內(nèi)皮細(xì)胞損傷機(jī)制的研究進(jìn)展

李 浩 黃展森 齊 濤 綜述 陳 俊 張 濱 審校

中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院不育與性醫(yī)學(xué)科（廣州 510630）

·綜 述·

內(nèi)皮細(xì)胞損傷機(jī)制的研究進(jìn)展

李 浩 黃展森 齊 濤 綜述 陳 俊 張 濱 審校

中山大學(xué)附屬第三醫(yī)院不育與性醫(yī)學(xué)科（廣州 510630）

上世紀(jì)60年代，大多數(shù)人認(rèn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞（Vascular endothelial cells，VEC）僅僅襯托在血管內(nèi)壁，它的主要作用是保持血管內(nèi)膜的光滑?！皟?nèi)皮”這個概念于1865年被His提出以來，越來越多的人開始對內(nèi)皮細(xì)胞功能進(jìn)行研究，且研究逐漸深入。Ross和Glomset于1976年認(rèn)為內(nèi)皮細(xì)胞（endothelial cells，EC）的損傷是高血壓長時間沖擊等剪切應(yīng)力造成的，其后果是引起血管活性物質(zhì)釋放失衡，致使血管收縮；以及引起血小板聚集，導(dǎo)致血栓形成。自此，人們對內(nèi)皮細(xì)胞功能研究逐漸進(jìn)入一個嶄新的時代。VEC是人體內(nèi)多種平衡和細(xì)胞調(diào)控的參與者，VEC可以通過合成以及分泌多種活性物質(zhì)來調(diào)控血管的收縮或舒張[1]。本文就物理因素、化學(xué)因素、生物因素導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的機(jī)制作一綜述。

一、物理性因素

1. 血流動力和血管應(yīng)力：血流動力和血管應(yīng)力是心血管疾病的病理啟動因子，因為EC在血流動力和血管應(yīng)力的影響下，會導(dǎo)致EC形態(tài)結(jié)構(gòu)、排列方式的改變，以及引起EC凋亡，最終導(dǎo)致EC結(jié)構(gòu)和與其他細(xì)胞之間的連接發(fā)生變化。血壓增高可導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能和結(jié)構(gòu)的改變，其可能機(jī)制是高血壓時血管切應(yīng)力增加導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷，內(nèi)皮型一氧化氮合酶活性下降，繼而引起L-精氨酸、輔助因子四氫生物喋呤等活性物質(zhì)的缺乏，而氧化應(yīng)激及超氧陰離子增加使一氧化氮（Nitric oxide，NO ）破壞增多，內(nèi)皮素（endothelin，ET）、血管緊張素Ⅱ （angiotensinⅡ，Ang Ⅱ）合成釋放增加，最終導(dǎo)致NO利用減少，血管內(nèi)皮功能受損。Zhou等[2]認(rèn)為血管內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋在血管內(nèi)部表面，直接暴露在血流切應(yīng)力的作用下，而血流切應(yīng)力作用的區(qū)域容易發(fā)生動脈粥樣硬化，如動脈分支和動脈彎曲處。內(nèi)皮細(xì)胞對局部切應(yīng)力改變的反應(yīng)是導(dǎo)致基因表達(dá)、新陳代謝、細(xì)胞內(nèi)部功能的改變，比如增殖、凋亡、分化、遷移。高的血流剪切應(yīng)力有抗動脈粥樣硬化的作用，而低的血流剪切應(yīng)力和動脈粥樣硬化發(fā)病有關(guān)。低切應(yīng)力能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞表面黏附分子的表達(dá)，從而可增強(qiáng)血小板、單核巨噬細(xì)胞、腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞等在內(nèi)皮細(xì)胞表面的黏附。低切應(yīng)力還能使內(nèi)皮細(xì)胞間連接間隙增大，對脂質(zhì)等大分子的通透性增強(qiáng)，誘發(fā)動脈粥樣硬化[3]。Ding等[4]認(rèn)為低切應(yīng)力是自我吞噬的重要調(diào)節(jié)因子，能增強(qiáng)自我吞噬的作用，進(jìn)而加強(qiáng)炎癥、血凝素樣氧化型低密度脂蛋白內(nèi)皮受體-1（Lectin-like Oxidized Low Density Lipoprotein Receptor-1，LOX-1）的作用。自我吞噬由各種各樣的壓力激活，血管內(nèi)皮細(xì)胞承受3種不同類型的機(jī)械力：壓力、周圍組織的拉伸和收縮、切應(yīng)力[5]。其中切應(yīng)力與內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙的關(guān)系最為密切，因為切應(yīng)力在白細(xì)胞和單核細(xì)胞粘附、脂質(zhì)吸收、細(xì)胞形態(tài)和增殖、血管滲透、血管重構(gòu)方面有重要的作用。Han等[6]認(rèn)為和正常的切應(yīng)力相比，低切應(yīng)力抑制核纖層蛋白A和Nesprin2，這2種核膜蛋白的表達(dá)，隨后調(diào)節(jié)重要轉(zhuǎn)錄因子的激活；增加內(nèi)皮細(xì)胞的增生和凋亡，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。

2. 缺氧：缺氧通過2條途徑造成內(nèi)皮細(xì)胞損傷。（1）哺乳動物細(xì)胞存在著一種低氧誘導(dǎo)因子-1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1），其在低氧情況下能促使低氧反應(yīng)性基因的表達(dá)，導(dǎo)致缺氧適應(yīng)性反應(yīng)。HIF-1被認(rèn)為是介導(dǎo)機(jī)體缺氧反應(yīng)的重要轉(zhuǎn)錄因子，是由α亞基和β亞基組成的二聚體。HIF-1α亞基的表達(dá)和活性，決定了HIF-1的生物學(xué)活性。缺氧主要通過刺激蛋白激酶B途徑使胞內(nèi)HIF-1水平升高并在胞核內(nèi)濃聚[7]，組織和細(xì)胞中廣泛表達(dá)的HIF-1α蛋白穩(wěn)定性增加，轉(zhuǎn)位入核，與細(xì)胞核內(nèi)的HIF-1β亞基，形成二聚體；與缺氧反應(yīng)元件上的靶基因結(jié)合，誘導(dǎo)靶基因表達(dá)，增強(qiáng)其轉(zhuǎn)錄作用，造成EC損害。細(xì)胞缺氧標(biāo)志之一就是細(xì)胞核內(nèi)HIF-1濃度升高，細(xì)胞核內(nèi)HIF-1濃度的高低能反映局部組織氧供需情況。HIF-1的存在是內(nèi)皮修復(fù)的不利因素[7]。（2）細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性是其生理功能的基礎(chǔ)，缺氧可以對VEC的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大的影響。陳靈紅等發(fā)現(xiàn)在95%N2～5% CO2低氧8h后，少數(shù)牛主動脈內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)線粒體腫脹、破裂以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕微腫脹，但胞內(nèi)空泡和脂質(zhì)體均明顯增加，有些細(xì)胞內(nèi)甚至充滿了脂滴和脂質(zhì)體，成為泡狀細(xì)胞。白劍等在肌肽對低氧所致大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的保護(hù)作用的研究中，發(fā)現(xiàn)低氧24 h條件下大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞大量死亡，VEC骨架不完整，只能分辨出少量的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。苗蘭英等在培養(yǎng)箱內(nèi)通入95%N2～5% CO2（氧分壓為18.3mmHg）的混合氣體并培養(yǎng)大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞，在低氧24h條件下發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細(xì)胞存活率降低、乳酸脫氫酶釋放增加，細(xì)胞骨架破碎。她的結(jié)果表明在低氧（氧分壓為18.3mmHg）24h條件下，可以建立大鼠血管內(nèi)皮細(xì)胞低氧模型[1]。

3. 缺血/再灌注損傷：由于各種原因?qū)е陆M織器官的血流灌注減少，進(jìn)而造成組織器官的缺血性損傷，血液再灌注恢復(fù)后，復(fù)氧會造成組織損傷和一系列細(xì)胞毒性反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥，細(xì)胞死亡，嚴(yán)重的會導(dǎo)致器官衰竭。手術(shù)，血管性疾病，器官移植都可以引起缺血/再灌注損傷（ischemia-reperfusion injury，IRI），導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞受損，表現(xiàn)為內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)破壞，線粒體融合，染色質(zhì)濃縮。Lorenzen等[8]認(rèn)為腎臟的缺血再灌注損傷是急性腎損傷的主要原因，其還可能導(dǎo)致更壞的結(jié)果——腎衰竭。因為腎血管的瞬間閉塞，隨后再恢復(fù)血流灌注，會產(chǎn)生活性氧和氮類物質(zhì)損傷組織和腎內(nèi)皮細(xì)胞。在體、離體心肌缺血再灌注損傷模型及缺氧處理分離培養(yǎng)的冠狀動脈內(nèi)皮細(xì)胞（Coronary artery endothelial cells，CE）研究均表明，心肌缺血再灌注可引起CE損傷，甚至死亡。心肌缺血再灌注后CE產(chǎn)生大量的活性氧、前列腺素類、內(nèi)皮素、血小板活化因子，而NO減少，中性粒細(xì)胞粘附及浸潤，可直接或間接參與缺血再灌注對心肌的損傷[9]。

二、化學(xué)性因素

1. 氧化應(yīng)激反應(yīng)：氧化應(yīng)激（Oxidative Stress，OS）是指機(jī)體在遭受各種有害刺激時，體內(nèi)氧化系統(tǒng)與抗氧化系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)失衡，即細(xì)胞活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）和活性氮（Reactive Nitrogen Species， RNS）的生成和防止損傷的抗氧化能力之間失去平衡，氧化程度超出氧化物的清除能力，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷、細(xì)胞功能喪失、細(xì)胞死亡和組織損傷。Hou等[10]指出很多證據(jù)表明氧化應(yīng)激是內(nèi)皮細(xì)胞損傷的主要原因。氧化應(yīng)激使得內(nèi)皮細(xì)胞NO的產(chǎn)生減少，而活性氧的產(chǎn)生增加，氧化—抗氧化系統(tǒng)失衡，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷和凋亡。NO的持續(xù)釋放可以抑制EC的凋亡，然而ROS的增加會誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，有助于血管疾病的發(fā)生，比如說動脈粥樣硬化。氧化應(yīng)激激活p53通路，誘導(dǎo)促進(jìn)細(xì)胞凋亡Bcl-2家族中的Bax基因表達(dá)，Bax基因能下調(diào)抗細(xì)胞凋亡蛋白的水平，增加線粒體膜的通透性，促使促凋亡蛋白細(xì)胞色素C釋放到細(xì)胞質(zhì)，激活半胱氨酸蛋白酶-3（caspase-3），最終導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。

在體外可以通過氧化應(yīng)激做出內(nèi)皮細(xì)胞損傷的模型。如：銀納米粒子（Silver nanoparticles ，AgNPs）通過KK/NF-κB途徑的激活能誘導(dǎo)人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞損傷和功能障礙，而KK/NF-κB途徑的激活和氧化應(yīng)激有關(guān)[13]。

2. 腎素- 血管緊張素系統(tǒng)（Renin-angiotensin system，RAS）：AngⅡ作為RAS最后的遞質(zhì)，是該系統(tǒng)中最為重要的血管活性物質(zhì)。AngⅡ損傷內(nèi)皮的主要機(jī)制是激活還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶系統(tǒng)，使內(nèi)皮細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞產(chǎn)生超氧自由基。這些超氧自由基和一氧化氮反應(yīng)的速率很快，能夠直接使一氧化氮失活，使一氧化氮減少，破壞了一氧化氮介導(dǎo)的血管內(nèi)皮功能。AngⅡ能加強(qiáng)血管膜氧化酶活性，可使VEC的NADH/ NADPH 氧化酶活性和氧自由基（Oxygen free radicals，O2-）合成增加。O2-再通過滅活NO而損害EC依賴性舒張。AngⅡ損傷內(nèi)皮的另一個可能的機(jī)制是：通過激活p38絲裂原活化蛋白激酶/熱休克蛋白27信號通路，誘導(dǎo)p38絲裂素活化蛋白激酶對Bcl- 2 mRNA及蛋白表達(dá)，在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)基因bax 和bcl-2 mRNA的表達(dá)，最后導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。體外實驗也證明了AngⅡ可以導(dǎo)致EC損傷，用埋Ang Ⅱ緩釋泵的方法可以成功制造大鼠血管內(nèi)皮早期損傷的模型，AngⅡ還可以誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的內(nèi)皮細(xì)胞衰老，衰老的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生凋亡[12]。內(nèi)皮細(xì)胞對Ang Ⅱ敏感，納摩爾級別AngⅡ即可引起內(nèi)皮細(xì)胞顯著損傷。

3. 粘附分子的上調(diào)：單核細(xì)胞粘附到血管床，是很多心血管性疾病病理變化的一個重要階段。細(xì)胞表面粘附分子介導(dǎo)單核細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞粘附。各種致病因素造成細(xì)胞因子腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor，TNF-α）、白介素-1（nterleukin，IL-1）、內(nèi)毒素（Lipopolysaccharide，LPS）生成增加，導(dǎo)致NF-κB改變位置，使其從細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，調(diào)控細(xì)胞粘附分子基因的表達(dá)，進(jìn)而使細(xì)胞粘附分子生成增多，促進(jìn)單核細(xì)胞粘附到EC，同時釋放大量炎性介質(zhì)，損傷EC。Yang等[13]認(rèn)為細(xì)胞粘附分子包括免疫球蛋白超家族，所以其可以直接通過免疫反應(yīng)導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷。單核細(xì)胞是白細(xì)胞中重要的一類，它對動脈粥樣硬化起到重要作用。單核細(xì)胞聚集在動脈粥樣硬化的病灶處，通過長期的慢性炎癥加快斑塊的發(fā)展。內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生的整合素Mac-1重要的配體：細(xì)胞間粘附分子- 1（intercellularadhesion molecule-1，ICAM-1）和血管細(xì)胞粘附分子-1（vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1），兩者的結(jié)合，可以刺激單核細(xì)胞上的Toll樣受體（tolllike receptors，TLRs），TLRs能介導(dǎo)單核細(xì)胞粘附到EC，從而發(fā)揮單核細(xì)胞在慢性炎癥中的毒性作用和導(dǎo)致血管炎癥的發(fā)生[14]。

4. 同型半胱氨酸血癥：高同型半胱氨酸血癥（Homocysteine，Hcy）最主要通過氧化應(yīng)激造成血管內(nèi)皮細(xì)胞功能損傷。氧化應(yīng)激使NO合酶（nitric oxide synthase，NOS）合成減少，活性下降，NO生成減少，使環(huán)磷鳥苷（cyclic guanosinc monophosphate，cGMP）濃度下降，血管平滑肌舒張功能下降，同時內(nèi)皮依賴性血管舒張反應(yīng)受損；同時促使間質(zhì)金屬蛋白酶分泌，降解動脈彈性結(jié)構(gòu)，從而引起內(nèi)皮功能障礙[15]。同型半胱氨酸可通過阻滯細(xì)胞周期、上調(diào)p66shv 的表達(dá)（位點特異性表觀調(diào)節(jié)）、下調(diào)bcl-2的mRNA及蛋白質(zhì)表達(dá)、誘導(dǎo)二甲基精氨酸甲基精氨酸二甲胺2（dimethylarginine dimethylaminohydrolase2，DDAH2）啟動子低甲基化、增加微囊蛋白-1的表達(dá)和抑制內(nèi)皮型一氧化氮合酶的表達(dá)，以此誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡[16]。Hcy還能夠妨礙銅離子的生理平衡和減弱了通過銅離子起重要作用分子的活性，如環(huán)氧化酶17和細(xì)胞色素c氧化酶，導(dǎo)致線粒體的功能障礙和內(nèi)皮細(xì)胞損傷[17]。

5. 氧化型低密度脂蛋白：氧化型低密度脂蛋白（oxidized low density lipoprotein，ox-LDL）是誘導(dǎo)動脈血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡的重要因素。ox-LDL具有高度細(xì)胞毒性， ox-LDL損傷內(nèi)皮細(xì)胞后，其脆性增加，細(xì)胞收縮變圓，細(xì)胞間隙明顯增寬，部分細(xì)胞脫落。ox-LDL損傷后促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞及單核細(xì)胞分泌黏附分子，使單核細(xì)胞易于黏附，使更多的低密度脂蛋白進(jìn)入內(nèi)膜下沉積，并氧化成氧化型低密度脂蛋白，形成惡性循環(huán)。同時使氧自由基生成增加，氧化細(xì)胞膜雙層磷脂結(jié)構(gòu)中的重要脂類，生成多種脂質(zhì)過氧化物，使得丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量增高，MDA是活性氧生成和膜損害的指標(biāo)。氧化型低密度脂蛋白和低密度脂蛋白均可促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞中活性氧濃度升高，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，且氧化型低密度脂蛋白引起的這種細(xì)胞氧化損傷更為明顯[18]。

內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是動脈粥樣硬化性疾病的早期表現(xiàn)，發(fā)生于動脈粥樣硬化的臨床表現(xiàn)和并發(fā)癥之前。氧化型低密度脂蛋白（ox-LDL）主要通過三種機(jī)制引起內(nèi)皮細(xì)胞的損傷和功能障礙：第一，脂質(zhì)過氧化。LDL的氧化修飾是動脈粥樣硬化發(fā)病的重要危險因素。ROS修飾LDL形成ox-LDL，ox-LDL產(chǎn)生膽汁酸，是氧化修飾的第一步[19]。脂質(zhì)過氧化物進(jìn)一步使得脂肪酸的分子重排，形成雙鍵共軛二烯烴，誘導(dǎo)膽固醇降解。單一酶作用的增強(qiáng)，可以導(dǎo)致多種脂肪酸側(cè)鏈轉(zhuǎn)變?yōu)橹|(zhì)過氧化物。脂質(zhì)過氧化是一個重要的分子機(jī)制，其涉及細(xì)胞結(jié)構(gòu)的氧化損傷和細(xì)胞毒性，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。同時巨噬細(xì)胞通過吸收氧化脂蛋白，聚集并積累大量的脂質(zhì)，這樣就形成了泡沫細(xì)胞；動脈內(nèi)膜泡沫細(xì)胞的積累代表著動脈粥樣硬化的開始[20]。第二，細(xì)胞凋亡。Ox-LDL激活內(nèi)皮細(xì)胞凋亡途徑，誘導(dǎo)ROS增多，減弱線粒體的跨膜電位，誘導(dǎo)細(xì)胞色素C的表達(dá)，隨后激活半胱天冬酶-3和聚合酶裂解片段，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。第三，ROS的產(chǎn)生。Ox-LDL導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，通過NADPH氧化酶的激活和表達(dá)，使得內(nèi)皮性一氧化氮合酶解鏈，導(dǎo)致生成的不是NO，而是超氧化物陰性離子和過氧化氫，所以O(shè)x-LDL能增加細(xì)胞內(nèi)ROS的產(chǎn)生[20]。Ox-LDL誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞因子、粘附因子、趨化因子增加，它們和ROS都能調(diào)節(jié)單核細(xì)胞粘附到內(nèi)皮細(xì)胞，致使內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙和血栓形成，刺激血管平滑肌增殖和炎癥介質(zhì)的釋放。

有些藥物可以保護(hù)ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷，比如：阿司匹林可以減少ROS和促炎蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，抑制NADPH氧化酶和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶的表達(dá)，滅活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB，并阻止NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，但是內(nèi)皮型一氧化氮合酶表達(dá)增加，以此來保護(hù)ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷[21]。銀杏苦內(nèi)酯 B （ginkgolide B）通過抑制LOX-1減少核因子相關(guān)因子-2的表達(dá)，減輕了ox-LDL促使內(nèi)皮損傷中的作用。Liu Y認(rèn)為硫辛酸（a-lipoic acid，LA）對ox-LDL產(chǎn)生的內(nèi)皮損傷有保護(hù)作用，主要通過降低細(xì)胞凋亡率和減少細(xì)胞表面神經(jīng)酰胺的量來減少LOX-1的表達(dá)[22]。消退素E1（resolvin E1 ，RvE1 )對ox-LDL誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷也有保護(hù)作用。

6. 末端晚期糖基化終末產(chǎn)物：早期的糖化產(chǎn)物經(jīng)歷重排、脫水、壓縮成為不可逆轉(zhuǎn)的交叉連接的多相的免疫熒光產(chǎn)物，稱為晚期糖基化終末產(chǎn)物（advanced glycation endproducts，AGEs）[23]。AGEs的形成和積累是生理性老年化的一種前進(jìn)趨勢，高血糖狀態(tài)下可以加速AGEs的發(fā)展[23]。AGEs和AGEs受體結(jié)合，可以引起氧化應(yīng)激的產(chǎn)生，從而在內(nèi)皮細(xì)胞中引起炎癥反應(yīng)和血栓[24]。AGEs和AGEs受體結(jié)合，不僅刺激內(nèi)皮細(xì)胞組織因子表達(dá)和抑制內(nèi)皮細(xì)胞前列環(huán)素的產(chǎn)生，而且還減少纖溶酶原激活物抑制劑-1的產(chǎn)生，進(jìn)而促進(jìn)血小板聚集、纖維蛋白凝固，導(dǎo)致血栓的形成。當(dāng)AGEs修飾蛋白與其受體結(jié)合激活RAGE-p38MAPK-NF-κB信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路時，可使RAGE基因表達(dá)上調(diào)，組織因子活性增加，VCAM-l和ICAM-1表達(dá)上調(diào)，促進(jìn)白細(xì)胞對內(nèi)皮細(xì)胞的粘附，促進(jìn)血栓形成。AGEs與RAGE結(jié)合還可以改變內(nèi)皮細(xì)胞的形態(tài)和細(xì)胞骨架，使細(xì)胞間形成裂隙，增加血管通透性；減少內(nèi)皮型NO的生成；促進(jìn)內(nèi)皮素-1生成，血管收縮；使血栓調(diào)節(jié)素合成；最終促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞增殖。

AGEs還可以誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、影響內(nèi)皮細(xì)胞遷移和黏附、自噬、凋亡；通過產(chǎn)生氧自由基同時消耗機(jī)體內(nèi)的NO引發(fā)氧化應(yīng)激，以及通過NADPH氧化酶等多種途徑，增加細(xì)胞內(nèi)ROS的生成從而參與氧化應(yīng)激的發(fā)生[25]，造成EC的損傷。在糖尿病血管并發(fā)癥的發(fā)生過中，AGEs大量堆積是導(dǎo)致糖尿病內(nèi)皮細(xì)胞損傷的重要原因。

三、生物性因素

1. 細(xì)菌內(nèi)毒素：細(xì)菌內(nèi)毒素（lipopolysaccharide，LPS）可激活、損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞。LPS損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞的途徑：（1）LPS與LPS受體結(jié)合，直接損傷EC；（2）LPS是TLR4的興奮劑，TLR4上調(diào)NF-κB的活性，從而加強(qiáng)ICAM-1，白細(xì)胞粘附分子的表達(dá)，使得更多的單核細(xì)胞和白細(xì)胞粘附在EC上。（3）LPS導(dǎo)致人核因子κB抑制蛋白磷酸化，使NF-κB解離，隨后NF-κB異位到細(xì)胞核，又反過來誘導(dǎo)促炎性細(xì)胞因子如IL-1和IL-6，ICAM和VCAM-1，單核細(xì)胞趨化因子趨化蛋白-4，IL-8 和巨噬細(xì)胞抑制因子的表達(dá)，加強(qiáng)基質(zhì)金屬蛋白酶和調(diào)節(jié)其他基因的轉(zhuǎn)錄，最終促進(jìn)EC凋亡[26]。

2. 細(xì)胞毒性物質(zhì)：血小板活化指標(biāo)CD62P的升高是敗血癥病人的早期生物學(xué)標(biāo)記，同時CD62P也充當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞損傷的致病因素[27]，而且糖尿病大鼠患有敗血癥時也會加強(qiáng)內(nèi)皮細(xì)胞的損傷。人臍靜脈細(xì)胞融合細(xì)胞EA.hy 926 cells容易受志賀毒素1（Shiga toxin 1，Stx1）的影響，人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞（human brain microvascular endothelial cells，HBMECs）更容易受Stx2的影響，Bauwens等認(rèn)為志賀毒素引起內(nèi)皮細(xì)胞損傷不僅僅是因為它阻止了蛋白質(zhì)的生物合成，可能還存在著特殊的機(jī)制[28]。

3. 煙草：Le等[29]認(rèn)為吸煙很久之前就被認(rèn)為是動脈粥樣硬化疾病的危險因子。吸煙對內(nèi)皮細(xì)胞的損害有劑量依賴性，在年輕人中，吸煙可以可逆的改變內(nèi)皮細(xì)胞的舒張功能。NO是內(nèi)皮源性舒張因子，可以舒張血管平滑肌細(xì)胞，抑制血小板聚集。血管內(nèi)皮細(xì)胞，通過eNOS，將L-精氨酸轉(zhuǎn)化為NO，而吸煙可以導(dǎo)致eNOS不可逆轉(zhuǎn)的損害，導(dǎo)致NO生成減少。Kim等[30]認(rèn)為吸煙可以導(dǎo)致NADPH氧化酶產(chǎn)生ROS，ROS的來源有很多，NADPH氧化酶就是其中一種。吸煙導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)，使得脂蛋白氧化，NO的生物利用度減低，誘導(dǎo)血栓前狀態(tài)和炎癥反應(yīng)，損傷EC。吸煙還可致腦血管內(nèi)皮細(xì)胞尾加壓素II表達(dá)增加，尾加壓素Ⅱ（uro-tensin Ⅱ，U-Ⅱ）作為一種新發(fā)現(xiàn)的血管活性肽，具有強(qiáng)烈的促絲裂作用，能夠促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞以及血管外膜成纖維細(xì)胞增殖[31]。吸煙能減少基質(zhì)金屬蛋白酶-1的產(chǎn)生[31]，因此吸煙與動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展有密切關(guān)系。

健康青年吸煙者的血管壁已經(jīng)受到損害，因為其循環(huán)內(nèi)皮細(xì)胞（Circulating endothelial cells，CEC）數(shù)量明顯比正常人增多。健康青年吸煙者的NO和ET比例失衡，NO水平明顯降低；且吸煙越嚴(yán)重，內(nèi)皮功能損傷越嚴(yán)重[32]。吸煙還可以通過氧化應(yīng)激和介導(dǎo)血管活性氧成分增加和內(nèi)皮NO活性下降致使內(nèi)皮細(xì)胞損傷。

4. 免疫性因素高遷移率族蛋白 1（high-mobility group box 1 protein，HMGB1），也叫做兩性霉素，屬于核酸相關(guān)蛋白，是免疫復(fù)合物中的一種重要成分。HMGB1的促炎癥活性主要由其受體晚期糖基化終末產(chǎn)物受體（the receptor for advanced glycationend products，RAGE）來介導(dǎo)。RAGE是一種跨膜蛋白，是免疫球蛋白超家族的成員，在HMGB1介導(dǎo)的信號通路中，它是一個主要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)受體。RAGE主要在血管內(nèi)皮細(xì)胞，單核和巨噬細(xì)胞的細(xì)胞膜上表達(dá)，能夠經(jīng)過經(jīng)典的信號激活途徑來激活轉(zhuǎn)錄因子NF-κB家族成員p65，而且可以通過激活p65來調(diào)節(jié)自身的表達(dá)。免疫復(fù)合物通過HMGB1-RAGE細(xì)胞信號通路，上調(diào)人血管內(nèi)皮細(xì)胞表面RAGE受體的表達(dá)；上調(diào)人血管內(nèi)皮細(xì)胞表面粘附分子ICAM-1和VCAM-1的表達(dá)；增加了人血管內(nèi)皮細(xì)胞趨化因子IL-8，單核細(xì)胞趨化蛋白-1和促炎癥細(xì)胞因子IL-6，TNF-a的分泌；增強(qiáng)了單核細(xì)胞的跨血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移；導(dǎo)致了人血管內(nèi)皮細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄因子NF-KBP65的活化。研究證明了免疫復(fù)合物通過HMGB1-RAGE細(xì)胞信號通路引發(fā)了人血管內(nèi)皮細(xì)胞的促炎癥反應(yīng)，而且導(dǎo)致了血管內(nèi)皮細(xì)胞功能的變化[33]。

展 望

內(nèi)皮細(xì)胞不僅僅是一層細(xì)胞屏障，它在心血管疾病的發(fā)病過程中起到重要的作用。本文總結(jié)了目前血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷的機(jī)制。但是目前缺乏早期并且準(zhǔn)確地檢測、評估血管內(nèi)皮細(xì)胞功能情況的方法。因此，篩查具有特異性和敏感性的、觀察內(nèi)皮細(xì)胞功能變化的指標(biāo)是當(dāng)前研究的熱點。早期內(nèi)皮細(xì)胞損傷的發(fā)現(xiàn)和治療，可以有效的預(yù)防心血管疾病的發(fā)生。

致謝: 感謝國家自然科學(xué)基金資助項目（81471450，8 1 3 7 0 7 0 5，8 1 0 7 0 4 8 7），廣東省科技計劃基金（2013B021800204）的支持

內(nèi)皮細(xì)胞; 損傷; 機(jī)制; 氧化應(yīng)激

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（2015-01-12收稿）

10.3969/j.issn.1008-0848.2015.05.014