内皮祖细胞在急性肺损伤修复中的作用和机制

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1、内皮祖细胞在急性肺损伤修复中的作用和机制何薇王莹谢斌张珊珊(黑龙江省大庆油田总医院163001)【中图分类号】R563【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2010)31-0441-02【摘要】急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合症发病机制复杂，病死率高，是临床常见的呼吸系统急危重症。其病理改变在急性渗出阶段(开始的24-48h)以炎性细胞的渗出和肺血管内皮的损伤为特点。内皮祖细胞源于骨髓，可分化为成熟有功能的内皮细胞，大量实验证明其在外周循环中数量对体内血管损伤的评估和诊断作用，以及对受损血

2、管内皮的重建修复作用。木文就内皮祖细胞的牛理特性、功能特点、激活调控以及在较为成熟的心血管系统中的应用，讨论了内皮祖细胞在急性肺损伤的变化过程，对ALI的诊断和预后的评估中的应用，以及在ALI未来治疗中的新思路。【关键词】急性肺损伤内皮祖细胞炎症修复急性肺损伤(ALI)和急性呼吸窘迫综合症(ARDS)是临床常见的危重疾病，是非心源性的各种肺内外因素导致的急性进行性呼吸衰渴，临床上以呼吸窘迫、顽固性低氧血症和非心源性肺水肿为特征。ARDS是ALI的严重阶段。肺微血管通透性增高而导致肺泡渗出液中常含

3、蛋白质的肺水肿和透明膜形成，并伴有肺间质纤维化由肺内炎症细胞为主导的肺内炎症失控导致的肺泡毛细血管膜受损是其共同的病理特征。所以在此过程中，保护肺血管内皮和肺泡毛细血管屏障的完整性有着重要的意义。内皮祖细胞是(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一类能增殖并能分化为血管内皮细胞，但尚未表达成熟的血管内皮细胞表型，也未形成血管的前体细胞。1997年，Asahara等⑴首次从成人外周血液中分离出具有分化为血管内皮细胞(endothelialcells,EPC)潜能的活体

4、细胞，命名为内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)。EPCs存在于许多组织,如脂肪、心肌、血管内膜、骨骼肌、脾脏、肝脏、小肠等，但目前认为其主要源于骨髓。一般认为骨髓EPCs的表型特征CD34+/CD133+/VEGFR-2+/VE-CADERIN-,而外周血中EPCs表型特征为CD34+/CD133±/VEGFR-2+/VE-CADERIN+，根据这些表型特征可鉴定EPCs。研究发现，EPCs参与出生后新生血管的形成，并在血管内膜完整性的动态

5、维持和生理性重建中起重要的作用。健康志愿者外周血EPCs约为70-210个/ml,约占外周血单核细胞的0.002%［2］o某些生理反应和许多病理因素可以引起骨髓EPCs释放的增减，从而影响外周血EPCs数量。Liew等⑶把影响外周血EPCs数量的因素归纳为生理、病理、药物和某些炎症因子。本文拟在ALI情况下，EPCs数量上的改变以及对炎性受损血管内皮的修复作用和机制做初步的阐述。1EPCs参与血管内皮损伤的修复在脑中风、皮肤缺损、肢体缺血以及心脏缺血等动物模型的研究中发现骨髓以及外周血中EPCs

6、—过性的增高，并显示EPCs参与新生血管的形成，并且有效促进受损血管内皮再生。对于上述现象，Benburg等［4］提出了如下假说：炎症反应时释放的炎症介质以及多种未知因素动员骨髓的EPCs进入外周循环，感知损伤，并通过动员和迁移到达受损部位，修复血管内皮，形成新生血管，恢复局部血流，促进组织结构和功能的修复。Rabelink等⑸进一步提出，被趋化至受损内皮的EPCs可通过两种方式参与修复：一方面EPCs渗入成熟内皮细胞之间，与基质结合，分化为成熟的内皮细胞；另一方面EPCs通过旁分泌机制，促进周

7、围内皮细胞分化增殖。近年来，上述假说已经得到部分证实。Rafat等⑹研究显示患者外周血EPCs数量在脓毒血症发生48小吋内显著升高，并且高于无脓毒血症的患者以及正常对照。Ishizawa等［7,8］在弹力蛋白酶诱导的肺气肿模型中观察到，骨髓来源的EPCs有助于肺泡毛细血管内皮的修复。Yamada等⑼在脂多糖(lipopolysaccharide丄PS)引起的鼠肺损伤的研究中，证实了EPCs快速释放进入外周循环，并参与肺损伤的修复；在其随后的肺炎患者在临床研究中，肺炎可诱导骨髓来源的EPCs释放也

8、得到证明，进一步的观察显示其病28h外周循环EPCs数量少的患者8周后有明显的肺部纤维化，提示EPCs在组织修复和器官功能恢复中具有重要的意义。Suratt等10研究接受男性造血干细胞移槓的女性患者肺组织中观察到含有Y染色体的内皮细胞，证明外源性EPCs在受者组织中定植并分化成成熟的内皮细胞，呈现一种有机的“嵌合状态”。因此，Rabelink等⑸认为，EPCs的数量变化不仅是机体对炎症的反应，而且EPCs还参与了炎症的损伤修复。已有的研究显示EPCs可分泌若干参与炎症反应的因子，那么EPCs的数