14-------血管内皮细胞的功能以及损伤修复与动脉粥样硬化
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中国组织工程研究与临床康复 第 11 卷 第 10 期 2007- 03 - 11 出版 J ournal of Clinical Rehabilitative Tis s ue Engineering Res earch March 11, 2007 Vol.11, No.10
CRTER
综述
血管内皮细胞的功
能以及损伤修复与动脉粥样硬化★
邱雅慧
Functions and injur y r epair of vascular endothelial cells in ar ther oscler osis
Abstr act
OBJ ECTIVE:Va s cula r e ndothe lia l ce ll ha d ma ny functions , a nd the re a re va rious me thods to de te ct the s e functions . Va s cula r e ndothe lia l functiona l dis turba nce is clos e ly re la te d with the occurre nce a nd de ve lopme nt of a rthe ros cle ros is . DATA SOURCES: A compute r-ba s e d online s e a rch of P ubme d da ta ba s e wa s unde rta ke n to ide ntify the a rticle s a bout va s cula r e ndothe lia l functions a nd a rthe ros cle ros is publis he d in Englis h be twe e n J a nua ry 1990 a nd Augus t 2006 with the ke y words of "va s cula r e ndothe lia l ce ll, a rthe ros cle ros is ". Me a nwhile , we s e a rche d Chine s e J ourna l Full-te xt Da ta ba s e for the re la te d Chine s e a rticle s publis he d be twe e n J a nua ry 2000 a nd Augus t 2006 with the s a me ke y words in Chine s e . STUDY SELECTION: The da ta we re s e le cte d firs tly to choos e thos e me t the re s e a rch re quire me nt. Inclus ive crite ria : ① re s e a rch a bout va s cula r e ndothe lia l functions ; ②re s e a rch a bout a rthe ros cle ros is . Exclus ive crite ria : re pe titive or s imila r re s e a rch, a nd ca s e re ports . DATA EXTRACTION: Tota lly 500 a rticle s a bout va s cula r e ndothe lia l functions a nd a rthe ros cle ros is we re colle cte d; a fte r the re pe titive or s imila r re s e a rche s we re e xclude d, 120 we re s e le cte d. DATA SYNTHESIS: ① P hys iologica l functions of va s cula r e ndothe lium include ba rrie r, informa tion tra ns mis s ion a nd e ndocrine , a nd pa rticipa tion in a ngiopoie s is . ②Common de te ction me thods of the s e functions involve the dire ct de te ction of e ndothe lia l ce ll s e cre tion, re fle ction of the mole cula r ma rke rs of e ndothe lia l ce ll functions , corona ry a rte riogra phy, a nd high re s olution ultra s ound. ③ Va s cula r e ndothe lia l functiona l dis turba nce a nd a rthe ros cle ros is : The occurre nce of a rthe ros cle ros is is a n e xce s s ive chronic infla mma tory hype rpla s ia ge ne ra ting in pa rt of ve s s e ls re s ulte d by the injury of va s cula r e ndothe lia l ce ll a nd s mooth mus cle ce ll ca us e d by va rious ris k fa ctors . Ma ny re s e a rche s s ugge s t tha t the occurre nce of ca rdiova s cula r dis e a s e s is incre a s e d in pa tie nts with poor e ndothe lia l functions , a nd the re s ults a re not re la te d with the de te ction me thods . ④ Tre a tme nt of va s cula r e ndothe lia l functiona l dis turba nce include s e xe rcis e , s ubs titution the ra py, inhibitor or a nta gon of e ndothe lium-de rive d contra cting fa ctors , cytoprote ction a ge nts , fa t a djus tme nt, e ndothe lia l impla nta tion a nd ge ne the ra py. CONCLUSION: Va s cula r e ndothe lium ha s ma ny functions , a nd with the furthe r s tudy on its functions a nd functiona l dis turba nce , it is pos s ible to find out the functiona l dis turba nce e a rlie r, which could e ffe ctive ly guide the e a rly re pa ir of va s cula r e ndothe lia l ce ll injury, prote ct the va s cula r e ndothe lia l functions a nd e ffe ctive ly pre ve nt the occurre nce a nd de ve lopme nt of a rthe ros cle ros is .
Qiu YH.Functions and injury repair of vas cular endothelial cells in artheros cleros is .Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu yu Linchuang Kangfu 2007;11(10):1927-1929 , 1933(China) [www.zglckf.com/zglckf/ejournal/upfiles /07-10/10k-1927(ps ).pdf]
De pa rtme nt of Ca dre , Third Affilia te d Hos pita l of J inzhou Me dica l Colle ge , J inzhou 121000, Lia oning P rovince , China Qiu Ya -hui ★ , S tudying for ma s te r's de gre e , As s ocia te chie f phys icia n, De pa rtme nt of Ca dre , Third Affilia te d Hos pita l of J inzhou Me dica l Colle ge , J inzhou 121000, Lia oning P rovince , China Xue ling_27@ s ohu.com Re ce ive d: 2006-10-20 Acce pte d: 2007-01-15
摘要
目的: 血管内皮细胞具有多种功能, 对其功能检测也有多种方法, 血管内皮功能障碍与动脉粥样硬化的发生发展有着密切的关 系。 资 料 来 源 : 应 用 计 算 机 检 索 P ubme d 数 据 库 1990 - 01/2006 - 08 血 管 内 皮 功 能 以 及 动 脉 粥 样 硬 化 的 相 关 文 章 , 检 索 词 , “va s cula r e ndothe lia l ce ll, a rthe ros cle ros is ” 限定文章种类为 Englis h; 同时检索中国期刊全文数据库 2000- 01/2006- 08 相关 文章, 检索词为 “血管内皮细胞、 动脉粥样硬化” 限定文章语言种类为中文。 , 资料选择: 对资料进行初审, 选取符合研究要求的有关文章找全文。纳入标准: ① 有关血管内皮功能的研究。② 有关动脉粥样 硬化的研究。排除标准: 重复或类似的同一研究、 个案报道等。 资料提炼: 共收集 500 篇有关血管内皮功能及动脉粥样硬化的文章, 排除重复或类似的同一研究, 120 篇符合研究要求。 信息的传递和内分泌、 参与血管形成等多种生理功能。 血管内皮功能的常用检 资料综合: ① 血管内皮的生理功能: 具有屏障、 ② 测方法: 包括内皮细胞分泌物的直接检测、 反映内皮细胞功能的分子标记物、 冠脉造影法测量血管内皮功 能 、 分 辨 率 超 声 评 高 价动脉内皮功能。 ③ 血管内皮细胞功能障碍与动脉粥样硬化: 动脉粥样硬化的发生是由于血管内皮细胞和平滑肌细胞受各种 危险因子的损伤, 而使血管局部产生的一种过度的慢性炎性增生反应。研究显示, 内皮功能不良的患者在其随访过程中心血管 替代疗法、 内皮源 疾病的发生明显增多, 且结果与内皮功能检测方法的差异无关。 血管内皮细胞功能障碍的治疗: 包括运动、 ④ 性收缩剂的抑制剂或拮抗剂、 细胞保护剂、 调脂治疗、 内皮种植及基因治疗。 结论: 血管内皮具有多种功能, 随着对血管内皮功能及其功能障碍深入的研究, 将实现更早期的发现内皮 功 能 障 碍 , 更 有 效 地 指导对血管内皮细胞损伤的早期修复, 保护血管内皮功能从而有效地防治动脉硬化的发生与发展。 关键词: 内皮, 血管; 动脉硬化; 综述文献
邱雅慧 . 血管内皮细胞的功能以及损伤修复与动脉粥样硬化 [J ]. 中国组织工程研究与临床康复, 2007 , 11(10):1927-1929 , 1933
锦州医学院附属三 院干诊, 辽宁省锦 州市 121000 邱雅慧 ★, 女, 1963 年生, 辽宁省沈阳市 人, 汉族, 中国医科 大学在读硕士, 副主 任医师, 主要从事心 血管病防治研究。
Xue ling_27@ s ohu.com
中 图 分 类 号 :R543 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1673-8225
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血、 抗凝、 纤溶、 血液传输和血管活性物质代谢
0
引言 血管内皮细胞是血液 与 血 管 壁 之 间 的 屏
以及调节血管运动张力、 产生生长因子、 纤维基 质 增 生 等 作 用 ; 参 与 炎 症 反 应 [1 ] , 影 响 血 管 发 生、 血管通透性及液体平衡等。研究表明, 血管 内皮细胞功能障碍被认为是动脉粥样硬化发病
(2007)10-01927-03
选择性屏障、 止 障, 内皮细胞具有细胞通透性、
沈阳 1200 邮政信箱 110004
收 稿 日 期 : 2006-10-20 修 回 日 期 : 2007-01-15 (06-50-10-7603/W? LL)
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的早期关键性环节。本文检索 P ubme d 数据库、 中国期 刊全文数据库 1990- 01/2006- 08 血管内皮功能以及动 脉粥样硬化的相关文章, 就他们之间的关系作一综述。
源性一氧化氮合酶抑制物, 是内皮功能失调的危险因 子, 也是一种心血管疾病的危险因子, 可以作为动脉粥 样硬化的一种标识物(ma rke r)[6 ] 。
1.3 1
血管内皮的生理功能 血管内皮细胞是覆盖在血管内腔表面的连续单层 扁平细胞, 正常成人约有 1× 12 个血管内皮细胞。 血管 10 内皮的主要功能是屏障作用, 同时血管内皮具有重要 的内分泌功能, 可合成和释放多种内皮衍生的血管活 性因子, 具有多种生理功能。
参与血管形成
功能性血管网的形成需要 不 同 细
胞之间的协调作用及信号传导。血管内皮生长因子提 供了血管内皮特异的生长因子。血管内皮素 1 对维持 成熟血管静息状态和稳定起重要作用[7 ] 。
2 2.1
血管内皮功能的常用检测方法
内皮细胞分泌物的直接检测
内皮细胞释放大量的
1.1
屏障功能
血 管内皮是由不同类型的黏附结构或
活性物质, 包括一氧化氮、 内皮素、 血管紧张素、 前列腺 环素、 血栓素 A2 等。这些物质可通过直接测量或测量 后计算一氧化氮 / 内皮素、前列腺环素 / 血栓素 A2 的 比值, 以了解内皮功能。
细胞- 细胞连接形成的连续的细胞单层。这些复杂结构 是由跨膜的黏附分子连接细胞浆 / 细胞骨架蛋白网络 构成。 黏附连接参与循环细胞血管壁通透性的调节。 血 管内皮的通透性变化与内皮表面钙黏素的重新分布, 局
[2 ]
2.2
反映内皮细胞功能的分子标记物
内皮细胞功能障
部黏附的稳定性以及基质蛋白酶的进行性激活有关 。 碍往往与动脉炎相平行, 在动脉炎症及内皮细胞损伤 血管内皮屏障功能减退或丧失将导致细胞外水肿的发 生, 血液中的脂质易渗入血管壁。当血管内皮功能受 聚集, 损、 内皮下胶原组织暴露时, 可引起血小板黏附、 炎性细胞、 单核细胞浸润, 血栓形成。 过程中, 释放入血浆中的物质如可溶性细胞间黏附因 子、 血管黏附因子、 E- 选择素等常作为反映内皮细 及 胞功能的分子标记物[8 ] 。除此之外, 其他一些新的分子 标记物如植物血凝素样氧化型 LDL 受体 1 、 CD40+ 配 体、 反应蛋白、基质金属蛋白酶 - 9 以及非对称性二 C 甲基精氨酸等也应用于内皮细胞功能的检测[9 ] 。
1.2
信息的传递和内分泌功能
血管内皮是一个动力器
官, 可以通过膜受体感知血流动力学和血源性信号的 变化, 合成并分泌多种生物活性物质。
2.3
冠脉造影法测量血管内皮功能
通过冠脉造 影 观 察
1.2.1
血管舒张因子
① 一氧化氮: 是由 L- 精氨酸在
向冠状动脉内注射乙酰胆碱后血管的反映来测定内皮 功能, 该方法目前为检查内皮功能的金标准 [5 ] , 因其为 有创检查, 且费用昂贵, 国内较少开展。
一氧化氮合酶作用下合成。具有舒张血管、 抑制血小板 黏附、 抑制血管平滑肌细胞增生[3 ] 。② 前列环素Ⅰ2 : 是 血管内皮细胞膜上磷脂中的花生四烯酸的代谢产物, 通过刺激腺苷酸环化酶升高环磷酸腺苷水平而产生作 用。③ 超级化因子: 血管平滑肌细胞的内皮依赖性舒张 作用与细胞膜的超级化作用有关, 内皮超级化因子也 参与内皮介导的平滑肌舒张。
2.4
高分辨率超声评价动脉内皮功能
通过测量外周动
脉内径基础值及刺激后的血管内径和血流速度变化, 间接了解内皮释放一氧化氮的功能, 进而评估内皮功 能。目前, 此方法只能用于相对表浅的动脉血管, 如颈 动脉、肱动脉及股动脉, 不能直接测量冠状动脉。
1.2.2
血管收缩因子
① 内皮素 - 1
[4 ]
: 是血管内皮细
Ande rs on [10 ] 报道肱动脉血流介导的血管扩张程度 , 可
以反映冠状动脉的内皮功能。有研究认为此方法可作 为冠心病筛选试验之一, 与临床症状、 运动平板试验、 心肌灌注显像相比具有高度特异性、敏感性和极高的 阳性预测值。目前此方法尚缺乏统一的标准。
胞分泌的一种强有力的血管收缩物质, 通过激活钙通 道可增加钙离子内流, 促进血管平滑肌细胞收缩, 并有 类似生长因子的作用, 能促进平滑肌细胞增殖。② 血栓 素 A2 : 血流或血管内皮中的花生四烯酸经环氧化酶代 谢途径生成前列腺素 H2 , 经血小板内代谢生成血栓素 促血小板聚集、 促进平滑肌细胞增 A2 , 具有血管收缩、 生作用。
3 3.1
血管内皮细胞功能障碍与动脉粥样硬化
血管内皮细胞功能与动脉粥样硬化的发生
1.2.3
① 白细胞介素。 ② 集落刺 激因子。 ③ 血管紧张素 Ⅱ 。 ④ 组织型纤溶酶原激活 剂。 纤溶酶原抑制剂。 ⑥ 超氧阴离子。 ⑦ 血管性假 ⑤ 血友病因子。 硫酸乙酰肝素等。 非对称性二甲基精 ⑧ ⑨ 氨酸, 是 L- 精氨酸类似物, 能 竞 争 性 抑 制 内 源 性 一 氧
其他血管活性因子
[5 ]
动脉粥样
硬化的发生是由于血管内皮细胞和平滑肌细胞受各种 危险因子如病毒、 机械损伤、 免疫复合物、 特别是氧化 低密度脂蛋白的损伤, 而使血管局部产生的一种过度 的慢性炎性增生反应。 内皮细胞功能障碍是早期动脉粥样硬化过程中重
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化氮合酶, 使一氧化氮合成减少, 活性降低, 被称为内
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要的病理生理变化。内皮细胞形态结构受损和功能改 变, 导致血管屏障功能的损害, 使血液中的脂质和单核 研究表明, 在动脉粥样硬化的发生过程中血管内皮依 赖性舒张反应减弱甚至消失, 可能与动脉粥样硬化时 血管内皮细胞一氧化氮合成分泌减少或( 和) 内皮素分 泌增加有关。 氧化低密度脂蛋白是导致血管内皮损伤的主要原 因, 一方面可直接损伤内皮细胞表面层糖萼, 导致内皮细 胞黏附能力增强, 血液中的单核细胞易于黏附于内皮细 胞表面, 诱导血管内皮细胞及单核巨噬细胞表达黏附分 子、 趋化因子、 促炎因子等, 介导白细胞的滚动作用, 将其 定于内皮细胞表面。 另一方面, 氧化低密度脂蛋白可与植 物血凝素样氧化型低密度脂蛋白受体- 1 结合, 后者在高 血压、 糖尿病及脂代谢紊乱时高度表达于血管壁。 植物血 凝素样氧化型低密度脂蛋白受体 1 摄取氧化低密度脂蛋 白后, 可以产生多种效应: 趋化单核细胞进入血管壁内, 促使其转化为巨噬细胞, 后者在吞噬氧化低密度脂蛋白 后, 可以进一步转化为泡沫细胞; 氧化型低密度脂蛋白 也能直接损伤内皮细胞及泡沫细胞, 引发溶酶体释放多 种酶, 进一步加速局部粥样斑块的形成
[11 ]
例冠状动脉粥样硬化患者经 7.7 年随访研究得到了同 样的结果, 在这一研究中, 血管内皮功能的检测采用乙 应性。内皮功能不良的患者在其随访过程中心血管时 间的发生均明显增多, 且结果与内皮功能检测方法的 差异无关。 另外, Ha lcox 等[15 ] 报道了内皮细胞紊乱同样 对冠状动脉造影正常的患者心血管事件的发生有预测 意义。研究表明, 经过干预治疗后内皮功能改善的人 群, 心血管疾病的预后也得到改善[16 ] 。
细胞等更易沉积在内皮下间隙, 进一步形成泡沫细胞。 酰胆碱灌注、冷加压试验和血流增加后的血管扩张反
4
血管内皮细胞功能障碍的治疗
① 运动: 运动可改善内皮依赖性的血管扩张功能, 增加一氧化氮合酶的基因表达。 ② 替代疗法: 补充 L- 精氨酸[17 ] 、 前列环素类似物等保护血管内皮物质。③ 内
皮源性收缩剂的抑制剂或拮抗剂: 如血管紧张素转换 血管紧张素 Ⅱ 受体拮抗剂 [19, 20 ] 、 内皮素拮 酶抑制剂 [18 ] 、 抗剂 [21, 22 ] 、 血栓素 A2 合酶抑制剂以及血栓素受体拮抗 内 血 剂等 , 可减少血管紧张素 、 皮 素 、 栓 素 A2 等 物 质 的产生, 对维持损伤血管内皮功能, 发挥残存的内源性 一氧化氮的作用有利[23 ] 。④ 细胞保护剂: 抗氧化剂维生 素 C 有效地改善血管内皮功能, 可能与捕捉超氧阴离 状态有关[24, 25 ] 。⑤ 调脂治疗: 高胆固醇血症是诱发血管 内皮功能障碍的重要因素, 参与促进血管内膜粥样斑 块的形成 [26 ] 。临床试验证实他汀类药物可以上调内皮 型一氧化氮合酶的表达, 改善内皮功能, 稳定动脉粥样 斑块, 减少心血管病变 [27 ] 。 ⑥ 内皮种植及基因治疗: 目 前研究将自体血管内皮培养后经导管 “种植” 在剥脱内 皮的血管上, 有望改善该血管内皮功能[28- 30 ] 。另有研究
。 Li 等
[12 ]
研究
发现, 用不同剂量的氧化低密度脂蛋白( 10~ g/L) 与 80
培养的人冠状动脉内皮细胞一起培育不同的时间 ( 1~ 子、抑制低密度脂蛋白氧化及改变细胞内的氧化还原
24 h ) , 氧化低密度脂蛋白可以上调人冠状动脉内皮细
胞表达基质金属蛋白酶, 并呈时间和剂量依赖性, 而且 这种作用是通过氧化型低密度脂蛋白受体 1 来介导 的。如果人冠状动脉内皮细胞先与氧化型低密度脂蛋 白受体 1 的阻断抗体作用, 则可以阻断氧化型低密度 脂蛋白引起的人冠状动脉内皮细胞表达基质金属蛋白 酶的上调作用。基质金属蛋白酶可降解细胞外基质, 若
细胞外基质降解过度则引起动脉粥样硬化斑块破裂。 将一氧化氮合酶基因转移到自身血管内皮上以合成更 由此可见, 氧化型低密度脂蛋白受体 1 介导了氧化低 多一氧化氮; 将合成血管内皮生长因子的基因转移到 密度脂蛋白对内皮细胞的损伤。氧化型低密度脂蛋白 受体 1 不仅是氧化低密度脂蛋白的受体, 同时也是一 种细胞黏附因子, 与激活的血小板和嗜中性白细胞结 合后, 可以增强内皮细胞释放内皮素, 从而诱导内皮细 胞功能紊乱, 促进动脉粥样硬化进程。 因此, 内皮细胞功能障碍伴随一氧化氮生物活性降 低, 氧化产物的增加及多种黏附分子的表达, 从而启动 粥样斑块的形成及发展, 最终导致心血管疾病的发生。 血管内皮, 使血管内皮生长因子表达增加, 提高新生内 皮的生长速度。 总之, 随着对血管内皮功能及其功能障碍与动脉 粥样硬化关系研究的深入, 将能更早、 更准确地评价血 管内皮功能, 以便更有效地指导缺血性心血管疾病的 防治。
5
1 2
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3.2
血管内皮功能对心血管疾病预后的预测
血管内皮功
能对心血管疾病预后的预测作用独立于其他心血管疾 病的危险因素。 S uwa idi 等
[13 ]
观察 157 例有轻度冠状
动脉疾病的患者, 发现在 28 个月的随访中, 内皮功能 受损的患者心血管事件的发生率明显高于无内皮功能 受损或仅为轻度受损的患者。 cha chinge r 等[14 ] 对 147 S
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及因果关系还需要进一步探讨, 当然运动训练对血管 内皮生长因子及其受体的影响、通过血管内皮生长因 子介导的运动训练对心血管功能的影响等仍有较大的 研究空间和价值。
12
13
14
5
1 2 3 4
参考文献
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本文关键词:血管内皮细胞的功能以及损伤修复与动脉粥样硬化,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:157452
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