内皮祖细胞的生物学特性及在缺血性疾病中的应用
内皮祖细胞在心脑血管疾病治疗中的应用_袁红丰
内皮祖细胞在心脑血管疾病治疗中的应用＊袁红丰 裴雪涛(军事医学科学院输血研究所,北京100850)摘要 骨髓、外周血和脐血来源的内皮祖细胞取材和动员方便,能在体外扩增并能定向分化成功能性内皮细胞,在修复心肌梗死患者的心脏,治疗临床肢体缺血、冠状动脉疾病、脑中风,改善糖尿病患者的血管形成能力,定向抑制肿瘤血管生成,以及作为基因治疗导向载体和靶细胞等方面,具有广阔的应用前景。
关键词 内皮祖细胞;心脑血管疾病治疗;血管再生学科分类号 Q462 尽管心血管医学取得了许多突破性的进展,但心脑血管疾病仍是严重威胁人类健康的罪魁祸首之一。
2001年9月1日世界心脏联合会在斯德哥尔摩举行的欧洲心脏病学学会上宣布,目前全世界每死亡3个人,其中就有1个人的死因是心脑血管疾病。
实验资料表明,骨髓、外周血和脐血中存在能分化为内皮细胞并参与血管新生的内皮祖细胞(endothelial pr ogenitor cells,EPC)。
因为EPC在血管再生和心脑血管疾病治疗中具有广阔的应用前景,所以其自发现之日起即受到研究者的普遍关注。
一、内皮祖细胞的生物学特性从骨髓、外周血和脐血中刚分离出来的细胞是圆形小细胞,其中含有内皮祖细胞,体外培养后贴壁形成一层梭形内皮祖细胞,最后才变成成熟的梭形内皮细胞。
用共聚焦激光扫描显微镜和扫描电镜可观察到血管移植物表面CD34+/KDR+内皮祖细胞经历了从球形经过阿米巴样的形态最终变成扁平细胞的过程。
内皮祖细胞与成熟内皮细胞都具有一些相同的表面标志,包括CD34、KDR(即flk-1,又称VE GFR-2)、Tie-1、Tie-2和VE-钙粘素(vascular endothelial cad-herin),所以不能用这些标志来区分这两种细胞。
从循环血中区分开这两种细胞更困难,因为造血干/祖细胞也具有上述表面标志。
CD133,即AC133,是一个新发现的造血干/祖细胞的表面标志。
实验证实分化成熟的内皮细胞不表达CD133(Peichev.2000)。
免疫细胞在缺血性脑卒中炎症反应中作用的研究进展
缺血性脑卒中（ischemic stroke，
IS）是全球第二大
［1］
死亡原因，也是导致残疾的主要原因 。根据血流减
少的严重程度将缺血脑组织分为缺血核心和半暗带。
缺血核心神经元在几分钟内迅速发生死亡，
所致神经
死核心神经元发生坏死，
释放损伤相关分子模式分子
（danger associated molecular pattern molecules，
·758·
化学信号，向缺血核心和半暗带聚集。在动物大脑
中动脉闭塞（middle cerebral artery occlusion，MCAO）
模型中，小胶质细胞在缺血 1 h 后即可在缺血半暗带
中被检测到，并在缺血 2~4 h 到达缺血核心，再灌注
子，来破坏 M1 型小胶质细胞的功能，或增加诱导小
胶质细胞向 M2 型转化的细胞因子水平，可以限制炎
［9］
胶质细胞再生和轴突重塑等 。小胶质细胞的极化
复阶段，胶质瘢痕可能会阻碍轴突再生，从而降低功
规 律 在 小 鼠 MCAO 模 型 中 被 初 步 验 证 。 在 小 鼠
能结果［15］。
1 d 就出现在缺血半暗带，在 3~5 d 达到高峰，7 dபைடு நூலகம்开
其偶联的细胞内分子的变化，并通过其受体的激活
增加，并持续升高至缺血后 14 d。以上实验表明，在
IS 发生后，缺血核心和半暗带的损伤细胞产生
扩散［7］。
能，活化的小胶质细胞还可极化为促炎表型（M1 型）
或抗炎表型（M2 型）。经典活化的 M1 型小胶质细胞
稳态。
和释放 DAMPs、细胞因子和活性氧，激活星形胶质
细胞的受体并改变其表型，从而诱导“反应性星形胶
内皮细胞分泌的外泌体在缺血性脑卒中的研究进展
内皮细胞分泌的外泌体在缺血性脑卒中的研究进展作者：王敏，王鹏宇，王光明来源：《右江医学》2023年第11期［专家介绍］王光明，教授，医学博士，留美博士后，硕士研究生导师。
大学本科毕业于武汉大学，硕士研究生、博士研究生均毕业于北京大学医学部，2006年至2012年在美国从事博士后及研究助理工作，现任大理大学临床医学院教授，大理大学第一附属医院基因检测中心主任，云南省中青年学术技术带头人，云南省医学学科带头人，云南省医师协会遗传咨询分会副主任委员，中国医师协会医学遗传医师分會委员。
主要从事缺血性脑卒中及新生儿遗传病等方面的科研和临床诊治工作。
目前主持国家自然科学基金等科研项目10余项，发表各类论文100余篇，其中SCI收录 20余篇，北大中文核心10余篇；参编专著1部，获专利2项，系《广东医学》《重庆医学》《中华行为医学与脑科学》等杂志编委和审稿专家。
【摘要】脑卒中是一种突发的血流障碍性疾病，外泌体在缺血性脑卒中的发生发展机制中起重要作用。
内皮细胞分泌的外泌体不仅可迁移到损伤区，参与血管新生，恢复血脑屏障（BBB）的完整性，而且在减轻炎症反应、卒中病理相关的运动和神经功能损伤方面起到重要的作用。
该文就近几年来国内外有关内皮细胞分泌的外泌体在缺血性脑卒中发病中的最新研究做一综述，探讨内皮细胞来源的外泌体在缺血性脑卒中的治疗潜在价值。
【关键词】缺血性脑卒中；内皮细胞；外泌体中图分类号：R743.3文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2023.11.001Research progress of exosomes secreted by endothelial cells in cerebral ischemic strokeWANG Min1， WANG Pengyu1， WANG Guangming2▲（1. School of Clinical Medicine， Dali University， Dali 671000， Yunnan， China; 2. Gene DetectionCenter of the First Affiliated Hospital of Dali University， Dali 671000， Yunnan， China）【Abstract】 Stroke is a sudden blood flow disorder， and studies have shown that exosomes play an important role in the occurrence and development of cerebral ischemic stroke. Exosomes secreted by endothelial cells can not only migrate to the injured area， participate in angiogenesis，restore the integrity of the blood-brain barrier （BBB）， but also play an important role in alleviating inflammatory responses， motor and neurological functional damage associated with stroke pathology. This article summarizes the latest researches on the role of exosomes secreted by endothelial cells in the pathogenesis of cerebral ischemic stroke at home and abroad in recent years，and explores the potential value of exosomes derived from endothelial cells in the treatment of cerebral ischemic stroke.【Key words】cerebral ischemic stroke; endothelial cells; exosomes缺血性脑卒中是一种常见且严重的脑血管疾病，占所有脑卒中的87%，是持续性残疾的主要原因［1］。
内皮祖细胞在慢性肾脏疾病患者心血管疾病发生中的新进展
中国血液净化2012年5月第11卷第5期C hi n J B l oodPu r i f,M ay,2012，'C ol，l I．N o．5内皮祖细胞在慢性肾脏疾病患者心血管疾病发生中的新进展蔫丽娜综述方炜审校中图分类号：R692．5文献标识码：A doi：10．3969／j．i ss r1．1671—4091．2012．05．012以往研究认为内皮祖细胞(endot hel i al pr o—geni t o r cel1S，E PCs)仅存在于胚胎发育阶段，之后的研究发现E PC s也存在于成体。
目前的研究结果发现，E PC s主要来源于胚胎的中胚层和出生后的骨髓，是一群被发现的同时存在于胎肝、脐带血和成人外周血中、能够分化为内皮细胞的多潜能细胞，这群细胞具有修复损伤内皮细胞以及增强组织缺血后血管发生(ya sc ul ogenesi s)和血管新生(angi ogenes i S)的作用。
1E PC s生物学特性E PCs的主要来源包括胚胎中胚层、骨髓、脐血以及外周血。
目前有关EPC s的特异性表面标志物尚缺乏统一的意见。
1997年。
A sahar a：¨首次利用C D34及V E G FR一2(v ascul ar endot hel i al gr o w t hf a ct or r e ce pt o r2／ki nas e i nser t dom a i nr ecept or，V E G FR2’／K D R+)表面标志物经免疫磁珠法从人外周血中成功分离、纯化出能分化为血管内皮细胞的前体细胞，并将其命名为血管内皮祖细胞。
C D34是相对分子质量为l10000的唾液酸粘蛋白，选择性表达于造血干细胞及某些激活的血管内皮细胞，其功能是作为内皮细胞及造血前体细胞相互作用的粘附分子。
V E G FR-2即Fl k—l(鼠)或K D R(ki nas e i nser t do m ai n r ecept or)(人)，血管系统最早出现的细胞标志，是胚胎期血管发生的关键受体。
外周血内皮祖细胞治疗下肢缺血性疾病的疗效
闫醒军
〔摘
边忠平
要〕 目的
（ 唐山市工人医院心脏血管外二科 ， 河北
唐山 063000 ）
2008 年 1Βιβλιοθήκη 月至观察外周血内皮祖细胞治疗下肢缺血性疾病的疗效 ， 比较内皮祖细胞两种不同移植方式的治疗效果。 方法
2010 年 1 月在我院治疗 30 例患者的 34 条缺血的下肢 ， 16 例 18 条患肢采用小腿肌肉局部注射， 16 例 17 条患肢采用下肢动脉腔 选择两种移植方法， 内注射。结果 二组患者总的疼痛缓解改善率分别为 83. 3% （ 15 /18 ） 和 93. 8% （ 15 /16 ） 。对缓解或改善患者的冷、 凉感觉， 二组患者总的有效率均 内皮祖细胞 14 /14 ） 。二组患者总的保肢率分别为 88. 9% （ 16 /18 ） 和 93. 75% （ 15 /16 ） 。 术后两种移植方法的踝肱比值 （ ABI ） 增加的例数分别 为 100% （ 16 /16 ， 为 38. 8. 4% （ 8 /18 ） 和 37. 5. 2% （ 6 /16 ） 。有 15 例患者 16 条患肢接受了下肢动脉造影， 发现均有不同程度的新生侧枝血管形成。结论 移植治疗下肢缺血性疾病是一种简单 、 安全、 有效的方法。两种移植方法疗效没有明显的差异。 〔关键词〕 内皮祖细胞； 下肢缺血性疾病 ； 下肢肌肉局部注射； 下肢动脉腔内注射 〔中图分类号〕 R654. 4 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 10059202 （ 2012 ） 07137302 ；doi：10. 3969 / j. issn. 10059202. 2012. 07. 021
， 传统采用动脉搭桥或动静脉转流术对下肢缺血
性疾病进行手术和介入治疗 ， 但这些方法不能改善微循环障 不能处理下肢远端动脉广泛病变 ， 因而其临床效果并不十 碍， 分理想
内皮祖细胞及其在缺血性心脏病治疗中的应用
泸 州 医 学 院学 报 ２ ０ 年 第 ３ 卷 第 ３期 ０８ １ Ｊｕ ａ ｏ ｕ ｈ ｕＭｅ ｉａ Ｃ Ｈ ｇ Ｖ １ Ｎｏ ２ ０ ｏ ｒ ｌ ｆ ｚ ｏ ｄｃｌ ｏ ｅ ｅ ｏ．１ ｎ Ｌ ３ ． ０ ８ ３
肢 体 缺 血 模 型 中看 到 了 这 些 细胞 可 以 参 与 血 管 生 成 ， 此 ， 从 围
显 著 抑 制 Ｅ Ｃ 的分 化 ， 加 速 其 凋 亡 １ 基 质 细 胞 衍 生 因 子 Ｐ ｓ 并 ９ ］ ，
Ｓ － Ｏｃ ＤＦ Ｉ ｘ与 Ｅ Ｃ 表 面 的 趋 化 子 受 体 Ｃ Ｒ－ ４结 合 ， Ｐｓ ＸＣ － 在 ＥＣ Ｐ Ｓ的归 巢 中也 发 挥 重要 作 用 【。 管 紧张 素 Ⅱ受体 阻 断 剂 １血 ０ １
到 受 损血 管 的过 程 。某 些 细 胞 因 子 如 Ｖ Ｇ Ｅ Ｆ等 在 Ｅ Ｃ 的 动 Ｐｓ 员 、 巢 和分 化 中发 挥 重 要作 用 归 。给 患 有不 宜 行 手 术治 疗 的
动 物 实 验 和 临 床 研 究 都 表 明 外 周 血 中血 管 内 皮 祖 细 胞 （ — ｅ ｎ
密切 关 系 。 研 究 指 出 ， 一 反 应 蛋 白可 抑 制 Ｅ Ｃ 的 分化 。 有 ｃ Ｐｓ 用
ｃ一反 应 蛋 白处 理 Ｅ Ｃ ， Ｐ ｓ可通 过抑 制 ｅ ＮＯＳｍ Ｎ 的 表 达 ， Ｒ．Ａ
以 前曾 认 为 Ｅ Ｃ 仅 仅 出现 于 胚 胎 血 管 发 育 阶 段 ，在 出 Ｐｓ 生 后 的机 体 内并 不 存 在 ，９ ７年 Ａ ａａａ 分 离 得 到 Ｃ ３ １９ ｓｈｒ 等阁 Ｄ４ 细胞和 Ｋ ＤＲ 细胞 ， 体 外 将 其 分 化 成 内 皮 细 胞 ， 而 在 动 物 在 进
３９ ４
内皮祖细胞与脑血管疾病
胞， 主要 参 与 血 管 内皮 修 复 、 血 器 官 以 及肿 瘤组 织 的新 血 管形 成 。脑 梗 死 发 生 后 ， 缺 血 部 位 存 在 着 新 血管 缺 在
形 成 ， 过 程 同 样存 在 着 内皮 祖 细 胞 的参 与 。 内源 性 内皮 祖 细胞 的增 加 与 循 环 中 的 内皮 祖 细 胞 最 大 程 度 参与 此 到新 血管 组 织 中 ， 能是 脑 卒 中治 疗 的一 条 重 要 途 径 。本 文 就血 管 内皮 祖 细 胞 的分 离 纯 化 和 培 养 、 员 ， 可 动 以及 它 在 缺 血性 心 血 管 病 、 缺 血治 疗 中 的作 用 做 一 综 述 。 脑 关键 词 ： 内皮 祖细 胞 ； 缺 血 ； 管 生 成 脑 血
系 日益受 到重 视 。本 文将 讨 论 内皮 祖 细 胞 的特 征 、 分 离 、 养及 动员 ， 在缺血 性脑血 管疾 病 中血 管生 培 它 成 的关 系及其 可能 的应用前 景 。
１ 内皮 祖 细 胞 简 介
内皮祖 细 胞是 血 管 内皮 的前 体 细胞 ， 称 成血 亦 管 细胞 （ｎ ｉｂａｔ 。这是 一群 具有 游 走特 征 的 、 ａ ｇｏ ｌ ） ｓ 能 进 一步增殖 分化 的 幼稚 内皮 细胞 ， 缺乏 成 熟 内皮 细 胞 的特征性 表 型 ， 能形 成 管腔 样 结 构 。 内皮祖 细 不 胞 和造 血干细胞 来 自同一 祖 细胞 ， 出生后 的机 体 在 内， 内皮祖 细胞 同造血 干细胞 一样定 居 于骨髓 ， 它可 以从骨髓 释放 ， 在外 周血循 环 中运行 。另外 ， 并 它也 可来 自脐血 。内皮祖 细胞不 仅在胚 胎期 发育 中起作 用， 而且在 成人 机体 的血管新 生 中同样起 重要作 用 。 正 常 人外 周 血 中循 环 的 内皮 祖 细 胞 为 （ ０ ～ ５０ １０ ０ ×１ 。 ｅｌ Ｌ， ０ ） ０ ｃｌ ／ 但是在 形态 上无法 将 内皮 祖细 ｓ 胞 与其他 血细胞 区分开 来 ， 以主 要靠 细 胞 表 面 的 所 分 子标 志识别它 。内皮祖细胞 与成 熟 的内皮细 胞都 具 有 的 表 面 标 志 有 ： Ｄ ４ Ｆｋ １ Ｔ ｅ１ Ｔ ｅ２和 Ｃ ３ 、 ｌ一 、 ｉ 、 ｉ 一 －
第九章 内皮祖细胞
第九章内皮祖细胞内皮祖细胞（EPC）是一类能循环、增值并分化为血管内皮细胞，但尚未表达成熟血管内皮细胞表型，也未形成血管的前体细胞。
广义上认为EPC包括从血液血管干细胞分化为成熟内皮细胞的过程中所有一系列细胞。
第一节内皮祖细胞的分类与来源一分类从外周血中分离单细胞进行体外培养，3--5天后出现纺锤体形细胞，在2---3周生长达到高峰，在第4周死亡，称为早期EPC；另一种细胞在第2---4周出现，成鹅卵石形，在4---8周呈指数生长，可存活12周，称为晚期EPC。
早期EPC主要存在于骨髓中，主要表面标记是CD133（AC133）、CD34、VEGFR-2晚期EPC强表达所有内皮系标记VE-cadherin、FL T-1内皮一氧化氮合酶、CD31等。
二来源EPC的来源主要有一下几种1.血液血管干细胞根据（1）造血干细胞（HSC）血细胞成分血岛（卵黄囊的腹侧）血管内皮前体细胞血管内皮细胞（原始毛细血管网）(2)原始的HSC和EPC享有共同的细胞表面标志CD34、AC133、血管内皮细胞生长因子受体-2（VEGFR-2）(3)HSC存在的部位如骨髓、外周血、新生儿脐带血、胎儿肝、胎儿脾均已证实含有EPC。
2.髓系祖细胞髓系祖细胞是单核细胞和巨噬细胞定向分化的前体细胞。
然而，许多实验表明，在血管生成的培养条件下，髓系CD34-/CD14+单核细胞能够表达许多内皮细胞的特异标志，并可在体外形成网状结构。
成熟的CD34-/CD14+外周血单核细胞在VEGF诱导下也能分化为内皮细胞样细胞，这些细胞同时表达内皮细胞标记。
把这些细胞和CD34+细胞一起注入体内时，发现他们能够结合到新生血管的管壁中去。
这一实验表明不仅CD34+细胞能分化成内皮细胞，CD34-/CD14+单核细胞能够分化为有生理功能的血管内皮细胞，并可作为EPC的来源。
3.多潜能成体祖细胞许多成体组织存在少许MAPC。
在细胞因子的诱导下，MAPC可在体外分化为内、中、外各胚层，在特定组织中定向分化为相应的干细胞。
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重建和损伤血管的再内皮化过程 。因此 ,内皮祖细胞在缺血性疾病 、血管修复中具有广阔的临床运用前景 。
[ 中图分类号 ] R363
[ 文献标识码 ] A
内皮祖细胞 (endothelial progenitor cells , EPC) 是能直接分 化为血管内皮细胞的前体细胞 ,亦称血管母细胞 。最近研究 发现内皮祖细胞不仅参与胚胎期的血管生成 ,而且也存在于 成体骨髓 、外周血及脐血中 ,并参与出生后的血管新生过程 。 这一发现不仅开拓了干细胞的研究 ,也为缺血性疾病的治疗 提供了新的策略 。
[ 收稿日期 ] 2004206222 [ 修回日期 ] 2005201210 [ 基金项目 ] 国家自然科学基金 (30270568) 资助 [ 作者简介 ] 崔 斌 ,硕士 ,医师 ,研究方向为冠心病的诊治与预防 , E2mail 为 cuibin-xqhospital @126. com。黄 岚 ,主任医师 ,教授 ,博士研 究生导师 ,主要从事冠心病诊治与预防和血管损伤与修复的研究 , E2 mail 为 huanglans @21cn. com ,联系电话为 023268755601 。
首先提示 EPC 存在于成人外周血中的证据为来源于健 康人外周血的单个核细胞在体外可获得内皮细胞样表型 ,并 可在体内参与毛细血管的形成 。1997 年 Asahara 等 3 研究发 现在脐带血 、成人外周血和骨髓中的 CD34 + 细胞 、Flk21 + 细 胞和 AC133 + 细胞离体培养两周后均能分化为内皮细胞 ,从 而证实成年个体中存在 EPC。体外的人鼠异种 、鼠同种异体 及兔自体移植证明这些细胞能够归巢并整合进入血管发生 部位形成内皮细胞 。异体骨髓移植模型研究发现 ,成人外周
新近 发 现 的 CD133 是 120 kDa 五 次 跨 膜 的 糖 基 化 多 肽4 , 在造血组织和非造血组织中均有表达 ,随着细胞的分 化成熟 ,其表达迅速减弱 、消失 。CD133 表达于早期造血祖 细胞 ,在分化后不表达 ,且不表达于 CD34 - 群体 5 。Peichev 等 6 报道来源于人胎的肝 、脐血和粒细胞集落刺激因子 ( G2 CSF) 动 员 的 CD34 + 细 胞 中 含 有 0. 2 %～ 2 % 的 VEGFR2 + CD133 + 细胞 ,该细胞悬浮培养时 ,在 VEGF、成纤维细胞生长 因子 ( FGF22) 和胶原诱导后 ,可增殖分化为 成 熟 的 CD1332 VEGFR2 + 内皮细胞 ,提示 CD34 + 、VEGFR2 + 和 CD133 + 细胞可 能是内皮前体细胞 。更重要的是 , CD34 + VEGFR22 + 的 EPC 都表达 CD133 ,而成熟血管内皮细胞上则不表达 ,这使 CD133 可能成为有别于成熟内皮细胞的表面标志 。CD34 + VEGFR2 2 + CD133 + 细胞增殖分化成为 CD34 + VEGFR22 + CD133 - 的成 熟内皮细胞 ,这一点从体外培养的结果中得到进一步证实 。
6 结论和展望
内皮祖细胞存在于成人骨髓 、外周血及脐血中 ,参与出 生后的血管新生过程 。这不仅开拓了干细胞的研究 ,也为缺 血性疾病提供了新的治疗策略 。根据 EPC 能够归巢至血管 内皮损伤部位这一特性 ,可将其作为靶细胞 ,利用转基因技 术将促血管生长因子转至 EPC 内 ,携带有特定基因的 EPC 可特异的参与血管修复过程 。因此 EPC 具有广阔的临床应 用前景 。但是将 EPC 用于临床之前 ,需加强其基础研究 ,如 EPC 特异性的细胞表面标志 、体外扩增条件 、动员 、分化及归 巢的调控机制 、决定 EPC 数量及更新率的因素等 。
4 内皮祖细胞的动员 、分化和归巢
大部分的内皮祖细胞存在于造血干细胞和骨髓基质细 胞提供的造血微环境中 10 ,与骨髓移植过程中造血干细胞 的动员和归巢相似 ,骨髓中的 EPC 可被动员到外周血中 ,并 趋化至缺血部位 。研究发现损伤性刺激 、外源性细胞因子或 药物治疗可以增强 EPC 的动员 。Takahashi 等 11 观察发现 , 在兔和鼠的局部缺血模型中 ,随着组织缺血程度的加重外周 血中 EPC 数量逐渐增加 。同样 ,在血管损伤 、急性心梗 、严重 烧伤及冠状动脉旁路移植术等病理性刺激下循环中 EPC 数 量明显增加 。VEGF、GM2CSF、SDF21 、FGF、Ang21 及 HMG2CoA 还原酶抑制剂均可动员骨髓 EPC 的释放 11 ,12 。VEGF 作为 血管内皮细胞特异性的有丝分裂原和趋化因子 ,无论在胚胎 发育过程中还是在出生后血管新生中均发挥重要调控作用 , VEGF 能够促进 EPC 的增殖 、迁移和趋化 13 。在鼠缺血模型 中 ,经 VEGF 处理后发现 EPC 数量明显增加 ,增殖和迁移活 性大大加强 14 。Kalka 等 15 在转 VEGF 基因治疗肢体缺血的 研究中发现随着血清 VEGF 表达水平增高 ,外周血 EPC 增加 了 219 %。这表明 VEGF 对骨髓来源的 EPC 具有很强的动员 作用 ,继而增加缺血组织的血管新生 。
血中 EPC 来源于骨髓 。
2 内皮祖细胞的表面标志
目前对于内皮祖细胞的研究尚处于早期阶段 ,其特异性 的细胞表面标志尚不十分明确 。由于内皮祖细胞和造血干 细胞来源于共同的祖先细胞 ,两者之间共享许多细胞表面标 志 ,如 CD34 和 VEGFR22 ,这两个抗原也可被胚胎内皮前体细 胞和造血祖细胞共同表达 。进一步研究证实 ,从骨髓或脐静 脉血分离的 CD34 + 细胞也可分化为成熟内皮细胞 。然而 , CD34 和 VEGFR22 在成熟内皮细胞上也可表达 。因此需进一 步研究找出 EPC 特有的表面标志 。
[ 关键词 ] 病理学与病理生理学 ; 内皮祖细胞 ; 综述 ; 生物学特性 ; 缺血性疾病
[ 摘 要 ] 内皮祖细胞是血管内皮细胞的前体细胞 。研究发现内皮祖细胞不仅参与胚胎期的血管生成 ,也存在于
成体骨髓 、外周血及脐血中 。内源性和外源性因素刺激可动员骨髓内皮祖细胞进入外周血 ,参与缺血组织的血管
1 内皮祖细胞的来源
胚胎发育过程中的 EPC 起源于胚外中胚层的卵黄囊血 岛 。在小鼠胚胎发育模型上 ,受精卵形成约第 7 天 ,卵黄囊 的胚外中胚层细胞聚集呈条索或团块状 ,形成造血岛 。这些 细胞团结构进一步发生腔隙性变化 ,血岛中心的细胞分化为 球形 ,成为原始的造血细胞 ;位于周边的细胞分化为扁平的 原始血管内皮细胞 。多个血岛腔隙相互连接成管样结构 ,形 成原始血管床 ,此过程称为血管生成 (vasculargenesis) 。由于 EPC 和造血干细胞在胚胎时期时的紧密联系 ,以及两者之间 具有许多共同的细胞表面标志 ( CD34 、CD31 、VEGFR22 、Tie21 和 Tie22) ,因此推测 EPC 和造血干细胞可能共同来源于中胚 层前体细胞 ———一种具有双重分化潜能的血液Π血管母细 胞 1 。同一系列的体外培养实验证明 ,胚胎小体单细胞克隆 具有造血干细胞和血管内皮细胞的双系分化能力 2 。
在动物后肢缺血模型和心肌梗死模型中证实移植 EPC 能够 明 显 增 加 缺 血 组 织 血 流 量 和 毛 细 血 管 密 度 。Kalka 等 15 将体外扩增的人外周血单个核细胞移植给下肢缺血的 无胸腺小鼠 ,4 周后观察发现移植后缺血区域毛细血管密度 和组织血流明显增加 ,且小鼠的截肢率明显下降 。Kawamoto 等 20 将体外扩增的 EPC 经静脉注射到冠状动脉前降支结扎 的心肌缺血模型后 ,发现 EPC 能够增加缺血心肌的血供 ,减 少缺血面积 ,改善左心室功能 。 5. 3 内皮祖细胞与临床试验研究
究竟何时体内的 EPC 分化为完全分化的 、成熟的内皮 细胞目前尚不清楚 。一种可能是在 CD133 表达消失 、内皮特 异性表面标志出现的时候 ; 也可能分化过程始于 EPC 由骨 髓迁移至循环系统 ,结束于归巢之后 。在细胞动员中发挥作 用的细胞因子在 EPC 迁移及归巢中同样具有重要作用 。
5 内皮祖细胞的应用研究
526
·文献综述·
ISSN 100723949 Chin J Arterioscler , Vol 13 , No 4
[ 文章编号 ] 100723949 (2005) 1320420526203
内皮祖细胞的生物学特性及在缺血性疾病中的应用
崔 斌 综述 , 黄 岚 审校
(第三军医大学新桥医院全军心血管内科中心 , 重庆市 400037)
CN 4321262/ R 中国动脉硬化杂志 2005 年第 13 卷第 4 期
527
近研究采用 CD133 + KDR + 双荧光细胞分选法 ,可得到纯度较 高的 EPC ,但费用昂贵 、分选难度较大 。EPC 分离后以 1～4 ×106 密度接种在纤维连接素包被的培养板上 ,用含牛血清 的细胞培养基 ,加入 VEGF、人成纤维生长因子 2 ( FGF22) 、表 皮生长因子 ( EGF) 和胰岛素样生长因子 1 ( IGF21) 等因子培 养 。3 天后用 PBS 洗去非贴壁细胞 ,换以新的培养基继续培 养 7～10 天 ,用少量胰蛋白酶消化收集贴壁的梭形细胞 。
5. 1 内皮祖细胞与内膜修复 内皮功能损伤易引起血管收缩 、血栓和动脉粥样硬化 。
EPC 参与血管新生和再内皮化对内皮修复具有重要作用 。 Shi 等 17 在移植了同种异基因骨髓犬的胸主动脉植入人工 移植物 ,3 个月后取出移植物发现存在供者来源的 CD34 + 内 皮细胞 。D rthe 等 18 也得到相似结论 。Walter 等 19 在颈动 脉内膜损伤动物模型上证实骨髓来源的 EPC 可调节内皮损 伤部位的再内皮化 ,通过修复完整内皮以维持血管稳定的内 环境 。 5. 2 内皮祖细胞与缺血性疾病