發(fā)布時(shí)間：2014-11-06所屬分類(lèi)：醫(yī)學(xué)論文瀏覽：1次
摘 要： 論文摘要：血管內(nèi)皮細(xì)胞在參與調(diào)節(jié)下肢靜脈曲張中的血管炎性反應(yīng)、血管張力以及血管重塑等方面具有重要作用。為了能夠?qū)ο轮o脈曲張的病因?qū)W有進(jìn)一步的理解，需要對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行更深入的研究。然而，目前對(duì)于血管內(nèi)皮細(xì)胞的研究大都停留在組織水平，細(xì)
論文摘要：血管內(nèi)皮細(xì)胞在參與調(diào)節(jié)下肢靜脈曲張中的血管炎性反應(yīng)、血管張力以及血管重塑等方面具有重要作用。為了能夠?qū)ο轮o脈曲張的病因?qū)W有進(jìn)一步的理解，需要對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行更深入的研究。然而，目前對(duì)于血管內(nèi)皮細(xì)胞的研究大都停留在組織水平，細(xì)胞水平的研究少見(jiàn)[33]，由于曲張靜脈的血管壁和瓣膜結(jié)構(gòu)已受到損害，加之在異常的血流動(dòng)力學(xué)作用下，血管內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能等方面可能發(fā)生了變化，這使得在體外對(duì)曲張靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)水平的研究成為一個(gè)難題。如何在體外對(duì)曲張靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行高效的分離培養(yǎng)還需要更多的探索與嘗試。本文選自：《中國(guó)微生態(tài)學(xué)雜志》主要刊登有關(guān)國(guó)內(nèi)外人體微生態(tài)學(xué)、動(dòng)植物微生態(tài)學(xué)及分子水平的微生態(tài)學(xué)等各領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究、發(fā)展動(dòng)態(tài)、成果和技術(shù)方法，包括生態(tài)制品(人用、獸用、水產(chǎn)、環(huán)境等)的研究、正常微生物群與微環(huán)境的平衡關(guān)系以及微生態(tài)失調(diào)造成疾病的防治研究、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)等，以及促進(jìn)微生態(tài)學(xué)與生命科學(xué)各學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)交流。
下肢靜脈曲張是最常見(jiàn)的外周血管疾病。美國(guó)約有23%的成年人患有下肢靜脈曲張，現(xiàn)人數(shù)已超過(guò)2500萬(wàn)[1-2]，在我國(guó)，靜脈曲張的患病率已超過(guò)8%[3]。靜脈曲張除了影響美觀外，還可引起靜脈性水腫、皮膚潰瘍和血栓性淺靜脈炎等并發(fā)癥，并增加了深靜脈血栓形成的危險(xiǎn)[4]，不僅可導(dǎo)致慢性疼痛、殘疾、生活質(zhì)量和勞動(dòng)力降低，也給患者和社會(huì)造成了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。在美國(guó)每年用于治療慢性靜脈疾病(chronic venous disease，CVD)的直接費(fèi)用估計(jì)在1.5～10億美元[5-7]。而在英國(guó)，治療靜脈曲張的費(fèi)用已占全國(guó)醫(yī)療總支出的2%[8]。下肢靜脈曲張的傳統(tǒng)治療手段包括保守治療和手術(shù)治療(大隱靜脈高位結(jié)扎及曲張靜脈剝脫術(shù)等)，但術(shù)后十年內(nèi)的復(fù)發(fā)率約為1/3[9]，而近幾年開(kāi)展的微創(chuàng)治療(包括血管內(nèi)激光、射頻消融以及泡沫硬化劑注射等)，雖然短期的治療效果較好，但其遠(yuǎn)期效果尚不得而知[10-12]。因此從長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看，研究靜脈曲張發(fā)病的分子及細(xì)胞機(jī)制，對(duì)于尋找新的治療靶點(diǎn)和發(fā)展新的治療策略都具有重要的意義。血管內(nèi)皮細(xì)胞(vascular endothelial cell，VEC)是血管內(nèi)表面一層完整的單層細(xì)胞，介于血流與血管壁組織之間，直接感受血液動(dòng)力學(xué)的變化。它不僅是一種機(jī)械屏障，而且還具有物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、自分泌以及旁分泌等多種功能，并與人體的諸多生理及病理過(guò)程密切相關(guān)，其結(jié)構(gòu)和功能的異常在許多疾病，尤其是在心血管系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用。本文回顧了近年來(lái)的相關(guān)文獻(xiàn)，就血管內(nèi)皮細(xì)胞在下肢靜脈曲張發(fā)生和發(fā)展中的作用作一簡(jiǎn)要綜述。
1 血管內(nèi)皮細(xì)胞參與調(diào)節(jié)血管炎癥反應(yīng)
長(zhǎng)期持續(xù)的靜脈擴(kuò)張和血液返流可導(dǎo)致下肢靜脈血液動(dòng)力學(xué)的異常，從而引起缺氧，并形成慢性靜脈高壓，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞表面的血流剪切力降低。而缺氧、靜脈高壓和血流剪切力的降低是導(dǎo)致曲張靜脈炎性反應(yīng)啟動(dòng)的重要因素[13-16]。
Michiels等[17]的研究發(fā)現(xiàn)，向靜脈中灌注缺氧溶液能夠引起中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生黏附反應(yīng)，提示一定程度的血氧分壓降低(如在血液淤積時(shí))能夠引起血管內(nèi)皮細(xì)胞的激活。并且，中性粒細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附反應(yīng)增強(qiáng)促進(jìn)活性氧自由基(reactive oxide species，ROS)的產(chǎn)生，引起多種細(xì)胞因子和白三烯B4等炎性介質(zhì)的釋放[18]。長(zhǎng)時(shí)間的缺氧可以引起缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor 1，HIF-1)的活化[19]。研究發(fā)現(xiàn)，在曲張靜脈組織中，細(xì)胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)和內(nèi)皮細(xì)胞白細(xì)胞黏附分子-1(endothelial leukocyte adhesion molecule-1，ELAM-1)陽(yáng)性表達(dá)的部位，也有HIF-1α的表達(dá)。而最近有證據(jù)表明，缺氧可能通過(guò)直接激活位于ICAM-1基因啟動(dòng)子上的核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-kB)位點(diǎn)而激活I(lǐng)CAM-1，因此認(rèn)為，缺氧可能通過(guò)激活NF-kB而增加ICAM-1的表達(dá)[20-23]。ELAM-1表達(dá)在活化的血管內(nèi)皮細(xì)胞;而ICAM-1和血管細(xì)胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)在靜息的內(nèi)皮細(xì)胞上呈低水平表達(dá)，在干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎癥性細(xì)胞因子作用下，其表達(dá)可迅速上調(diào)[24]。
研究發(fā)現(xiàn)，血管張力增加和血流剪切力的降低可經(jīng)促細(xì)胞分裂蛋白激酶等多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞，產(chǎn)生ROS并引起氧化應(yīng)激，造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷和通透性增高[25]。而電鏡下也發(fā)現(xiàn)曲張靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞存在變性和脫落，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞屏障喪失和內(nèi)皮下層暴露[26-27]。在站立30 min誘導(dǎo)的CVD患者下肢靜脈高壓模型中，位于循環(huán)中性粒細(xì)胞和單核細(xì)胞上的L-選擇素和整合素CD11b的血漿水平下降，說(shuō)明了這些炎癥細(xì)胞在微循環(huán)中被捕獲;同時(shí)血漿中可溶性L-選擇素的水平增加了，提示在白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的黏附過(guò)程中這些分子從白細(xì)胞表面脫落[28]。類(lèi)似的研究發(fā)現(xiàn)，下肢靜脈曲張患者血漿中的細(xì)胞間黏附分子ICAM-1、VCAM-1、ELAM-1以及反映血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)的基礎(chǔ)水平均增加了[29]。這些證據(jù)表明，在曲張靜脈中，內(nèi)皮細(xì)胞被激活，或受到損傷，產(chǎn)生并釋放了多種細(xì)胞黏附分子，能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞與白細(xì)胞的黏附，引發(fā)炎性反應(yīng)。
2 血管內(nèi)皮細(xì)胞參與調(diào)節(jié)血管張力
生理情況下，血管內(nèi)皮細(xì)胞通過(guò)合成和釋放多種血管活性物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)血管緊張度。而當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷或功能障礙時(shí)，舒/縮血管活性物質(zhì)之間的比例失衡能夠?qū)е卵苁婵s功能異常。
內(nèi)皮素-1(endothelin-1，ET-1)是血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的作用最強(qiáng)的縮血管活性物質(zhì)之一。研究發(fā)現(xiàn)，在曲張靜脈中，位于內(nèi)皮細(xì)胞表面的內(nèi)皮素A受體(endothelin receptor A，ET-A)以及主要分布于血管平滑肌細(xì)胞的內(nèi)皮素B受體(endothelin receptor-B，ET-B)的密度均有減少，以后者減少顯著，提示曲張靜脈對(duì)縮血管活性物質(zhì)的反應(yīng)性降低[30]。
一氧化氮(nitric oxide，NO)作為一種重要的舒血管活性物質(zhì)，能夠引起血管平滑肌舒張。一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)能夠催化L-精氨酸發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生NO和L-瓜氨酸。目前已發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)有三種NOS亞型：內(nèi)皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)、神經(jīng)型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase，nNOS)以及誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)。其中eNOS和nNOS是鈣離子依賴(lài)的亞型，在組織中有基礎(chǔ)表達(dá);iNOS是鈣離子非依賴(lài)的亞型，主要在病理情況下表達(dá)。當(dāng)受到炎癥刺激時(shí)，iNOS的表達(dá)增加，并在短時(shí)間內(nèi)合成大量的NO。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)，在炎癥反應(yīng)中，iNOS的表達(dá)上調(diào)，成為NOS中最主要的亞型[31-32]。有研究發(fā)現(xiàn)，與正常大隱靜脈組織相比，曲張大隱靜脈組織中的總NOS和iNOS的表達(dá)均有顯著增加。除此之外，血管內(nèi)皮細(xì)胞可通過(guò)內(nèi)皮依賴(lài)性超極化因子(endothelial-derived hyperpolarizing factor， EDHF)的上調(diào)引起血管平滑肌細(xì)胞的超極化，引起血管平滑肌的舒張。這些結(jié)果表明，在曲張大隱靜脈中血管收縮和舒張功能已發(fā)生改變，舒/縮血管活性物質(zhì)間的失衡可能是曲張靜脈的過(guò)度松弛和擴(kuò)張的原因之一[33-35]。
3 血管內(nèi)皮細(xì)胞參與血管重塑
血管重塑被認(rèn)為
靜脈疾病發(fā)生的重要因素之一。細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)組成成分的改變可以促使靜脈壁結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，并引起靜脈壁軟弱，導(dǎo)致靜脈擴(kuò)張。ECM中含有多種膠原、蛋白聚糖、彈性蛋白、糖蛋白以及纖維連接蛋白等，并將各種細(xì)胞成分包繞其中。ECM通過(guò)與內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞等細(xì)胞成分相互作用保持動(dòng)態(tài)平衡，以此來(lái)維持靜脈的完整性。基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，M[第一論文網(wǎng)lunwen.1lkejiAN.COM提供論文和論文服務(wù)]MPs)是一個(gè)活性中心含有鋅離子的結(jié)構(gòu)和序列高度同源的基質(zhì)蛋白酶家族，能夠降解ECM中的絕大多數(shù)組成成分。ECM的降解主要通過(guò)蛋白水解酶(包括MMPs、其激活劑和抑制劑)進(jìn)行調(diào)節(jié)[36]。血管內(nèi)皮細(xì)胞能夠合成多種MMPs。研究發(fā)現(xiàn)，靜脈高壓能夠?qū)е聝?nèi)皮細(xì)胞中的MMPs過(guò)量表達(dá)。在曲張靜脈的靜脈壁以及患者的血漿中，MMPs的濃度和活性均有提高[37]。另外有資料顯示，MMPs的蛋白水解酶的活性與內(nèi)皮細(xì)胞膜上ICAM-1、VCAM-1等炎癥相關(guān)黏附分子的水平增加有關(guān)[38]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，MMP-2可直接作用于靜脈壁引起靜脈擴(kuò)張[39-40]。有研究發(fā)現(xiàn)，膜型基質(zhì)金屬蛋白酶-1(membrane-type-1 matrix metalloproteinase，MT1-MMP)又稱(chēng)為MMP-14，作為MMP-2的最主要的前體激活物，在曲張靜脈中的表達(dá)也明顯上調(diào)[2，41-42]。因此，MMPs在靜脈曲張的發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。
缺氧可引起離子泵功能障礙致使血管內(nèi)皮細(xì)胞的代謝發(fā)生變化，同時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞層的損傷可能激活信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，促使堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)和血小板源性生長(zhǎng)因子(platelet-derived growth factor，PDGF)的釋放，從而引起血管中層平滑肌細(xì)胞增殖和向內(nèi)皮下遷移，導(dǎo)致內(nèi)膜增厚。在向內(nèi)膜遷移的同時(shí)，血管平滑肌細(xì)胞發(fā)生去分化，導(dǎo)致其收縮功能下降而合成膠原的能力提高[17，43-46]。
綜上所述，血管內(nèi)皮細(xì)胞在參與調(diào)節(jié)下肢靜脈曲張中的血管炎性反應(yīng)、血管張力以及血管重塑等方面具有重要作用。為了能夠?qū)ο轮o脈曲張的病因?qū)W有進(jìn)一步的理解，需要對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行更深入的研究。然而，目前對(duì)于血管內(nèi)皮細(xì)胞的研究大都停留在組織水平，細(xì)胞水平的研究少見(jiàn)[33]，由于曲張靜脈的血管壁和瓣膜結(jié)構(gòu)已受到損害，加之在異常的血流動(dòng)力學(xué)作用下，血管內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能等方面可能發(fā)生了變化，這使得在體外對(duì)曲張靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞學(xué)水平的研究成為一個(gè)難題。如何在體外對(duì)曲張靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行高效的分離培養(yǎng)還需要更多的探索與嘗試。
[參考文獻(xiàn)]
[1] Kaplan RM，Criqui MH，Denenberg JO，et al. Quality of life in patients with chronic venous disease：San Diego population study [J]. J Vasc Surg，2003，37(5)：1047-1053.
[2] Raffetto JD，Khalil RA. Mechanisms of varicose vein formation：valve dysfunction and wall dilation [J]. Phlebology，2008，23(2)：85-98.
[3] 張培華，蔣米爾，戴樂(lè)天，等.華東四省一市周?chē)懿≌{(diào)查研究[J].普外臨床，1993，8(3)：162-164，138.
[4] Travers JP，Brookes CE，Evans J，et al. Assessment of wall structure and composition of varicose veins with reference to collagen，elastin and smooth muscle content [J]. Eur J Vasc Endovasc Surg，1996，11(2)：230-237.
[5] Gloviczki P，Comerota AJ，Dalsing MC，et al. The care of patients with varicose veins and associated chronic venous diseases：clinical practice guidelines of the Society for Vascular Surgery and the American Venous Forum [J]. J Vasc Surg，2011，53(5)：2-48.
