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1、內皮祖細胞在急性肺損傷修復中的作用和機制何薇王瑩謝斌張珊珊(黑龍江省大慶油田總醫(yī)院163001)【中圖分類號】R563【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5085(2010)31-0441-02【摘要】急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合癥發(fā)病機制復雜,病死率高,是臨床常見的呼吸系統(tǒng)急危重癥。其病理改變在急性滲出階段(開始的24-48h)以炎性細胞的滲出和肺血管內皮的損傷為特點。內皮祖細胞源于骨髓,可分化為成熟有功能的內皮細胞,大量實驗證明其在外周循環(huán)中數(shù)量對體內血管損傷的評估和診斷作用,以及對受損血
2、管內皮的重建修復作用。木文就內皮祖細胞的牛理特性、功能特點、激活調控以及在較為成熟的心血管系統(tǒng)中的應用,討論了內皮祖細胞在急性肺損傷的變化過程,對ALI的診斷和預后的評估中的應用,以及在ALI未來治療中的新思路。【關鍵詞】急性肺損傷內皮祖細胞炎癥修復急性肺損傷(ALI)和急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS)是臨床常見的危重疾病,是非心源性的各種肺內外因素導致的急性進行性呼吸衰渴,臨床上以呼吸窘迫、頑固性低氧血癥和非心源性肺水腫為特征。ARDS是ALI的嚴重階段。肺微血管通透性增高而導致肺泡滲出液中常含
3、蛋白質的肺水腫和透明膜形成,并伴有肺間質纖維化由肺內炎癥細胞為主導的肺內炎癥失控導致的肺泡毛細血管膜受損是其共同的病理特征。所以在此過程中,保護肺血管內皮和肺泡毛細血管屏障的完整性有著重要的意義。內皮祖細胞是(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一類能增殖并能分化為血管內皮細胞,但尚未表達成熟的血管內皮細胞表型,也未形成血管的前體細胞。1997年,Asahara等⑴首次從成人外周血液中分離出具有分化為血管內皮細胞(endothelialcells,EPC)潛能的活體
4、細胞,命名為內皮祖細胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)。EPCs存在于許多組織,如脂肪、心肌、血管內膜、骨骼肌、脾臟、肝臟、小腸等,但目前認為其主要源于骨髓。一般認為骨髓EPCs的表型特征CD34+/CD133+/VEGFR-2+/VE-CADERIN-,而外周血中EPCs表型特征為CD34+/CD133±/VEGFR-2+/VE-CADERIN+,根據這些表型特征可鑒定EPCs。研究發(fā)現(xiàn),EPCs參與出生后新生血管的形成,并在血管內膜完整性的動態(tài)
5、維持和生理性重建中起重要的作用。健康志愿者外周血EPCs約為70-210個/ml,約占外周血單核細胞的0.002%[2]o某些生理反應和許多病理因素可以引起骨髓EPCs釋放的增減,從而影響外周血EPCs數(shù)量。Liew等⑶把影響外周血EPCs數(shù)量的因素歸納為生理、病理、藥物和某些炎癥因子。本文擬在ALI情況下,EPCs數(shù)量上的改變以及對炎性受損血管內皮的修復作用和機制做初步的闡述。1EPCs參與血管內皮損傷的修復在腦中風、皮膚缺損、肢體缺血以及心臟缺血等動物模型的研究中發(fā)現(xiàn)骨髓以及外周血中EPCs
6、—過性的增高,并顯示EPCs參與新生血管的形成,并且有效促進受損血管內皮再生。對于上述現(xiàn)象,Benburg等[4]提出了如下假說:炎癥反應時釋放的炎癥介質以及多種未知因素動員骨髓的EPCs進入外周循環(huán),感知損傷,并通過動員和遷移到達受損部位,修復血管內皮,形成新生血管,恢復局部血流,促進組織結構和功能的修復。Rabelink等⑸進一步提出,被趨化至受損內皮的EPCs可通過兩種方式參與修復:一方面EPCs滲入成熟內皮細胞之間,與基質結合,分化為成熟的內皮細胞;另一方面EPCs通過旁分泌機制,促進周
7、圍內皮細胞分化增殖。近年來,上述假說已經得到部分證實。Rafat等⑹研究顯示患者外周血EPCs數(shù)量在膿毒血癥發(fā)生48小吋內顯著升高,并且高于無膿毒血癥的患者以及正常對照。Ishizawa等[7,8]在彈力蛋白酶誘導的肺氣腫模型中觀察到,骨髓來源的EPCs有助于肺泡毛細血管內皮的修復。Yamada等⑼在脂多糖(lipopolysaccharide丄PS)引起的鼠肺損傷的研究中,證實了EPCs快速釋放進入外周循環(huán),并參與肺損傷的修復;在其隨后的肺炎患者在臨床研究中,肺炎可誘導骨髓來源的EPCs釋放也
8、得到證明,進一步的觀察顯示其病28h外周循環(huán)EPCs數(shù)量少的患者8周后有明顯的肺部纖維化,提示EPCs在組織修復和器官功能恢復中具有重要的意義。Suratt等10研究接受男性造血干細胞移槓的女性患者肺組織中觀察到含有Y染色體的內皮細胞,證明外源性EPCs在受者組織中定植并分化成成熟的內皮細胞,呈現(xiàn)一種有機的“嵌合狀態(tài)”。因此,Rabelink等⑸認為,EPCs的數(shù)量變化不僅是機體對炎癥的反應,而且EPCs還參與了炎癥的損傷修復。已有的研究顯示EPCs可分泌若干參與炎癥反應的因子,那么EPCs的數(shù)