内皮祖细胞与血管再生

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1、内皮祖细胞与血管再生【关键词】内皮・祖细胞・新生血管化，生理性最近十年，干细胞研究取得了许多突破性的进展，并已成功地在人体或动物的各个器官中分离出了干细胞，包括骨髓、外周血、脑、肝脏，生殖器官等。内皮祖细胞（Endothelialprecursorcells,EPCs）也已经成功地从骨髓及外周血中分离出来。研究发现，EPCs与造血干细胞有共同的前体细胞，它参与生理或病理的新血管生成，对其表面标志、动员、定向诱导分化及其在机体血管新生、心血管疾病与肿瘤治疗中的作用进行了广泛的研究。1EPCs与新血管生成1

2、3　新血管生成包括两个基本过程，即血管新生（vasculogenesis）和血管生成（angiogenesis）。血管新生成是指内皮前体细胞，即成血管细胞分化成内皮细胞形成原始血管网的过程。血管生成是指从已存在的血管以生芽方式长出新毛细血管的过程。胚胎时期机体通过血管新生和血管生成两个过程形成新血管，成年后新血管的形成起先被认为仅由血管生成过程所形成，即由预先存在的内皮细胞增生和迁移所控制，但通过对外周血EPCs的观察和研究［1，2］，人们对于生后新血管形成的理解有了新的认识，即不仅存在血管生成，也包括血管新生。2成人中EPCs的

3、概况2.1成人循环中EPCs存在的证据在胚胎，有证据显示造血干细胞（hemopoieticstemcells,HSCs）和EPCs起源于共同的前体细胞――成血管细胞［3，4］。在胚胎发展过程中，多个血岛先形成一个卵黄囊毛细血管网［5］，它是动静脉血管系统基础，并最终形成早期的血液循环。那些能产生造血细胞的HSCs位于血岛中央，而EPCs即成血管细胞则位于血岛的外围。除了这种排列上的关系，HSCs和EPCs还具有共同抗原，包括CD34，血管内皮生长因子受体2（VEGFR2），Tie2，CD117及干细胞抗原1（Sca1）［6］。造血

4、干细胞存在于外周血及骨髓中，人们便开始考虑与之关系密切的EPCs可能也存在于上述组织中。最近，人们使用胚胎期EPCs和HSCs共有的抗原VEGFR2，CD34及CD133将EPCs成功地从循环单个核细胞中分离出来［1，7，8］。在体外，这些细胞分化成不同的内皮系细胞，在动物缺血模型中，异种的、同种的、自体的EPCs已证明可参与新血管生成。最近，有报告从脐带血中分离出来的EPCs可在体内及体外分化成内皮细胞［9~12］。2.2循环中EPCs的分离及诱导分化目前，尽管EPCs跟HSCs有共同的表面标记物如AC133、CD34或VEGF

5、R2，但还是无法从原始的HSCs分离出“未成熟EPCs”13。目前认为，在循环中EPCs存在于表达AC133和VEGFR标记物的CD34阳性的亚细胞群中［8］。循环中的EPCs表达干/前体细胞标记物，如CD34或VEGFR2，但无AC133，同时开始表达内皮系的特殊标记物，如VE粘钙蛋白或E选择蛋白。另一方面，随着定型和分化成造血干/前体细胞，AC133和VEGFR2的表面标记物逐渐消失，这些干/前体细胞标记物没有在分化成的造血细胞上表达。AC133是区分未成熟EPCs或原始HSCs与循环EPCs的标记物。而区分EPCs与造血干/

6、前体细胞，可以采用VEGFR2、VE粘钙蛋白或E选择蛋白。另外，循环的EPCs也不能表达单核细胞或骨髓的标记物，如CD14或CD15。因此，循环EPCs可以通过CD34、VEGFR2和（或）VE粘钙蛋白的抗原性选择分离出来，循环未成熟EPCs则可以通过AC133分离。EPCs和HSCs共有许多表面标记物，通常认为EPCs包含从成血管细胞到完全分化的内皮细胞（EPCs）的不同阶段的一群细胞，因此有许多不同的分离EPC的方法报道［1，2，8~11］。此后，研究者发现，体外通过碱性成纤维细胞生长因子（basicfibroblastgro

7、wthfactor,bFCF）、胰岛素样生长因子1（insulinlikegrowthfactor1,IGF1）和血管内皮生长因子（vascularendothelialgrowth13factor,VEGF）等生长因子对细胞分化进行诱导和控制，体外培养可分化出内皮细胞谱系，并于体内证明其具有生成血管能力，表达相应的细胞的细胞标志，用Fvl11/vWF染色，证实其具有内皮细胞的特征，说明了EPCs是CD34+细胞重要亚群，而且体外在VEGF与bFGF参与下能有效地扩增［13］。目前经常先用密度梯度离心法分离出骨髓或外周血单个核细胞

8、，然后采用免疫磁珠等办法分选出CD34+细胞，在含有VEGF、IGF1、bFGF的培养液中培养，在各种生长因子诱导下得到贴壁细胞就是EPCs。另外，因为AC133可以区分成熟内皮细胞及内皮祖细胞，所以也可以应用AC133来作筛选，分离出AC133+