内皮祖细胞的动员及其在治疗缺血性心肌病中的应用

内皮祖细胞的动员及其在治疗缺血性心肌病中的应用作者：王晓玉 综述 齐 新 审校    作者单位：天津中医药大学，天津 300193    【摘要】  内皮祖细胞是一类能分化成血管内皮细胞的前体细胞，在成人血管发生中起着重要作用。从骨髓动员内皮祖细胞，增加循环内皮祖细胞的数量，对治疗缺血性心肌病有重要的临床意义。    【关键词】  内皮祖细胞； 细胞动员； 缺血性心肌病    Mobilization and application of endothlial progenitor cells in the treatment of ischemic cardiomyopathy   WANG Xiaoyu1, QI Xin2.1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193；2. Tianjin Union Medical Centre, Tianjin 300121， China    Abstract：  Endothlial progenitor cells (EPCs) can differentiate into vascular endothelial cells and play an important role in vasculogenesis in adult. EPCs mobilization from bone marrow and augmentation of EPCs in the circulation would have a considerable significance in the treatment of ischemic cardiomyopathy.    Key words：  Endothlial progenitor cells；  Mobilization；  Ischemic cardiomyopathy    血管内皮祖细胞(endothelial progenitor cells ,EPCs)，是一类能循环、增殖并特异性分化为血管内皮细胞(endothlial cell,EC)，但尚未表达成熟血管内皮细胞表型，也未形成血管的前体细胞。1997年Asahara等[1]首次用免疫磁珠分选的方法从人的外周血单核细胞中分离CD34＋细胞，将这些细胞注入动物体内后发现这些特异的细胞能在体内分化为内皮细胞并参与血管新生。    此后的研究表明，出生后个体的骨髓、脐血及外周血中均存在EPCs，大部分EPCs存在于骨髓中,并且依赖于造血干细胞和骨髓基质细胞所形成的造血微环境。骨髓中的EPCs扩增或进入血液循环后扩增，然后分化、移行到移植物表面，黏附增殖。目前研究认为，正是由于EPCs的存在，才保证了内皮细胞损伤后的再修复以及新生血管的形成。1  EPCs的动员    1.1  EPCs的动员及促进动员的因素    生理状态下, EPCs主要存在于骨髓中，外周血中EPCs的数量仅占血液循环中单个核细胞的0.01%。EPCs的动员就是刺激骨髓中的EPCs向外周血迁移。促进EPCs动员的因素如下：    1.1.1  内源性组织缺血  Massa等[2]观察急性心肌梗死的入院患者，发现CD34+细胞的数量在急性心肌梗死后数小时内开始增高，并且60 d内持续高于对照组。也有研究证实局部的血管损伤、缺血、烧伤、创伤等均可刺激EPCs从骨髓中动员出来。    1.1.2  细胞因子和化学因子  对内皮细胞生长有影响的细胞因子和化学因子很多，以血管内皮生长因子（VEGF）和纤维细胞生长因子（FGF）最重要。国内有研究重组人粒细胞集落刺激因子(GCSF)在不同时相对内皮前体细胞的动员作用，发现GCSF对EPCs有显著而持续的动员作用[3]。有学者应用VEGF动员EPCs进入缺血区域，可诱发缺血心肌和缺血肢体的血管新生。其他已经经国内外实验研究证实的还有间质细胞源性因子1(SDF1)、白细胞介素1、血管紧张素Ⅱ等。    1.1.3  药物  对EPCs有动员作用的药物主要有3类：（1）他汀类药物：有研究证实外周血EPCs数量和迁移活性与冠心病危险因素呈明显负相关,而他汀类治疗可增加EPCs的数量,还可促进缺血区域的血管生成[4]。（2）噻唑烷二酮类药物：主要是过氧化物酶体增生物激活受体γ激动剂。Pristrosch等[5]证实，用罗格列酮治疗后可以刺激骨髓CD133+/CD34+细胞的动员，并增强其在外周血中的迁移能力。（3）中药：银杏叶提取物、葛根素、丹参素能显著促进外周血EPCs扩增 ,并且明显改善了外周血EPCs的黏附能力、迁移能力、增殖能力和体外血管生成能力[6]。季亢挺等[7]发现不同剂量的丹参对EPCs数量和功能的影响亦不同，低剂量复方丹参显著提高EPCs数量和功能,高剂量复方丹参则反之。补肾生血胶囊，通过动员骨髓EPCs的迁移、分化，促进局部血管新生，改善缺血组织供血[8]。研究表明黄芪、三七可促进骨髓干细胞体外转化并扩增EPCs[9]。    1.1.4  运动  很多研究证实,体力训练可以增加冠心病和有心血管病危险因素的患者外周血中的循环EPCs数量。    1.1.5  激素  雌二醇可以促进骨髓来源的EPCs参与损伤血管的再内皮化[10]，这可以从一个角度解释为何女性冠心病大部分发生在绝经期后。    1.2  骨髓EPCs的动员机制    EPCs的早期动员在骨髓的微环境中进行。由纤维母细胞、骨原细胞以及内皮细胞组成的微环境——“干细胞龛”决定着祖细胞的动员,其中的生长因子、蛋白酶、多肽、细胞因子、配体及其表面受体起了非常重要的作用。EPCs从骨髓动员需要Kit配体参与，在基质金属蛋白酶9(MMP9)的作用下其从膜结合性配体转化为水溶性配体(即干细胞因子，SCF)，进而促进cKit+干/祖细胞向骨髓微环境的血管区迁移,这仅仅是非常复杂的MMP9依赖性细胞动员机制的开始。这些机制尚不清楚。2  EPCs在治疗缺血性心肌病中的应用    2.1  作用机制    位于成体骨髓的EPCs可以动员到外周血，迁移、归巢到血管新生部位，并在迁移部位增殖、分化成EC，形成新的血管。EPCs通过自身的分化、增殖而形成的新生血管不受原有血管内皮细胞功能的影响，并且与通过原有血管EC的迁移增殖芽生而形成新生血管的血管生成有本质上的区别。同时EPCs本身可分泌VEGF等细胞生长因子,通过自分泌和旁分泌效应可促进血管新生过程,有利于新生血管的形成。这一现象为 EPCs 在缺血性心肌病中的治疗作用提供了充分的理论依据。    2.2  在治疗缺血性心肌病中的应用    将EPC移植治疗冠状动脉性疾病对于防治血管再狭窄及复发的安全、可行性已经被证实，可能与减轻心肌纤维化程度以及改善缺血心肌血供、减轻了心肌梗死后的左室重构有关[11]。小规模临床研究（TOPCAREAMI）试验评价了心脏损害患者自体前体细胞移植的安全性和可行性[12]。研究表明，细胞因子基因转染也可以通过EPC的提高来促进缺血部位的血管新生,况且基因治疗还可以避免直接应用细胞因子所引起的全身不良反应。    2.3  祖国医学的相关研究进展    初步研究发现的某些具有补肾、益气、活血作用的中药及中成药对EPCs的增殖和功能具有增强作用,为中医药治疗缺血性心肌病提供了新的作用靶点。研究表明丹参酮ⅡA对内皮细胞有直接保护作用,同时增加EPC的数量并改善其功能,从而促进内皮修复和冠脉侧支循环形成,改善冠心病患者的临床症状和预后[13]。通心络胶囊（人参、水蛭、全蝎、土鳖虫、蜈蚣、蝉蜕、赤勺、冰片等）在临床上广泛应用于改善心肌缺血及改善心肌梗死后心室肌重构，梁小卫等[14]观察通心络胶囊和他汀类药物对外周血EPCs数量和功能的影响，发现通心络能显著提高EPCs的数量、增殖、迁移和黏附能力,与阿托伐他汀实验结果相似。然而,目前关于EPCs的中医药研究尚处于起步阶段,无论是理论和实验研究均需进一步深入。【参考文献】［1］Asahara T,Murohara T,Sullivan A,et al.Isolation of putativeprogenitor endothelial cells for angiogenesis[J].Science,1997,275:946967. ［2］Margherita M, Vittorio R, Maurizio F,et al.Increased circulating hematopoietic and endothelial progenitor cells in the early phase of acute myocardial infarction[J]. 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