EPCs與冠心病相關危險因素的關系及對血管內(nèi)膜修復的影響.pdf

1、血管內(nèi)皮細胞不僅為血管內(nèi)表面提供結(jié)構屏障，而且能分泌多種生物活性物質(zhì)，在維持心血管系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)中具有重要作用。生理狀態(tài)下，血管內(nèi)皮細胞具有以下作用：防止血小板粘附聚集及血栓形成，防止炎性細胞浸潤，調(diào)節(jié)血管舒縮狀態(tài)等。內(nèi)皮細胞在創(chuàng)傷、組織缺血、心肌梗死的血管新生過程中亦發(fā)揮重要作用。血管內(nèi)皮損傷是動脈粥樣硬化的始動因素，內(nèi)皮細胞損傷后引起的內(nèi)皮功能障礙是冠心病發(fā)生、發(fā)展的重要原因。內(nèi)皮細胞凋亡、巨噬細胞粘附浸潤以及平滑肌細胞遷移增殖均可導致經(jīng)

2、皮冠脈介入術(Percutaneouscoronaryintervention，PCI)后靶血管的再狹窄。因此，加速損傷血管的再內(nèi)皮化能夠有效抑制血管平滑肌細胞增殖及新生內(nèi)膜的形成，同時在動脈粥樣硬化早期階段的防治及PCI術后再狹窄的預防中起到積極作用。 傳統(tǒng)理論認為出生后血管新生是由原先存在的成熟血管內(nèi)皮以出芽、分裂增殖等方式形成毛細血管叢，損傷血管的內(nèi)皮修復則是由損傷處周圍的內(nèi)皮細胞增殖和遷移完成。越來越多的事實證明內(nèi)皮祖細

3、胞在缺血組織的血管新生及內(nèi)膜修復中具有重要作用。內(nèi)皮祖細胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)來源于骨髓細胞，具有增殖、遷移、分化為成熟內(nèi)皮細胞的能力。Asahara等首次證實EPCs存在于外周血中，并參與毛細血管新生。目前EPCs特異性細胞表面標志尚存在爭議，一般認為EPCs表面抗原CD34、CD133及VEGFR2表達陽性。研究證實，EPCs參與出生后血管新生及內(nèi)膜修復。Shi等在移植了同種異基因骨髓的

4、犬的胸主動脈植入人工移植物，3個月后取出移植物發(fā)現(xiàn)存在供者來源的CD34+的內(nèi)皮細胞。同樣在植入人心臟左心室輔助裝置表面發(fā)現(xiàn)CD133+/VEGFR-2+/細胞集落。甚至在心臟移植后的冠狀動脈內(nèi)膜上發(fā)現(xiàn)了部分受體來源的血管內(nèi)皮細胞。這些研究表明外周血中EPCs有利于快速內(nèi)皮化，阻止血栓復合物的形成。多項試驗證實來源于骨髓的EPCs在心肌梗死后的血管新生和血管重建中也發(fā)揮重要作用。Kawamoto等將體外擴增的EPCs經(jīng)靜脈注射到冠狀動脈

5、前降支結(jié)扎的心肌缺血模型后，能夠增加缺血心肌的血供，減少缺血面積，改善左室功能。MariucaVasa和JonathanM.Hill等報道了循環(huán)EPCs和心血管危險因素及血管功能之間成負相關。增加循環(huán)中EPCs數(shù)量可能有利于替代、修復受損組織或器官的結(jié)構與功能。因此，EPCs移植為缺血性疾病提供了新的治療策略。 本實驗擬采集冠心病患者外周血，建立循環(huán)內(nèi)皮祖細胞的分離、體外培養(yǎng)擴增及鑒定方法；研究循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平與冠心病相關危險

6、因素及冠狀動脈病變之間的關系。通過建立大鼠頸動脈球囊損傷模型，移植脾源性內(nèi)皮祖細胞，研究EPCs的遷移、歸巢及對血管內(nèi)膜修復的影響。 方法：1.人循環(huán)內(nèi)皮祖細胞與冠心病危險因素的關系：42例冠心病患者均經(jīng)冠狀動脈造影證實有明顯的冠狀動脈狹窄，36例對照組經(jīng)臨床檢查和選擇性冠狀動脈造影排除冠心病。采集入選對象外周血，F(xiàn)icoll密度梯度離心法分離外周血中單個核細胞，體外培養(yǎng)10天后倒置相差顯微鏡下計數(shù)細胞克隆形成單位，以評估循環(huán)內(nèi)

7、皮祖細胞水平。將循環(huán)EPCs水平與CAD危險因素及冠脈病變進行分析，探討循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平與冠心病危險因素及冠狀動脈病變程度之間的關系及相關臨床意義。 2.循環(huán)內(nèi)皮祖細胞與冠心病患者高敏C反應蛋白的關系：采集研究對象靜脈血3ml，離心分離血清，采用膠乳凝集反應法測定血清中C反應蛋白含量。分析循環(huán)EPCs與高敏C反應蛋白之間的關系及臨床意義。 3.循環(huán)內(nèi)皮祖細胞與血清VEGF濃度的關系：在介入手術中采集研究對象主動脈根部、

8、冠狀竇及外周血液標本，低溫離心分離血清，采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測定，分析循環(huán)EPCs與血清VEGF的關系。采用改良的Boyden小室檢測VEGF對EPCs遷移功能的影響。 4.內(nèi)皮祖細胞移植對血管內(nèi)膜修復的影響：分離培養(yǎng)脾源性單個核細胞，將誘導分化的細胞移植至大鼠頸動脈損傷模型。觀察EPCs的遷移、歸巢作用及對于新生內(nèi)膜形成的影響。 結(jié)果：1.循環(huán)內(nèi)皮祖細胞與冠心病危險因素之間的關系：將患者循環(huán)EPC

9、s水平按不同性別、有無高血壓、糖尿病、吸煙、冠心病家族史、血脂異常分別進行分析。結(jié)果提示吸煙患者循環(huán)EPCs水平明顯低于不吸煙者(P＜0.05)，性別、高血壓、冠心病家族史對循環(huán)EPCs水平有一定影響，但統(tǒng)計學差異不顯著。冠心病危險因素分數(shù)與循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平呈明顯負相關(r=-0.436,P=0.014)。將入選患者的年齡、血脂(TC、LDL、HDL、TG)、尿酸、血糖分別與循環(huán)EPCs水平行相關性分析，低密度脂蛋白膽固醇(LDL-c

10、h)、尿酸與循環(huán)EPCs水平成明顯負相關(P＜0.05)，年齡、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-ch)及載脂蛋白A(apoA)與循環(huán)EPCs水平也有相關性，但統(tǒng)計學意義不顯著。 2.冠心病組及對照組的循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平比較：CAD組與對照組循環(huán)EPCs克隆形成單位數(shù)目分別為(12.77±6.34)個、(37±5.48)個，組間差異性顯著(P＜0.0001)。 3.循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平與冠狀動脈病變的關系：單支病變、雙支病變、三

11、支病變組及對照組循環(huán)內(nèi)皮祖細胞克隆形成單位數(shù)目分別為(15.6±4.79)個、(12.14±7.31)個、(8±5.52)個及(37±5.48)個。隨著冠脈病變支數(shù)的增加循環(huán)內(nèi)皮祖細胞的水平逐漸降低，冠狀動脈病變(單支、雙支、三支)組循環(huán)EPCs水平均顯著低于對照組(P＜0.01)，三支病變組EPCs水平明顯低于單支病變組(P＜0.05)。 4.冠心病各組高敏C反應蛋白水平及循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平比較：ACS組高敏C反應蛋白水平明顯

12、高于SAP組及對照組(P＜0.05)，但SAP組與對照組之間hs-CRP無顯著性差異。SAP組和ACS組循環(huán)EPCs水平明顯低于對照組(P＜0.001)。Hs-CRP與循環(huán)EPCs水平呈負相關性(r=-0.429，尸＜0.05)。冠狀動脈雙支病變組與三支病變組hs-CRP水平較對照組顯著升高(尸＜0.05)，單支病變組與對照組hs-CRP水平無顯著性差異。冠狀動脈病變(單支、雙支、三支)組EPCs水平均顯著低于對照組。 5.循環(huán)

13、EPCs水平與血清VEGF濃度的關系：冠心病組(SAP組、ACS組)外周VEGF濃度明顯高于對照組(尸＜0.01)；CAD患者冠狀靜脈血清VEGF濃度較外周和主動脈均明顯升高(P＜0.05)；CAD患者冠狀靜脈-主動脈VEGF差值較對照組明顯升高(P＜0.01)，穩(wěn)定性心絞痛組與急性冠脈綜合征組冠狀靜脈-主動脈VEGF差值無顯著性差異。 6.VEGF對外周血內(nèi)皮祖細胞遷移功能的影響：VEGF明顯改善了EPCs的遷移功能(對照組與

14、VEGF組之比為6±3比36±16；P＜0.05)。 7.EPCs移植對血管內(nèi)膜修復的影響：EPCs移植組在球囊損傷2周后血管新生內(nèi)膜明顯減輕，血管腔狹窄程度較單純損傷組明顯減輕。EPCs移植組損傷血管新生內(nèi)膜和中膜表達PCNA陽性細胞數(shù)量較單純損傷組及M199培養(yǎng)液組明顯減少。 結(jié)論：1.正常生理狀態(tài)下，外周血中存在內(nèi)皮祖細胞，它具有體外擴增并分化為血管內(nèi)皮細胞的能力。 2.冠心病患者較正常者循環(huán)EPCs數(shù)量明

15、顯減少，在冠心病相關危險因素如高血壓、糖尿病、吸煙、冠心病家族史、血脂異常中，吸煙患者循環(huán)EPCs水平明顯低于不吸煙者。冠心病危險因素分數(shù)與循環(huán)內(nèi)皮祖細胞水平呈明顯負相關，血清低密度脂蛋白膽固醇、尿酸、高敏C反應蛋白濃度與循環(huán)EPCs水平成明顯負相關。 3.冠心病患者外周血清VEGF水平明顯升高，且心臟局部VEGF濃度明顯高于正常。體外趨化試驗結(jié)果提示VEGF可明顯改善EPCs的遷移能力。提示VEGF可能參與定向趨化內(nèi)皮祖細胞至