內(nèi)皮祖細(xì)胞在缺血性心臟病中的研究進(jìn)展

【摘要】  缺血性心臟病是一類嚴(yán)重威脅人類健康的疾患，其發(fā)生、發(fā)展和預(yù)后與血管內(nèi)皮密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)皮祖細(xì)胞也參與出生后的內(nèi)皮修復(fù)和血管新生過程，提示其在缺血性心臟病中的重要治療作用和臨床運(yùn)用前景。

【關(guān)鍵詞】  內(nèi)皮祖細(xì)胞 缺血性心臟病 綜述

　　血管內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPC)是血管內(nèi)皮的前體細(xì)胞，亦稱為成血管細(xì)胞(angioblast),是一類具有游走、增殖并能分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞，但缺乏成熟血管內(nèi)皮細(xì)胞表型，也未形成血管的前體細(xì)胞［１］。缺血性心臟病，特別是心肌梗死，是病死率極高的疾病之一，隨著人們生活水平的提高，發(fā)病率顯著升高，其治療主要包括藥物治療、介入治療和外科手術(shù)，但是內(nèi)皮祖細(xì)胞在促進(jìn)血管和心肌再生方面的發(fā)展使其治療前景發(fā)生了深刻的變化。

　　1  EPC的來源
   
　　1997年,Asahara等人分離并證實(shí)成年人外周血中存在著能分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelial progenitor cells,EPC)，并在體內(nèi)證實(shí)了其生成血管的能力［２］。它不僅在胚胎期參與血管生成，而且在出生后也參與血管新生過程［３］。在胚胎發(fā)育過程中，卵黃囊的胚外中胚層一些間充質(zhì)細(xì)胞逐漸聚集成條索或團(tuán)塊，形成血島。這些細(xì)胞團(tuán)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步出現(xiàn)腔隙化改變，位于血島外層的細(xì)胞分化形成原始的血管內(nèi)皮細(xì)胞，即angioblast，中心的細(xì)胞則成為原始的造血細(xì)胞［4］。EPC存在于各種成年動(dòng)物和人的骨髓和外周血中，主要存在于骨髓。在某些生理、病理狀態(tài)下,EPC可從骨髓釋放，并在外周血中運(yùn)行。近幾年，人們從臍帶血中分離出EPC,并成功地誘導(dǎo)其分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞。

　　2  EPC與缺血性心臟病
   
　　EPC促進(jìn)血管形成無需依賴原有的血管系統(tǒng)，其機(jī)制主要有兩個(gè)方面:一是內(nèi)皮祖細(xì)胞能直接分泌VEGF等細(xì)胞因子，通過旁分泌的方式促進(jìn)局部缺血組織的血管新生；二是內(nèi)皮祖細(xì)胞通過歸巢、整合于受損的血管叢，進(jìn)而直接分化、發(fā)育為新生血管［５］。Kawamoto等［６］將體外擴(kuò)增的EPC經(jīng)靜脈注射到冠狀動(dòng)脈前降支結(jié)扎的心肌缺血模型后，發(fā)現(xiàn)EPC能夠增加缺血心肌的血供，減少缺血面積，改善左心室功能。Badorff等［7］將來源于健康成人或冠狀動(dòng)脈疾病患者外周血單個(gè)核細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)，并表達(dá)EPCs標(biāo)記后，與大鼠心肌細(xì)胞共同培養(yǎng)6d，發(fā)現(xiàn)EPCs可轉(zhuǎn)化為心肌細(xì)胞。并且與鼠心肌細(xì)胞發(fā)生縫隙連接。心肌梗死后，歸巢到心臟的EPC顯著增加(近乎于心肌梗死前的2倍)，但EPC的數(shù)目仍低。EPC數(shù)目的有限性是EPC用于治療的一個(gè)障礙,目前已有不少研究將EPC作為基因治療載體，將EPC作為基因治療的導(dǎo)向載體，使得所載基因定向運(yùn)載到體內(nèi)血管形成的部位并合成行使功能的蛋白質(zhì)，或同時(shí)將EPC作為靶細(xì)胞，調(diào)節(jié)其數(shù)量及功能。有說服力的證據(jù)來自臨床試驗(yàn)。
   
　　BOOST研究顯示在PCI后，進(jìn)行自體骨髓單個(gè)核細(xì)胞冠脈內(nèi)注射，在術(shù)后6個(gè)月的隨訪期內(nèi)可明顯改善左室射血分?jǐn)?shù)(治療組升高6.7%，對照組升高0.7%，P＜0.01)，細(xì)胞移植提升梗死心肌鄰近心肌組織的收縮功能；且上述治療不伴有支架內(nèi)再狹窄、心律失常和其它臨床副作用［８］。Asssmus等［９］將20例成功植入支架再灌注后平均(4.3±1.5)d的急性心肌梗死患者分為兩組，分別于冠狀動(dòng)脈內(nèi)注射外周血源性的祖細(xì)胞及骨髓源性的單個(gè)核細(xì)胞。4個(gè)月后患者的左室射血分?jǐn)?shù)均顯著提高，并且明顯可以抑制左室重構(gòu)。提示祖細(xì)胞移植可用于治療急性心肌梗死患者，并且有效且安全地改善其左室功能。但是這種不同來源的細(xì)胞無顯著差異。Stamm等［１０］報(bào)道6例注射自體AC133+骨髓細(xì)胞到梗死灶邊緣，6例患者中有5例3-9月后明顯改善了梗死部位的血流灌注和左心室功能。TOPCAREAMI試驗(yàn)［11］評價(jià)了心臟損害患者自體前體細(xì)胞移植的安全和可行性。Strauer等［12］將20個(gè)再發(fā)心肌梗死患者，隨機(jī)分組，分別接受骨髓來源或外周血來源的前體細(xì)胞治療，4個(gè)月后與對照組相比，注射單個(gè)核細(xì)胞組，左室射血分?jǐn)?shù)增加，梗死區(qū)室壁運(yùn)動(dòng)改善。骨髓來源和外周血來源的兩個(gè)移植組無顯著差異，并且兩組沒有惡性心律失?；蜓装Y反應(yīng)。

　　3  問題與展望
   
　　EPC治療冠心病的研究尚處于起步階段，目前大多數(shù)研究僅留于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段,若將EPCs應(yīng)用于臨床仍有許多問題需要解決。首先，有關(guān)它確式的惟一的表面標(biāo)記還沒有定論，這嚴(yán)重阻礙了它的分離、純化技術(shù)的進(jìn)展，有待更深入研究；其次，EPC的數(shù)量有限，有數(shù)據(jù)表明100ml分離出的單個(gè)核細(xì)胞，體外擴(kuò)增培養(yǎng)7d后才能得到5×106個(gè)EPC,因此急需優(yōu)化體外擴(kuò)增條件，以便獲得足量有活力的細(xì)胞源；后，有很多因素對EPCs有影響，如何正確應(yīng)用以避免短期或長期的副作用也尚需進(jìn)一步探討。所以,還要對EPC的生物學(xué)特性和臨床應(yīng)用進(jìn)行更多研究。

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作者：宋曉燕，姜振宇*

作者單位：吉林大學(xué)醫(yī)院 血液科，吉林 長春 130021