楊漾,,鄒蔓姝,蘇暢,,張秋雁,,黃舒淳 湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙 410208 心肌缺血(myocardial ischemia,,MI)是冠心病發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵病理機制之一,。研究表明,內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)對改善心肌缺血損傷具有關(guān)鍵作用,,其主要通過血管發(fā)生的形式參與血管新生,,并可修復(fù)內(nèi)皮損傷和/或血管生成,以恢復(fù)缺血組織血運,,挽救心肌缺血損傷,。目前西醫(yī)以EPCs的治療性動員為主,而多項研究發(fā)現(xiàn)中藥可調(diào)控EPCs相關(guān)通路及因子,,在治療MI方面發(fā)揮重要作用。茲從微觀病理層面對近年來中藥調(diào)控EPCs改善MI的分子機制相關(guān)研究進(jìn)行梳理,,以期為臨床治療MI提供依據(jù),。 1 內(nèi)皮祖細(xì)胞來源、特征及鑒定EPCs源于胚胎期胚外中胚層的卵黃巢血島,,分布在心臟,、血管等組織中,能募集并黏附于血管損傷部位,,定向分化為成熟的血管內(nèi)皮細(xì)胞,,參與修復(fù)血管損傷并促進(jìn)血管新生,是內(nèi)源性血管損傷修復(fù)的關(guān)鍵機制,。EPCs可分為2個亞群,,即早期EPCs和晚期 EPCs,其生長特征、形態(tài),、表面標(biāo)記物和細(xì)胞因子,、促進(jìn)血管新生的作用途徑各不相同(見表1)。 表1 EPCs亞群特征 目前尚未發(fā)現(xiàn)特異性的EPCs表面標(biāo)記物,,但有學(xué)者將表達(dá)祖細(xì)胞表面標(biāo)記物(CD34或CD133)的細(xì)胞定義為EPCs,,且EPCs的表達(dá)也與內(nèi)皮細(xì)胞表面標(biāo)記物相關(guān),如血管內(nèi)皮細(xì)胞鈣黏連蛋白(VE-cadherin),、vWF,、血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子(PECAM)-1/CD31、VEGFR-2等,。因此,,EPCs被定義為既表達(dá)祖細(xì)胞表面標(biāo)記物又表達(dá)內(nèi)皮細(xì)胞表面標(biāo)記物的細(xì)胞。此外,,EPCs能吞噬Dil標(biāo)記的乙?;兔芏戎鞍祝╝cLDL-Dil)和FITC標(biāo)記的荊豆凝集素 1(UEA-1-FITC),通過雙熒光染色acLDL-Dil和UEA-1-FITC可進(jìn)行功能評價,。 2 內(nèi)皮祖細(xì)胞與心肌缺血與健康人相比,,冠心病患者EPCs數(shù)量和活性均明顯下降,即數(shù)量減少,、細(xì)胞形態(tài)改變,,以及增殖、黏附能力低下等,。且年齡,、吸煙等危險因素可使EPCs數(shù)量減少,影響內(nèi)皮修復(fù)和再生,,從而加重冠狀動脈病變范圍及狹窄程度,。EPCs作為血管內(nèi)皮細(xì)胞的儲存庫,缺血性病變血管中多達(dá)25%的內(nèi)皮細(xì)胞由EPCs分化而來,,可有效恢復(fù)血管內(nèi)皮功能,,減少動脈損傷后新生內(nèi)膜的形成。因此,,EPCs對保護血管內(nèi)皮的完整性,、避免急性心肌梗死(AMI)等心血管事件的發(fā)生具有關(guān)鍵意義。 EPCs對缺血后受損心肌組織的血管新生具有促進(jìn)作用,,其過程包括動員,、歸巢和分化3個環(huán)節(jié)(見圖1)。如在MI發(fā)生后的數(shù)小時至數(shù)天內(nèi),,EPCs從骨髓動員到外周血中,,使循環(huán)血中EPCs數(shù)量顯著增加,,提示 MI是 AMI早期 EPCs動員的主要刺激因素。AMI發(fā)生后,,基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-9,、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子(SDF-1)、SDF-1/趨化因子受體CXCR4軸等參與EPCs脫離骨髓過程,,并在缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)-1,、SDF-1、VEGF,、IL-1β,、IL-8等細(xì)胞因子誘導(dǎo)下動員至外周血中,可參與冠狀側(cè)支血管的形成,,減小梗死面積,。其次,EPCs歸巢也參與血管新生,,其過程受趨化因子(CXCL1,、CXCL7、CXCL12,、CCL2)及其受體(CXCR2,、CXCR4、CCR2)的調(diào)控,。如調(diào)節(jié)蛋白激酶B(AKT)/eNOS通路可延緩骨髓源 EPCs衰老,,增加 CXCR4表達(dá)水平,改善EPCs歸巢能力,。臨床也采用能吸引循環(huán)EPCs歸巢的新型支架,,以加速內(nèi)皮化,達(dá)到支架擴冠和促進(jìn)血管新生的雙重治療效應(yīng),。此外,,AMI發(fā)生后,循環(huán)血中 EPCs水平與心血管預(yù)后呈負(fù)相關(guān),。因此,,EPCs水平常被作為評價藥物療效及預(yù)后的重要指標(biāo)。 圖1 EPCs改善MI損傷作用途徑 3 中藥對心肌缺血后內(nèi)皮祖細(xì)胞的影響3.1 復(fù)方中藥復(fù)方調(diào)控MI后EPCs相關(guān)的方藥主要分為活血化瘀,、益氣活血、益氣養(yǎng)陰,、豁痰寬胸,、補腎活血、活血解毒6類,,其調(diào)控機制主要包括上調(diào)VEGF,、SDF-1、GM-CSF、一氧化氮(NO),、eNOS,、沉默信息調(diào)節(jié)因子(SIRT)1、CD106,、CD146,、MMP-9信號通路、AKT/eNOS信號通路,、CXCR4/非受體型酪氨酸蛋白激酶(JAK)-2信號通路,、磷脂酰肌醇-3激酶(PI3K)/AKT信號通路表達(dá),下調(diào)p53,、miR-34a表達(dá),,以延緩EPCs衰老,促進(jìn)EPCs的動員,、歸巢,、分化。 VEGF,、SDF-1,、GM-CSF、NO 等是調(diào)控 EPCs的重要細(xì)胞因子,,也是活血化瘀類方干預(yù)EPCs的重要靶點,。如蛭龍活血通瘀膠囊、通心絡(luò)超微粉溶液,、血府逐瘀湯等可干預(yù) VEGF,、SDF-1、GM-CSF,、NO等細(xì)胞因子表達(dá),,動員骨髓EPCs,改善外周血EPCs的增殖,、遷移,、黏附能力,加速EPCs向內(nèi)皮細(xì)胞分化,。p53-SIRT1-miR-34a信號通路是調(diào)控EPCs衰老的重要環(huán)路,,血府逐瘀湯可下調(diào)p53、miR-34a表達(dá),,上調(diào)SIRT1表達(dá),,改善EPCs的遷移功能。此外,,血府逐瘀湯還能與尾靜脈注射EPCs產(chǎn)生協(xié)同作用,,上調(diào)內(nèi)皮細(xì)胞CD106,、CD146表達(dá)及血清、心肌組織NO水平,,促進(jìn)EPCs遷移至大鼠MI組織,。CXCR4及其下游信號通路是調(diào)節(jié)EPCs功能的重要信號通路,阻斷該通路可明顯抑制EPCs歸巢到動脈損傷區(qū)域的能力,,而上調(diào)CXCR4可明顯改善EPCs介導(dǎo)的血管內(nèi)皮修復(fù)功能,。如通心絡(luò)能上調(diào)冠心病患者外周血EPCs中CXCR4/JAK-2信號通路表達(dá),改善外周血EPCs的遷移,、黏附功能,。 益氣活血類方主要作用機制與增強EPCs動員、增殖,、遷移,、黏附及成小管功能有關(guān)。當(dāng)歸補血湯能上調(diào)體外培養(yǎng)的人外周血EPCs中AKT蛋白和eNOS mRNA表達(dá),,促進(jìn)NO分泌,,增強EPCs的增殖、遷移,、黏附及成小管功能,;參元丹膠囊能上調(diào)冠心病介入治療圍手術(shù)期患者血清中VEGF表達(dá),促進(jìn)骨髓EPCs動員與歸巢,。MMP-9介導(dǎo)的細(xì)胞外基質(zhì)重建是動員 EPCs的關(guān)鍵環(huán)節(jié),,補腎活血類組方可激活MMP-9信號通路,增加NO含量和VEGF水平,,促進(jìn)MI模型大鼠骨髓源EPCs的動員,。PI3K/AKT信號通路參與MI再灌注引起的炎癥和凋亡,活血解毒類丹參通絡(luò)解毒湯聯(lián)合 EPCs移植可上調(diào)PI3K/AKT信號通路表達(dá),,改善MI再灌注大鼠心肌組織病理形態(tài)及心功能,。此外,益氣養(yǎng)陰類方參麥注射液能增加冠心病患者外周血EPCs數(shù)量,,緩解患者病情,。豁痰寬胸類方瓜蔞薤白半夏湯通過上調(diào)MI大鼠血漿VEGF,、eNOS,、NO表達(dá)調(diào)節(jié)骨髓EPCs的動員。詳見表2,。 表2 中藥復(fù)方調(diào)控EPCs作用及機制 3.2 單味中藥/中藥活性成分與調(diào)控EPCs修復(fù)MI損傷作用相關(guān)的單味藥和中藥活性成分可分為活血化瘀類,、補氣類、寬胸散結(jié)類,、通經(jīng)活絡(luò)類,、養(yǎng)陰類,其機制主要包括上調(diào)VEGF,、VEGFR-2,、SDF-1、IL-8,、eNOS,、NO、堿性成纖維細(xì)胞生長因子(bFGF),、血管生成素(Ang)1,、血紅素氧合酶(HO)-1、胞核核因子 E2相關(guān)因子(Nrf)2等表達(dá),,下調(diào)IL-6,、胞漿Nrf2蛋白等表達(dá),改善EPCs的功能,。 活血化瘀類中藥成分能上調(diào) VEGF,、SDF-1、VEGFR-2,、bFGF,、Ang1等細(xì)胞因子表達(dá),促進(jìn)EPCs增殖,,改善其黏附,、遷移等功能,如丹酚酸 B,、紅花黃色素 A,。補氣類中藥成分作用機制與增加EPCs數(shù)量密切相關(guān),如黃芪多糖,、人參皂苷Rh2等,。寬胸散結(jié)類中藥可上調(diào) VEGF、eNOS,、NO和MMP-9表達(dá),,促進(jìn)EPCs的動員,如瓜蔞皮,、瓜蔞皮注射液,。通經(jīng)活絡(luò)類葛根素能上調(diào)缺氧/復(fù)氧損傷模型大鼠外周血EPCs HO-1、胞核Nrf2蛋白表達(dá),,降低胞漿Nrf2水平,,提高EPCs活力。養(yǎng)陰類麥冬多糖-1能下調(diào) MI再灌注模型大鼠血清缺血修飾白蛋白(IMA)表達(dá),,促進(jìn) EPCs增殖和分化,。詳見表3,。 表3 單味中藥/中藥活性成分調(diào)控EPCs作用及機制 4 小結(jié)綜上所述,中藥調(diào)控EPCs改善MI損傷主要有2種方式:①促進(jìn)EPCs動員,,提高循環(huán)血中EPCs數(shù)量,;②改善EPCs狀態(tài),增強其遷移,、黏附,、分化功能。中藥不僅能保護血管內(nèi)皮的完整性,,還能促進(jìn)缺血后受損心肌組織的血管新生,,恢復(fù)缺血區(qū)血液供應(yīng)。其作用機制與上調(diào) VEGF,、SDF-1,、GM-CSF、NO,、eNOS,、SIRT1、CD106,、CD146,、MMP-9 信號通路、AKT/eNOS信號通路,、CXCR4/ JAK-2信號通路,、PI3K/AKT信號通路表達(dá),下調(diào) p53,、miR-34a表達(dá),,延緩EPCs衰老,促進(jìn)EPCs動員,、歸巢,、分化有關(guān)。 迄今研究表明,,發(fā)揮調(diào)節(jié)EPCs作用的中藥具有以下特點:①中藥復(fù)方多數(shù)具有活血化瘀(蛭龍活血通瘀膠囊,、通心絡(luò)、血府逐瘀湯),、益氣活血(當(dāng)歸補血湯,、參元丹膠囊)功效,少數(shù)具有益氣養(yǎng)陰,、豁痰寬胸,、補腎活血、活血解毒功效;②單味中藥/中藥活性成分多具有活血化瘀(丹酚酸B,、紅花黃色素A),、補氣(黃芪多糖、人參皂苷 Rh2),、寬胸散結(jié)(瓜蔞皮,、瓜蔞皮注射液)、通經(jīng)活絡(luò)(葛根素),、養(yǎng)陰(麥冬多糖-1)等功效;③中成藥,、湯劑及中藥活性成分的分子機制研究較多,,單味中藥涉及較少。 中藥干預(yù)EPCs改善MI損傷具有綜合性,、穩(wěn)定性優(yōu)勢,,但目前還存在以下問題:①研究主要集中于某些細(xì)胞因子(如 VEGF、SDF-1,、IL-8等)表達(dá)和EPCs數(shù)目,、功能測定,內(nèi)容相對單薄,,缺乏系統(tǒng)性,,且重復(fù)性研究較多;②EPCs的動員,、歸巢,、分化是一個動態(tài)過程,現(xiàn)有研究僅檢測中藥的終末效應(yīng),,少有動態(tài)演變追蹤,。為此,筆者建議今后應(yīng)注重中藥調(diào)控EPCs減輕MI損傷的系統(tǒng)性研究,,并開展多樣本,、多時間節(jié)點的綜合研究,以闡明中藥調(diào)控EPCs減輕MI損傷的有效成分,、作用靶點及相關(guān)通路,。 |
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