xì)胞增殖,向支架內(nèi)遷移,逐漸覆蓋支架是重要的內(nèi)膜修復(fù)方式之一。
1 EPCs的發(fā)現(xiàn)及其特征
1997年日本學(xué)者Asahara等[4]從人外周血中分離出細(xì)胞,在體外將其誘導(dǎo)分化成內(nèi)皮細(xì)胞,在動物下肢缺血模型中移植這種細(xì)胞,并在局部形成新生血管,因此定義這群細(xì)胞為EPCs。后來的研究在骨髓和臍帶血中也發(fā)現(xiàn)了EPCs。EPCs是成熟血管內(nèi)皮細(xì)胞的前體細(xì)胞,屬于干細(xì)胞群體,骨髓的造血干細(xì)胞在生理或病理因素作用下,分化成EPCs并進(jìn)入外周血循環(huán),分化成內(nèi)皮細(xì)胞參與缺血組織的血管新生和損傷內(nèi)皮的修復(fù)。ASahara將CD34作為EPCs的標(biāo)記,后來Gehling等[5]發(fā)現(xiàn)CD133+在粒細(xì)胞集落刺激因子影響下能分化成內(nèi)皮細(xì)胞,也有研究發(fā)現(xiàn)外周血CD14+/CD34+單核細(xì)胞也可以誘導(dǎo)分化獲得內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志。目前認(rèn)為EPCs表達(dá)三種特異性標(biāo)志物為CD34、VEGFR-2、CD133。有效促進(jìn)EPCs從骨髓中動員、遷移及分化能夠加速支架內(nèi)再內(nèi)皮化進(jìn)程,多項試驗提示功能完整的內(nèi)皮化過程可抑制新生內(nèi)膜增生、預(yù)防晚期血栓形成。球囊損傷血管試驗顯示,當(dāng)內(nèi)皮受到損害時,周圍正常的成熟內(nèi)皮細(xì)胞向損傷部位遷移,促進(jìn)早期血管的修復(fù),同時EPCs向外周血中的動員增加,向損傷部位遷移、黏附、分化[6]。循環(huán)血中EPCs在PCI所導(dǎo)致的血管損傷反應(yīng)中具有關(guān)鍵作用,其可能機(jī)制是EC-CFUs細(xì)胞在血管損傷后最早動員,附著至血管損傷部位,釋放血管源性因子,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移,使受損血管在短時間內(nèi)愈合[7]。目前EPCs的治療應(yīng)用主要體現(xiàn)在通過藥物刺激加速其動員、增殖、歸巢和分化,細(xì)胞移植和支架內(nèi)捕獲EPCs。
2 藥物干預(yù)
現(xiàn)有研究顯示,VEGF、纖維生長因子、生長激素、粒細(xì)胞細(xì)胞集落刺激因子、他汀類、血管緊張素受體阻滯劑及過氧物酶體增殖體激活物受體激動劑等,均可促進(jìn)EPCs的動員。
Walter等[8]的研究顯示,辛伐他汀可加速小鼠球囊損傷后動脈的再內(nèi)皮化,減少支架內(nèi)內(nèi)膜增生。Fukuda等[9]的研究顯示,氟伐他汀通過促進(jìn)雷帕霉素支架鄰近的成熟內(nèi)皮細(xì)胞的增生改善再內(nèi)皮化。Jie等[10]的實驗研究顯示,阿托伐他汀可促進(jìn)循環(huán)血中內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和分化,較大劑量的阿托伐他汀可改善小口徑血管移植物的通暢情況。張坡等[11-13]的研究顯示,辛伐他汀能選擇性地抑制大鼠骨髓源平滑肌細(xì)胞(smooth muscle progenitor cell,SPC)的增生、黏附、分化,促進(jìn)EPCs的增殖、遷移、黏附、分化,提示辛伐他汀或許有助于抑制再狹窄,促進(jìn)損傷血管段再內(nèi)皮化,預(yù)防遲發(fā)性支架內(nèi)血栓形成。在PCI術(shù)前給予他汀類藥物,也能有效提高術(shù)后EPCs的數(shù)量[14]。他汀類藥物具有很好的降脂、穩(wěn)定斑塊作用,其作用于EPCs,可能是通過激活PI3k/Akt通路及其下游信號,包括增強(qiáng)eNOS表達(dá)和活性等來影響EPCs的增生、遷移、黏附、分化及凋亡等[15]。
PPARr激動(如替米沙坦)可以增加早期EPCs的數(shù)量并增強(qiáng)其增值能力,還可以抑制腫瘤壞死因子誘導(dǎo)的EPCs凋亡[16]。西洛他唑為一種抗血小板藥物,研究顯示,它也能防止內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡,Kawabe-Yako等[17]對球囊擴(kuò)張頸動脈大鼠給予西洛他唑,顯示其能加速動脈損傷處的再內(nèi)皮化程度。研究顯示,血管內(nèi)皮生長因子和成纖維細(xì)胞生長因子有利于刺激內(nèi)皮細(xì)胞的遷移和增殖,Cho等[18]在兔髂動脈內(nèi)置入DES,連續(xù)給予6 d粒細(xì)胞集落刺激因子(G-GSF),顯示再內(nèi)皮化延遲改善,雌激素能快速激活eNOS,釋放NO,增加骨髓EPCs的動員、增殖,從而促進(jìn)再內(nèi)皮化[19]。
3 EPCs移植
EPCs的直接移植也慢慢進(jìn)入人們的視野,Kawamoto等[20]的研究顯示,移植EPCs能改善裸鼠缺血肢體的血流,但同時發(fā)現(xiàn),如果骨髓及外周EPCs缺乏,移植后的細(xì)胞作用效果有限,只有少數(shù)能到達(dá)受損器官。正常人循環(huán)血中的EPCs數(shù)量有限,這使得自體移植存在許多局限,雖然目前體外EPCs的分離和培養(yǎng)技術(shù)已日趨成熟,但在部分地方仍存在爭議,缺乏對EPCs確切的定義,這項技術(shù)仍需進(jìn)一步探討[21]。endprint
4 EPCs支架
在EPCs發(fā)現(xiàn)后不久,一種新的冠狀動脈支架誕生,其利用EPCs表面表達(dá)CD34,使支架置入后可以捕捉循環(huán)血中的EPCs,使其附著于支架上,以加速支架內(nèi)的再內(nèi)皮化,這種支架之為EPCs捕獲支架[22]。周振華等[23]進(jìn)行血管EPCs種植支架的研制,將抗CD34單克隆抗體連接在膠原上,并利用抗原抗體免疫結(jié)合特點將EPCs牢固地結(jié)合在支架上,并使其可耐受一定沖擊而不脫落。趙清等[24]利用金屬支架體外制備兔EPCs種植支架,并對其可行性進(jìn)行評估,支架表面涂層纖維連接蛋白黏附劑更有利于EPCs黏附,這也將有利于以后開展相關(guān)兔血管再狹窄實驗研究。總體來說,目前EPCs種植支架制備技術(shù)仍不夠完善,存在諸多問題[22]。
5 中醫(yī)藥與EPCs
目前研究顯示,中藥具有多環(huán)節(jié)、多靶點及副作用小等獨特優(yōu)勢,其在冠心病支架后再內(nèi)皮化研究中也受到越來越多的關(guān)注,中藥在EPCs中的作用也被越來越多的研究者所青睞。①中藥復(fù)方制劑類:黃建安等[25]的研究顯示,通冠膠囊能增加EPCs的數(shù)量和增殖、遷移、黏附、分化能力。相關(guān)研究顯示,麝香保心丸、補(bǔ)陽還五湯均可促進(jìn)EPCs的增殖、遷移、黏附及體外血管生成能力,同時能促進(jìn)NO分泌[26-27]。李坤等[28]的研究顯示,通脈丸能促進(jìn)EPCs的增殖、黏附、分化及NO的分泌,并且能增加VEGF的表達(dá)。梁小衛(wèi)等[29]的研究顯示,通心絡(luò)能促進(jìn)EPCs的增殖、遷移及黏附能力,其機(jī)制為通過抑制糖基化人血清白蛋白誘導(dǎo)EPCs絲裂原活化蛋白激酶信號通路的激活,下調(diào)EPCs AGEs受體的表達(dá)[30],并能通過下調(diào)Caspase-3的表達(dá)及活性來抑制軟脂酸誘導(dǎo)EPCs凋亡[31]。③中藥提取物類:相關(guān)研究顯示,葛根素、銀杏葉提取物均能促進(jìn)EPCs增殖并改善其功能[32-33]。韋玉和等[34]對丹參酮ⅡA進(jìn)行研究,通過提高外周血中SDF-1的水平,進(jìn)而上調(diào)CXCR4的表達(dá),使EPCs從骨髓進(jìn)入外周血改善血管內(nèi)皮功能。顧俊等[35]利用白藜蘆醇作用于體外培養(yǎng)的人外周血EPCs,觀察到其能夠不同程度上調(diào)EPCs的CD34、CD31、VEGFR2、eNOS等內(nèi)皮系基因的表達(dá),同時促進(jìn)其遷移和黏附。白潔等[36]將丹紅注射液聯(lián)合腦心通膠囊用于急性冠狀動脈綜合征(ACS)介入患者,術(shù)后3個月丹紅聯(lián)合腦心通膠囊組EPCs數(shù)量明顯增加。
6 結(jié)語
EPCs能通過再內(nèi)皮化對損傷血管進(jìn)行修復(fù),這不僅對PCI術(shù)后再狹窄的預(yù)防和快速再內(nèi)皮化具有重要意義,對其他各學(xué)科也具有深遠(yuǎn)影響。研究顯示,他汀類藥物、PPARr激動劑、中藥制劑等對EPCs的增殖、遷移、黏附和分化都具有促進(jìn)作用,尤其中藥制劑具有多靶點、多環(huán)節(jié)的優(yōu)勢,中西醫(yī)結(jié)合的治療方法勢必能引來更多的期盼。EPCs在內(nèi)皮化中的作用機(jī)制仍需進(jìn)行更多的研究和探討,隨著研究的不斷深入,EPCs為主體的更多治療方案勢必為以后疾病的預(yù)防和治療帶來更多的思路和思考。
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(收稿日期:2014-09-12 本文編輯:祁海文)endprint