苗巧巧，陳 慧(綜述)，王 健※，鄭 敏(審校)

(1.重慶醫(yī)科大學附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，重慶400010;2.重慶醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院，重慶400016)

1997年Asahara等［1］首次發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮祖細胞(endothelial progenitor cells，EPCs)存在于成體外周血循環(huán)中，出生后的成體則存在兩種血管生成機制:血管發(fā)生和血管生成，揭示EPCs參與機體內(nèi)缺血性血管新生過程。研究顯示，EPCs在心腦血管疾病、外周血管疾病、甚至創(chuàng)傷愈合等方面均發(fā)揮著重要作用，EPCs生物學特性和治療作用的研究成為這一領域的新熱點。近年來，EPCs與腦血管性疾病的關系引起很多關注。

1 EPCs的生物學特性

EPCs是一群具有游走特征并能進一步增殖分化的細胞，與造血干細胞來源于同一前體細胞，均屬雙重分化潛能的血液母細胞。胚胎期中胚層血島中央細胞分化為造血干細胞，血島外周細胞分化為EPCs。出生后EPCs主要定居于骨髓中，在某些生理和病理狀態(tài)下，可從骨髓釋放，并在外周血循環(huán)中運行［2］。

不同培養(yǎng)時間的EPCs可能呈橢圓形、長梭形或紡錘形，單獨依靠形態(tài)無法識別EPCs。分離EPCs的方法包括密度梯度離心、流式細胞術和用包被有抗CD133、KDR/Flk-1/人血管內(nèi)皮細胞生長因子受體2或抗CD34抗體的免疫磁珠，采用CD133和KDR雙熒光細胞分選法以及細胞培養(yǎng)的方法。EPCs的鑒別主要依靠細胞表面的分子標志。目前還沒有一種特異性的標志物能鑒定“真正的EPCs”?，F(xiàn)在通常采用CD34、CD133及KDR/FIk-1等幾種抗原聯(lián)合的方式對EPCs進行鑒定。CD34是相對分子質(zhì)量11×104的唾液酸黏蛋白，選擇性表達于造血干細胞及某些激活的血管內(nèi)皮細胞，其功能是作為內(nèi)皮細胞及造血前體細胞相互作用的黏附分子。

目前在尋找EPCs特異性標志方面有新的進展。AC133是新近發(fā)現(xiàn)的造血干細胞的早期標志，相對分子質(zhì)量為12×104的糖基化多肽，含有5個跨膜結構域，包括膜外的N端及胞質(zhì)內(nèi)的C殘端，它的功能目前尚不明確，但CD133的細胞能夠分化成多種細胞表型，包括內(nèi)皮細胞。KDR/Flk-1是2型血管內(nèi)皮生長因子受體。目前被廣泛接受的是 CD133+/CD34+/ KDR+細胞，被認為是 EPCs［3］。不同表面標記的EPCs，其外周血中的數(shù)量迥然不同，這也從另一個方面證明了尋找EPCs特異性表面標志的重要性。

2 EPCs的影響因素

EPCs在生理狀態(tài)下主要存在于骨髓中，外周血中含量很少，在某些生理及病理狀態(tài)下可動員骨髓中的EPCs進入外周血，從而到達目的部位，經(jīng)血管發(fā)生及血管生成兩種機制分化成為血管內(nèi)皮細胞，以更新修復衰老和受損的內(nèi)皮細胞，在機體的血管生成和維持血管動態(tài)平衡中發(fā)揮重要作用。促進EPCs動員的因素有內(nèi)源性因素、外源性細胞因子及藥物等。

2.1 內(nèi)源性因素 內(nèi)源性因素，如組織缺血和血管損傷可引起EPCs動員。其中最主要的信號被認為是缺血，它經(jīng)上調(diào)血管內(nèi)皮生長因子和基質(zhì)細胞衍生因子1(stromal cell-derived factor-1，SDF-1)使骨髓中基質(zhì)金屬蛋白酶9的分泌增多，而誘導向缺血部位的動員骨髓EPCs。研究顯示［4-5］，EPCs可能與內(nèi)皮細胞表達SDF-1結合于其表面受體趨化因子受體4 (CXC chemokine receptor 4，CXCR4)后，促進其向缺血和血管損傷等處歸巢，另外低氧誘導因子1的調(diào)控和低氧誘導因子1的介導可影響SDF-1表達，從而增加CXCR4祖細胞對缺血組織的黏附、遷移和歸巢。

2.2 外源性細胞因子 某些細胞因子和趨化因子，如血管內(nèi)皮生長因子、血小板衍生因子、粒細胞集落刺激因子(granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF)、雌激素、血管緊張素Ⅱ、低氧誘導因子1、內(nèi)皮性一氧化氮合酶、促紅細胞生成素、甲基羥戊二酰輔酶A (HMG-CoA)、還原酶阻滯劑他汀類藥物等都能在EPCs的動員中發(fā)揮重要作用，但仍不清楚有關的分子信號。一些研究表明［6］，EPCs的動員、遷移、分化與磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B激活骨髓基質(zhì)細胞一氧化氮合酶相關。

2.3 藥物 他汀類調(diào)脂藥物可動員骨髓EPCs到外周血循環(huán)中，通過磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B通路動員造血前體細胞及誘導其分化為EPCs，使患者體內(nèi)EPCs的數(shù)量增加。另外，他汀類藥物可改善內(nèi)皮功能、抑制損傷血管新生內(nèi)膜過度增生和減輕支架植入術后再狹窄等。

3 EPCs水平與腦血管性疾病間的關系

3.1 EPCs與腦卒中 腦卒中是目前威脅人類健康最重要的疾病之一，其發(fā)病率越來越高。心腦血管疾病等缺血性改變可導致內(nèi)皮損傷異常，而誘發(fā)動脈粥樣硬化以及血栓形成，構成動脈閉塞綜合征。已有研究表明，心肌缺血后的血管形成有骨髓EPCs的動員遷移活動的參與。循環(huán)EPCs是內(nèi)皮功能和心腦血管危險因素的標志物。

Yip等［8］研究發(fā)現(xiàn)，用CD34+/KDR+細胞代表循環(huán)EPCs，急性腦梗死患者的循環(huán)EPCs迅速從骨髓中動員，其數(shù)量顯著增加。相反，Ghani等［7］認為與相應年齡對照組相比，腦血管疾病以及腦卒中高危組患者循環(huán)中EPCs數(shù)量明顯下降，但急性腦卒中組差異無統(tǒng)計學意義。需要注意的是，Yip等［8］檢測的是急性腦梗死發(fā)生后循環(huán)EPCs的數(shù)量，反映的是腦梗死后急性期的EPCs動員，而Ghani［7］等觀察的是慢性腦血管疾病患者的EPC基線水平，反映疾病狀態(tài)下EPC的代償不足。Yip等［8］的研究證實了急性腦缺血增強骨髓來源的EPCs向外周循環(huán)的動員釋放，認為循環(huán)EPCs數(shù)量是腦缺血患者臨床預后的獨立預測因子，循環(huán)EPCs的升高水平與腦缺血后良好的臨床預后強烈相關。

另外研究表明，靜脈注射粒細胞集落刺激因子可促進血管發(fā)生和干細胞由骨髓向外周血動員，從而改善腦卒中后神經(jīng)功能［9］。

3.2 EPCs與偏頭痛 偏頭痛是常見的神經(jīng)功能障礙，我國患病率為8.4%～22.3%。目前認為其發(fā)病機制涉及血管和神經(jīng)。偏頭痛是否能增加心腦血管疾病的發(fā)病風險是爭議的焦點。薈萃分析證實，偏頭痛患者具有較高的缺血性腦卒中發(fā)病風險，相對危險度為2.16(1.89～2.48)，有先兆、無先兆、低于45歲的女性患者其相對危險度分別為2.88(1.89～4.39)、1.56(1.03～2.36)、2.76(2.17～3.52)［10］。有先兆的偏頭痛患者風險高于無先兆患者。另外，關于女性的大樣本調(diào)查顯示，有先兆的偏頭痛活動期與很多心腦血管疾病較高的發(fā)病率有關［11］，許多證據(jù)均支持偏頭痛是腦血管性疾病的啟動器。此外，偏頭痛患者依賴于內(nèi)皮細胞的肱動脈舒張能力降低，顯示了偏頭痛患者存在廣泛的血管病變［12］。因此，偏頭痛增加血管疾病的發(fā)病危險應該是成立的。

盡管偏頭痛與心腦血管疾病有一定的聯(lián)系，但偏頭痛如何導致或作用于這些疾病的機制仍不明確。有學者認為偏頭痛時血栓形成、促炎性反應、或釋放的其他血管肽類物質(zhì)可損傷血管內(nèi)皮，增加動脈硬化和血管事件的風險，即偏頭痛和其他血管危險因素(如高脂血癥、高血壓)等共同增加血管事件風險［13］。

Lee等［14］在Neurology研究中證實，內(nèi)皮修復能力障礙可能是偏頭痛和血管疾病之間的生物學聯(lián)系。研究者利用流式細胞術測定緊張性頭痛、有先兆的偏頭痛、無先兆偏頭痛患者和健康對照組EPCs的水平。結果發(fā)現(xiàn)偏頭痛患者的EPCs水平較低，遷移能力下降，衰老標志增加，尤其是有先兆的偏頭痛患者。可以做出如下解釋:①本身具有較低水平，或EPCs低水平導致偏頭痛;②偏頭痛直接損害內(nèi)皮修復功能;③EPCs數(shù)量的降低反映了動脈粥樣硬化的趨勢，尤其是同時具有偏頭痛和血管疾病的患者。此研究提供了偏頭痛與血管疾病關系的新思路，但仍有很多問題未得到回答。從根本上說，發(fā)現(xiàn)的這些聯(lián)系能否完全解釋偏頭痛與EPCs的關系仍未明確。Lee［14］認為理想的研究是直接測定內(nèi)皮功能，如肱動脈內(nèi)皮依賴性舒張功能即血流介導的血管舒張來確定EPCs的改變與血管異常相關。

3.3 EPCs與年齡相關性腦白質(zhì)改變 腦白質(zhì)病變是常見的神經(jīng)影像學改變，年齡和血管危險因素可促進其發(fā)展［15］。Jickling等［16］檢測了不同程度EPCs與年齡相關性腦白質(zhì)改變(age-related white matter changes，ARWMC)患者的循環(huán)EPCs水平，發(fā)現(xiàn)ARWMC的嚴重性與EPCs水平呈負相關，與其他研究結果顯示的心腦血管疾病患者低水平EPCs是一致的，進一步證實了低水平EPCs與腦血管疾病存在的相關性。目前ARWMC的發(fā)病機制并不明確［17］，高血壓、淀粉樣變性動脈病變被普遍接受，但與側支循環(huán)建立差、腦抗損傷能力減弱等也相關。內(nèi)皮功能異常通過血-腦脊液屏障破壞和慢性血流灌注不足加速ARWMC的疾病進展，遺傳學也證實內(nèi)皮損傷在ARWMC的進展中起了重要作用。EPCs水平可以反映ARWMC的嚴重程度。

4 小結

EPCs在維持血管內(nèi)皮破壞與修復的動態(tài)平衡中起著重要的作用。某些病理因素可降低EPCs數(shù)量并破壞其功能，使內(nèi)皮功能受損而造成組織缺血。EPCs減少的程度已被用來評價內(nèi)皮功能受損的程度。EPCs可作為替代功能異常內(nèi)皮的細胞庫，通過替代受損的內(nèi)皮細胞而維持內(nèi)皮完整［18］。已證實增加循環(huán)EPCs數(shù)量可阻止內(nèi)皮損害，防止動脈粥樣硬化。此外，EPCs可分化成平滑肌細胞，參與血管的重建和修復。

循環(huán)EPCs已經(jīng)成為血管功能的生物學標志，EPCs數(shù)量在心腦血管疾病患者中是減少的。動脈粥樣硬化與內(nèi)皮修復能力消耗性的減少有關［19-20］; EPCs低水平預測了冠心病的嚴重性、心腦血管事件的發(fā)生以及導致的死亡，并可作為偏頭痛患者和血管疾病之間的生物學聯(lián)系。

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