微顆粒與內(nèi)皮功能障礙

方 帆(綜述)，蔣桔泉(審校)

(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院心內(nèi)科，武漢 430070)

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微顆粒與內(nèi)皮功能障礙

方 帆△(綜述)，蔣桔泉※(審校)

(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院心內(nèi)科，武漢 430070)

微顆粒是多種細(xì)胞激活、損傷或凋亡時(shí)，細(xì)胞膜脫落產(chǎn)生的直徑<1.0 μm的膜性小囊泡。研究發(fā)現(xiàn)，微顆粒與內(nèi)皮功能障礙的關(guān)系密切，在介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞引起的炎癥反應(yīng)、凝血反應(yīng)、內(nèi)皮舒張功能減退、新生血管生成和內(nèi)皮細(xì)胞凋亡等方面發(fā)揮重要作用。微顆粒與多種心血管疾病密切相關(guān)，有可能成為多種心血管疾病各個(gè)發(fā)展階段的重要生物學(xué)指標(biāo)。

心血管疾??；微顆粒；內(nèi)皮功能損傷

目前，心血管疾病有逐年增加的趨勢(shì)，嚴(yán)重影響著人類(lèi)的健康。如何積極預(yù)防和治療，減少心血管事件的發(fā)生，已成為心血管疾病研究領(lǐng)域的重大課題。近年來(lái)，微顆粒的研究逐漸成為熱點(diǎn)。微顆粒是細(xì)胞受到各種因素刺激時(shí)從細(xì)胞膜脫落的一種亞細(xì)胞組分，微顆粒與內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙關(guān)系密切[1]，被認(rèn)為是內(nèi)皮功能障礙相關(guān)性疾病的預(yù)測(cè)指標(biāo)，現(xiàn)就這一進(jìn)展予以綜述。

1 微顆粒的形成和釋放

微顆粒是多種細(xì)胞激活、損傷或凋亡時(shí)，細(xì)胞膜脫落產(chǎn)生的直徑<1.0 μm的膜性小囊泡[2]。在各種因素(如炎性因子、氧化應(yīng)激、剪切力等)刺激下，細(xì)胞膜上鈣依賴的攀援酶、脂質(zhì)翻轉(zhuǎn)酶和轉(zhuǎn)位酶被激活，磷脂酰絲氨酸暴露在細(xì)胞膜的外層，造成脂質(zhì)原有的不對(duì)稱性分布消失，細(xì)胞骨架蛋白重組，細(xì)胞膜脫落并釋放入循環(huán)，形成微顆粒[3-4]。幾乎所有的細(xì)胞都能產(chǎn)生微顆粒，根據(jù)微顆粒的細(xì)胞來(lái)源不同可分為血小板來(lái)源的微顆粒(platelet microparticles，PMPs)、淋巴細(xì)胞來(lái)源的微顆粒、白細(xì)胞來(lái)源的微顆粒、紅細(xì)胞來(lái)源的微顆粒、內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒和平滑肌細(xì)胞來(lái)源的微顆粒等[5]。正常生理?xiàng)l件下，細(xì)胞也會(huì)自發(fā)地釋放一些微顆粒。在健康個(gè)體中，循環(huán)的微顆粒主要由血小板來(lái)源的微顆粒組成，其次是白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒[6]。

2 微顆粒的分型與檢測(cè)

由于微顆粒攜帶有母本細(xì)胞的表面蛋白和細(xì)胞質(zhì)等物質(zhì)，使它們的來(lái)源能被檢測(cè)[7]。已知內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒的表面標(biāo)記分子有CD31(內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子)、CD51(整合素)、CD54(細(xì)胞內(nèi)黏附分子)、CD62E(E選擇素)、CD105(內(nèi)皮因子)、CD106(血管細(xì)胞黏附分子)、CD144(血管內(nèi)皮鈣黏著蛋白)、CD146(內(nèi)皮連接蛋白)等，其中CD144是目前公認(rèn)的特異性表面標(biāo)記分子。PMPs表面標(biāo)記分子有CD31(內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子)、CD41(血小板整合素糖蛋白ⅡbⅢa)、CD42(血小板整合素糖蛋白ⅠbⅨ)、CD42a(血小板整合素糖蛋白Ⅸ)、CD42b(血小板整合素糖蛋白Ⅰb)、CD61(血小板整合素糖蛋白Ⅲa)、CD62p(P選擇素)等。另外，表面標(biāo)記分子CD4(T細(xì)胞表面Ⅰ型跨膜糖蛋白)、CD8(T細(xì)胞表面Ⅰ型跨膜糖蛋白)、CD45(白細(xì)胞共同抗原)可以用來(lái)識(shí)別淋巴細(xì)胞來(lái)源的微顆粒[8]。因此，通過(guò)標(biāo)記微顆粒表面的特異性分子能識(shí)別不同細(xì)胞來(lái)源的微顆粒。

3 微顆粒與內(nèi)皮功能障礙

內(nèi)皮細(xì)胞作為血管壁與血流之間的屏障，具有重要的生物學(xué)功能。正常的血管內(nèi)皮細(xì)胞具有調(diào)節(jié)凝血和抗凝血、調(diào)節(jié)血管緊張度、調(diào)節(jié)血管通透性、調(diào)節(jié)血管平滑肌生長(zhǎng)及增殖、參與炎癥反應(yīng)等作用，病理?xiàng)l件下，上述作用受到不同程度的破壞，即內(nèi)皮細(xì)胞功能受到損傷，主要表現(xiàn)為內(nèi)皮依賴性舒張功能減退、血管通透性增加、炎癥反應(yīng)及凝血反應(yīng)增強(qiáng)和內(nèi)皮細(xì)胞損傷、脫落、修復(fù)等。研究顯示，微顆粒能通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞障礙[1]，而內(nèi)皮功能障礙是許多心血管疾病的重要病理基礎(chǔ)，貫穿著疾病發(fā)生發(fā)展的始終。微顆粒與內(nèi)皮功能障礙的關(guān)系密切，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

3.1 微顆粒與內(nèi)皮舒張功能減退 NO是重要的血管舒張因子，不但能舒張血管平滑肌細(xì)胞從而發(fā)揮舒張血管作用，而且抑制凝血、炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激[9]。研究表明，微顆粒能降低一氧化氮合酶的生物活性以減少NO的合成，從而引起內(nèi)皮舒張功能減退。程飛等[10]研究顯示，內(nèi)皮細(xì)胞起源的微顆粒能激活人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶，誘導(dǎo)氧化還原反應(yīng)，NO生成減少，活性氧類(lèi)產(chǎn)生增加，并且應(yīng)用還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶抑制劑夾竹桃麻素后能明顯減少活性氧類(lèi)的產(chǎn)生，增加NO的生成。Tual-Chalot等[11]研究證實(shí)，缺氧條件下產(chǎn)生的微顆粒通過(guò)增強(qiáng)一氧化氮合酶活化的負(fù)性調(diào)節(jié)位點(diǎn)(蘇氨酸495)的磷酸化水平及降低正性調(diào)節(jié)位點(diǎn)(絲氨酸1177)的磷酸化水平，減少NO的合成。上述研究表明，微顆粒能通過(guò)減少NO的生成，導(dǎo)致內(nèi)皮舒張功能減退。

3.2 微顆粒通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)炎癥反應(yīng) 微顆粒能通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生促炎癥反應(yīng)作用，其中研究較多的是PMPs。一項(xiàng)體外研究表明[12]，PMPs能刺激內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)和釋放白細(xì)胞介素6、白細(xì)胞介素8、細(xì)胞間黏附因子1、血管細(xì)胞黏附因子1和E選擇素等，這些物質(zhì)在促炎癥反應(yīng)的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。此外，PMPs還含有大量的趨化因子。除了PMPs，其他類(lèi)型細(xì)胞起源的微顆粒也有促炎癥反應(yīng)作用。Wang等[13]研究顯示，單核細(xì)胞起源的微顆粒含有白細(xì)胞介素β和炎性復(fù)合體，這些微顆粒還能通過(guò)細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2和核因子κB通路激活內(nèi)皮細(xì)胞，促使炎癥反應(yīng)的發(fā)生。不過(guò)也有少數(shù)研究表明，一些微顆粒具有抗炎癥反應(yīng)作用。Dalli等[14]研究顯示，中性粒細(xì)胞來(lái)源的微顆粒含有膜聯(lián)蛋白1，可能會(huì)通過(guò)阻礙白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的接觸產(chǎn)生抑制炎癥反應(yīng)作用。

3.3 微顆粒通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)凝血反應(yīng) 微顆粒表面表達(dá)的大量黏附分子能黏附結(jié)合內(nèi)皮細(xì)胞，傳遞生物活性物質(zhì)，引起促凝血反應(yīng)。研究顯示，單核細(xì)胞起源的微顆粒能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡，破壞內(nèi)皮細(xì)胞的完整性，從而增加內(nèi)皮細(xì)胞的凝血反應(yīng)[15]。以上是關(guān)于微顆粒能促進(jìn)凝血反應(yīng)的相關(guān)報(bào)道，不過(guò)也有研究顯示，微顆粒能產(chǎn)生抗凝血作用。Pérez-Casal等[16]研究顯示，內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒表面能表達(dá)蛋白C受體，活化的蛋白C與蛋白C受體結(jié)合后能產(chǎn)生抗炎癥反應(yīng)和抗凝血作用。

3.4 微顆粒與新生血管生成 關(guān)于微顆粒的血管生成作用目前存在爭(zhēng)議。有研究表明，在內(nèi)皮細(xì)胞中加入血小板來(lái)源的微顆粒培養(yǎng)，PMPs能促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和新生血管生成[17]。淋巴細(xì)胞來(lái)源的微顆粒有促新生血管生成作用，這種作用可能是通過(guò)刺激內(nèi)皮細(xì)胞釋放NO來(lái)實(shí)現(xiàn)的[18]。另有研究顯示，低濃度的內(nèi)皮微顆粒能刺激新生血管生成，其機(jī)制可能是由于微顆粒表面表達(dá)基質(zhì)金屬蛋白酶家族，能降解細(xì)胞基質(zhì)，使細(xì)胞外基質(zhì)重構(gòu)，刺激新生血管生成；而高濃度的內(nèi)皮微顆粒能抑制毛細(xì)血管樣結(jié)構(gòu)生成，其機(jī)制可能是由于高濃度的內(nèi)皮微顆粒增加了活性氧類(lèi)的生成。

3.5 微顆粒誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡 目前存在兩種不同的觀點(diǎn)。一種是微顆粒對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡起保護(hù)作用。Abid Hussein等[19]認(rèn)為，微顆粒內(nèi)包含有大量的半胱氨酸蛋白酶，微顆粒通過(guò)水解半胱氨酸蛋白酶對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞起保護(hù)作用。Jansen等[20]則認(rèn)為，內(nèi)皮細(xì)胞起源的微顆粒能通過(guò)抑制膜聯(lián)蛋白1/磷脂酰絲氨酸受體依賴途徑，使內(nèi)皮細(xì)胞免受凋亡。另一種觀點(diǎn)是微顆粒能誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。Werner等[21]研究顯示，CD31+/膜聯(lián)蛋白V+的微顆粒是乙酰膽堿介導(dǎo)的心臟血管內(nèi)皮依賴性動(dòng)脈流量介導(dǎo)的舒張功能的唯一獨(dú)立預(yù)測(cè)因子。在一項(xiàng)對(duì)一級(jí)親屬中有冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病(冠心病)家族史的健康者的研究顯示，有冠心病家族史健康個(gè)體的內(nèi)皮微顆粒水平明顯高于無(wú)冠心病家族史的健康個(gè)體[22]。其他如腦血管疾病的人群中也有類(lèi)似的發(fā)現(xiàn)。

4 微顆粒與心血管疾病

內(nèi)皮功能障礙是多種血管相關(guān)性疾病的始動(dòng)因素。循環(huán)中的微顆粒水平與反映內(nèi)皮功能障礙的指標(biāo)——內(nèi)皮依賴性動(dòng)脈流量介導(dǎo)的舒張功能呈負(fù)相關(guān)[23]，因此認(rèn)為，微顆粒的水平與多種心血管疾病有較好的相關(guān)性。一些臨床研究也證實(shí)了這一點(diǎn)，Mallat等[22]研究發(fā)現(xiàn)，急性冠狀動(dòng)脈綜合征患者血漿內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒水平顯著高于穩(wěn)定型冠心病組和健康對(duì)照組。Bernal-Mizrachi等[24]的研究結(jié)果顯示，首次心肌梗死患者的內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒水平最高，不穩(wěn)定型心絞痛患者、穩(wěn)定型心絞痛患者、健康對(duì)照組血漿中的內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的微顆粒數(shù)量依次降低。

5 結(jié) 語(yǔ)

內(nèi)皮功能障礙貫穿著多種血管相關(guān)性疾病發(fā)生發(fā)展的始終，而微顆粒能從多方面介導(dǎo)內(nèi)皮功能損傷，因此，微顆粒有可能在血管相關(guān)性疾病的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用，這為疾病的發(fā)生、發(fā)展提供了新的認(rèn)識(shí)。一些研究認(rèn)為，微顆粒能成為多種心血管疾病的重要預(yù)測(cè)指標(biāo)，但是微顆粒與疾病之間的關(guān)系復(fù)雜，其具體作用機(jī)制尚需更多的基礎(chǔ)和臨床試驗(yàn)去證實(shí)。

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Study on the Relationship between Microparticles and Endothelial Dyfunction

FANGFan,JIANGJu-quan.

(DepartmentofCardiology,WuhanGeneralHospitalofChinesePLAGuangzhouConmmand,Wuhan430070,China)

Microparticles are membranous vesicles less than one micron in diameter shed from several types of cells that are activated,injured or undergoing apoptosis.Studies have found that microparticles are closely related with endothelial dysfunction.Microparticles play an important role in promoting inflammation,coagulation,endothelium-dependent vasodilation dysfunction,angiogenesis and apoptosis that are mediated by endothelial cells.Microparticles are closely related with several cardiovascular diseases and may be proved to be the true biomarkers in different stages of cardiovascular diseases.

Cardiovascular disease; Microparticles; Endothelial dysfunction

R543

A

1006-2084(2015)12-2164-03

10.3969/j.issn.1006-2084.2015.12.019

2014-08-11

2014-11-24 編輯：相丹峰