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)

微顆粒是多種細胞激活、損傷或凋亡時，細胞膜脫落產(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)皮功能障礙的關系密切，在介導內(nèi)皮細胞引起的炎癥反應、凝血反應、內(nèi)皮舒張功能減退、新生血管生成和內(nèi)皮細胞凋亡等方面發(fā)揮重要作用。微顆粒與多種心血管疾病密切相關，有可能成為多種心血管疾病各個發(fā)展階段的重要生物學指標。

心血管疾病；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，嚴重影響著人類的健康。如何積極預防和治療，減少心血管事件的發(fā)生，已成為心血管疾病研究領域的重大課題。近年來，微顆粒的研究逐漸成為熱點。微顆粒是細胞受到各種因素刺激時從細胞膜脫落的一種亞細胞組分，微顆粒與內(nèi)皮細胞功能障礙關系密切[1]，被認為是內(nèi)皮功能障礙相關性疾病的預測指標，現(xiàn)就這一進展予以綜述。

1 微顆粒的形成和釋放

微顆粒是多種細胞激活、損傷或凋亡時，細胞膜脫落產(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、氧化應激、剪切力等)刺激下，細胞膜上鈣依賴的攀援酶、脂質(zhì)翻轉酶和轉位酶被激活，磷脂酰絲氨酸暴露在細胞膜的外層，造成脂質(zhì)原有的不對稱性分布消失，細胞骨架蛋白重組，細胞膜脫落并釋放入循環(huán)，形成微顆粒[3-4]。幾乎所有的細胞都能產(chǎn)生微顆粒，根據(jù)微顆粒的細胞來源不同可分為血小板來源的微顆粒(platelet microparticles，PMPs)、淋巴細胞來源的微顆粒、白細胞來源的微顆粒、紅細胞來源的微顆粒、內(nèi)皮細胞來源的微顆粒和平滑肌細胞來源的微顆粒等[5]。正常生理條件下，細胞也會自發(fā)地釋放一些微顆粒。在健康個體中，循環(huán)的微顆粒主要由血小板來源的微顆粒組成，其次是白細胞和內(nèi)皮細胞來源的微顆粒[6]。

2 微顆粒的分型與檢測

由于微顆粒攜帶有母本細胞的表面蛋白和細胞質(zhì)等物質(zhì)，使它們的來源能被檢測[7]。已知內(nèi)皮細胞來源的微顆粒的表面標記分子有CD31(內(nèi)皮細胞黏附分子)、CD51(整合素)、CD54(細胞內(nèi)黏附分子)、CD62E(E選擇素)、CD105(內(nèi)皮因子)、CD106(血管細胞黏附分子)、CD144(血管內(nèi)皮鈣黏著蛋白)、CD146(內(nèi)皮連接蛋白)等，其中CD144是目前公認的特異性表面標記分子。PMPs表面標記分子有CD31(內(nèi)皮細胞黏附分子)、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，表面標記分子CD4(T細胞表面Ⅰ型跨膜糖蛋白)、CD8(T細胞表面Ⅰ型跨膜糖蛋白)、CD45(白細胞共同抗原)可以用來識別淋巴細胞來源的微顆粒[8]。因此，通過標記微顆粒表面的特異性分子能識別不同細胞來源的微顆粒。

3 微顆粒與內(nèi)皮功能障礙

內(nèi)皮細胞作為血管壁與血流之間的屏障，具有重要的生物學功能。正常的血管內(nèi)皮細胞具有調(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)血管平滑肌生長及增殖、參與炎癥反應等作用，病理條件下，上述作用受到不同程度的破壞，即內(nèi)皮細胞功能受到損傷，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、炎癥反應及凝血反應增強和內(nèi)皮細胞損傷、脫落、修復等。研究顯示，微顆粒能通過內(nèi)皮細胞介導內(nèi)皮細胞障礙[1]，而內(nèi)皮功能障礙是許多心血管疾病的重要病理基礎，貫穿著疾病發(fā)生發(fā)展的始終。微顆粒與內(nèi)皮功能障礙的關系密切，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

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胞從而發(fā)揮舒張血管作用，而且抑制凝血、炎癥反應和氧化應激[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)皮細胞起源的微顆粒能激活人臍靜脈內(nèi)皮細胞還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶，誘導氧化還原反應，NO生成減少，活性氧類產(chǎn)生增加，并且應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的產(chǎn)生，增加NO的生成。Tual-Chalot等[11]研究證實，缺氧條件下產(chǎn)生的微顆粒通過增強一氧化氮合酶活化的負性調(diào)節(jié)位點(蘇氨酸495)的磷酸化水平及降低正性調(diào)節(jié)位點(絲氨酸1177)的磷酸化水平，減少NO的合成。上述研究表明，微顆粒能通過減少NO的生成，導致內(nèi)皮舒張功能減退。

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

3.3 微顆粒通過內(nèi)皮細胞介導凝血反應 微顆粒表面表達的大量黏附分子能黏附結合內(nèi)皮細胞，傳遞生物活性物質(zhì)，引起促凝血反應。研究顯示，單核細胞起源的微顆粒能誘導內(nèi)皮細胞凋亡，破壞內(nèi)皮細胞的完整性，從而增加內(nèi)皮細胞的凝血反應[15]。以上是關于微顆粒能促進凝血反應的相關報道，不過也有研究顯示，微顆粒能產(chǎn)生抗凝血作用。Pérez-Casal等[16]研究顯示，內(nèi)皮細胞來源的微顆粒表面能表達蛋白C受體，活化的蛋白C與蛋白C受體結合后能產(chǎn)生抗炎癥反應和抗凝血作用。

3.4 微顆粒與新生血管生成 關于微顆粒的血管生成作用目前存在爭議。有研究表明，在內(nèi)皮細胞中加入血小板來源的微顆粒培養(yǎng)，PMPs能促進內(nèi)皮細胞增殖、遷移和新生血管生成[17]。淋巴細胞來源的微顆粒有促新生血管生成作用，這種作用可能是通過刺激內(nèi)皮細胞釋放NO來實現(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，其機制可能是由于微顆粒表面表達基質(zhì)金屬蛋白酶家族，能降解細胞基質(zhì)，使細胞外基質(zhì)重構，刺激新生血管生成；而高濃度的內(nèi)皮微顆粒能抑制毛細血管樣結構生成，其機制可能是由于高濃度的內(nèi)皮微顆粒增加了活性氧類的生成。

3.5 微顆粒誘導內(nèi)皮細胞凋亡 目前存在兩種不同的觀點。一種是微顆粒對內(nèi)皮細胞凋亡起保護作用。Abid Hussein等[19]認為，微顆粒內(nèi)包含有大量的半胱氨酸蛋白酶，微顆粒通過水解半胱氨酸蛋白酶對內(nèi)皮細胞起保護作用。Jansen等[20]則認為，內(nèi)皮細胞起源的微顆粒能通過抑制膜聯(lián)蛋白1/磷脂酰絲氨酸受體依賴途徑，使內(nèi)皮細胞免受凋亡。另一種觀點是微顆粒能誘導內(nèi)皮細胞凋亡。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的心臟血管內(nèi)皮依賴性動脈流量介導的舒張功能的唯一獨立預測因子。在一項對一級親屬中有冠狀動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體的內(nèi)皮微顆粒水平明顯高于無冠心病家族史的健康個體[22]。其他如腦血管疾病的人群中也有類似的發(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性疾病的始動因素。循環(huán)中的微顆粒水平與反映內(nèi)皮功能障礙的指標——內(nèi)皮依賴性動脈流量介導的舒張功能呈負相關[23]，因此認為，微顆粒的水平與多種心血管疾病有較好的相關性。一些臨床研究也證實了這一點，Mallat等[22]研究發(fā)現(xiàn)，急性冠狀動脈綜合征患者血漿內(nèi)皮細胞來源的微顆粒水平顯著高于穩(wěn)定型冠心病組和健康對照組。Bernal-Mizrachi等[24]的研究結果顯示，首次心肌梗死患者的內(nèi)皮細胞來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、健康對照組血漿中的內(nèi)皮細胞來源的微顆粒數(shù)量依次降低。

5 結 語

內(nèi)皮功能障礙貫穿著多種血管相關性疾病發(fā)生發(fā)展的始終，而微顆粒能從多方面介導內(nèi)皮功能損傷，因此，微顆粒有可能在血管相關性疾病的發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，這為疾病的發(fā)生、發(fā)展提供了新的認識。一些研究認為，微顆粒能成為多種心血管疾病的重要預測指標，但是微顆粒與疾病之間的關系復雜，其具體作用機制尚需更多的基礎和臨床試驗去證實。

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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