趙琦，樸海南，李婉秋

動脈粥樣硬化（atherosclerosis，AS）是眾多心腦血管疾病共同的病理基礎,可導致多種心血管事件，嚴重危害健康。目前認為動脈粥樣硬化的發(fā)生是多因素綜合作用結果。而干細胞作為一類具有自我更新、多向分化的細胞，已有研究證實不同來源的干細胞對AS的發(fā)生發(fā)展具有一定的作用，本文將對此進行綜述。

1 與動脈粥樣硬化有關的干細胞

1.1 內皮祖細胞（endothelial progenitor cells，EPCs） EPCs是目前研究最多的成體祖細胞之一，由Asahara等在1997年首先在外周血中發(fā)現(xiàn)[1]，具有干細胞的自我更新及向內皮細胞分化的能力，EPCs能夠同時表達CD34/CD133和Flk-1（VEGFR-2）[2]，可以直接從骨髓或外周循環(huán)血液分離得到[3]。EPCs通過分泌促血管形成的生長因子促進缺血組織的血管新生并通過血管再內皮化保持血管動態(tài)平衡[4]。多種病生理因素都能夠促進EPCs的動員和歸巢，包括血管內皮生長因子（VEGF）、基質衍生因子（SDF-1）、血清粒細胞集落刺激因子（G-CSF）、促紅細胞生成素（EPO）、雌激素、他汀類藥物等[5]。EPCs可分化成心肌細胞、內皮細胞和平滑肌細胞[6]。Akita[7]等證明，缺氧培養(yǎng)下EPCs可以明顯促進裸鼠下肢血管新生，臨床實驗也觀察到在心肌內注射EPCs后可促進血管新生、內皮修復[8]。EPCs還與炎癥、AS，血管成形術后再狹窄有關[9-11]。動員或移植頸動脈球囊損傷后大鼠的EPcs可促進血管內皮化及抑制內膜增殖[12]。

1.2 平滑肌祖細胞（smooth muscle Progenitor cells，SMPCs）平滑肌細胞在粥樣斑塊的發(fā)展中也發(fā)揮了舉足輕重的作用。傳統(tǒng)觀點認為中膜平滑肌細胞通過遷移至內膜促進AS的發(fā)展；而新的證據(jù)表明，平滑肌祖細胞可能直接參與了AS的發(fā)展。有研究顯示第1個平滑肌α-actin陽性細胞位于血管腔面[13]，說明有中膜以外來源的平滑肌細胞參與了AS。余俊[14]等發(fā)現(xiàn)骨髓源性平滑肌祖細胞具有形成AS斑塊中泡沫細胞的可能。Hu[15]等在動脈外膜發(fā)現(xiàn)了大量表達干細胞標志物，并能在PDGF-BB的條件培養(yǎng)基中分化為平滑肌細胞。這些證據(jù)表明外周血、骨骼肌細胞、造血干細胞和MSC中都存在SMPCs。目前認為SMPCs可增加斑塊的穩(wěn)定性，縮小損傷面積。Zoll等[16]用人外周單核細胞誘導培養(yǎng)的SMPCs注入ApoE（-/-）RAG-2（-/-）大鼠體內，發(fā)現(xiàn)血管損傷面積縮小了42%。因此，SMPCs是AS斑塊中平滑肌細胞的重要來源，它們與來源于動脈中膜的平滑肌細胞一起共同參與了損傷后血管重構過程。

1.3 造血干細胞（hematopoietic stem cells，HSCs） 通過利用表面抗體（Lin-，c-kit+，Sca-1+，CD34+/CD38-）可以把HSCs從骨髓分離出來[17]。HSCs不僅參與了造血、更新成人體內血液過程，還有向心肌細胞、內皮細胞、平滑肌細胞分化的能力[8]。由于HSCs富含祖細胞的特性，使其在治療AS方面極具潛力。

1.4 間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSC） MSC廣泛存在于骨髓、脂肪等各種組織中，表現(xiàn)為一組缺少造血干細胞表面標記物CD34和CD133的細胞群[18]。由于缺少MHC-Ⅱ和B-7共刺激分子表達而呈現(xiàn)低免疫源性，并能抑制淋巴細胞增殖，適合用于異體移植，是細胞療法的另一個來源。MSC能進入血液循環(huán)定植于血管及其他結締組織，尤其是在受損傷處和移植交界處。而最新證據(jù)表明，MSC在于正常的動脈壁外膜和微血管中亦有表達[19]。

1.5 脂肪來源干細胞ADSCs（adipose-derived stem cell） 最先由Zuk分離出來[20]，在培養(yǎng)中ADSCs表達與BMSCs相類似的表面分子如CD117、CD29、CD105、CD54、CD44，在多譜系刺激下，ASCs有向多系分化的潛力，包括脂肪、心肌、內皮、平滑肌、神經(jīng)、骨細胞等[21]。Lu等[22]和Kim[23]分別通過實驗觀察到了ADSCs良好的促進血管新生的能力；而APOLLO和PRECISE實驗也已證實了ADSCs移植的安全性，同時ADSCs還能降低斑塊炎癥反應，減輕AS。

2 干細胞修復血管損傷機制

AS始于內皮損傷，隨后的脂質沉積、炎性細胞浸潤、細胞凋亡壞死等一系列事件均可導致斑塊形成，斑塊形成后不穩(wěn)定、斑塊破損及血栓形成是直接導致心血管事件的原因，干細胞直接參與了這些進程并具有修復損傷血管的功效：

2.1 內皮修復作用 AS始于內皮的損傷與炎癥，而內皮的功能紊亂與缺失又加劇了AS的發(fā)展。以往認為內皮的修復是通過鄰近內皮增殖遷移來完成的，而成熟內皮的增殖遷移能力較弱，近來人們認識到干細胞也具有內皮修復的作用。EPCs成為內皮細胞儲蓄池，一旦內皮細胞受損，EPCs則可分化遷移至受損部位，加速血管內皮化?，F(xiàn)有大量動物與臨床研究表明EPCs有延緩AS的進展以及防止PCI術后再狹窄的作用。

2.2 血管再生 干細胞促進血管再生的機制有兩方面：一是遷移到局部分化或轉化成血管內皮細胞及平滑肌細胞參與新生血管壁形成；二是通過自分泌和旁分泌功能促進內皮修復和參與血管生成，包括MSCs、ADSCs、ESCs等均能分泌多種細胞因子、調節(jié)肽、細胞信號分子等[24]。

2.3 免疫調節(jié)作用 間充質干細胞具有免疫調節(jié)作用[25]。多項研究認為，在AS的發(fā)展中，T 淋巴細胞參與了慢性炎癥反應[26]，活化的T細胞能夠產(chǎn)生金屬基質蛋白酶，降解纖維帽基質，促使斑塊不穩(wěn)定；同時調節(jié)性T細胞還具有負性免疫調節(jié)作用，包括減弱炎癥反應、抑制抗原活化及增殖等[27]。大量實驗證明MSCs能夠通過提高調節(jié)性T細胞水平，降低免疫源性，提高異體移植成活率；而BMSCs和ADSCs可通過抑制淋巴細胞增殖[28]，達到抗炎、抗AS的作用。

2.4 抗凋亡作用 AS常伴隨內皮細胞、平滑肌細胞數(shù)量減少及凋亡，內皮細胞凋亡引起AS早期病變并導致脂質浸潤、氧化應激、凝血異常；平滑肌細胞凋亡導致ECM減少，纖維帽強度下降、斑塊破裂，因此抗細胞凋亡在AS的治療中尤為重要。Rehman等[29]研究發(fā)現(xiàn)ADSCs在缺氧環(huán)境中的VEGF分泌水平可增加5倍左右，尤其在移植處內皮細胞尤為顯著；而MSCs培養(yǎng)基還可以劑量依賴方式促進小鼠缺血肢體血流恢復和血管重塑，說明干細胞參與了調節(jié)細胞凋亡、增殖、存活等多個過程。

3 總結與展望

AS的治療有藥物、介入、手術等方式，雖然療效確切，但仍難以達到較好的預后。近年來，多項試驗針對多種來源的干細胞治療AS進行了研究，為AS治療提供了新選擇。但是細胞療法仍處在早期階段，目前還存在以下問題：①如何識別干細胞的特異性表面標記物以達到純化干細胞的目的；②如何選擇合適的移植干細胞數(shù)量，移植濃度太高容易造成栓塞，而太低達不到治療效果；③如何確定干細胞移植的種類以達到最佳療效，越來越多研究者認為細胞間相互作用或細胞與細胞因子的相互作用對于細胞移植效果亦有影響，有研究表明聯(lián)合應用ADSCs和EPCs治療后的新生血管網(wǎng)密度比單用ADSCs或EPCs要大[30]；④如何提高移植后細胞存活率及治療功能，包括藥物或細胞因子、基因修飾等；⑤選擇何種治療途徑，目前治療方法有利用藥物促進細胞靶向歸巢、細胞因子基因轉染、外周靜脈注入等。盡管存在上述問題，但相信隨著研究的不斷深入，干細胞療法將會為AS的治療打開一條新的途徑。

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