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摘 要： 論文摘要：血管內皮細胞在參與調節下肢靜脈曲張中的血管炎性反應、血管張力以及血管重塑等方面具有重要作用。為了能夠對下肢靜脈曲張的病因學有進一步的理解，需要對血管內皮細胞進行更深入的研究。然而，目前對于血管內皮細胞的研究大都停留在組織水平，細
論文摘要：血管內皮細胞在參與調節下肢靜脈曲張中的血管炎性反應、血管張力以及血管重塑等方面具有重要作用。為了能夠對下肢靜脈曲張的病因學有進一步的理解，需要對血管內皮細胞進行更深入的研究。然而，目前對于血管內皮細胞的研究大都停留在組織水平，細胞水平的研究少見[33]，由于曲張靜脈的血管壁和瓣膜結構已受到損害，加之在異常的血流動力學作用下，血管內皮細胞的形態結構和功能等方面可能發生了變化，這使得在體外對曲張靜脈內皮細胞的細胞學水平的研究成為一個難題。如何在體外對曲張靜脈的內皮細胞進行高效的分離培養還需要更多的探索與嘗試。本文選自：《中國微生態學雜志》主要刊登有關國內外人體微生態學、動植物微生態學及分子水平的微生態學等各領域的基礎研究、應用研究、發展動態、成果和技術方法，包括生態制品(人用、獸用、水產、環境等)的研究、正常微生物群與微環境的平衡關系以及微生態失調造成疾病的防治研究、實驗室技術等，以及促進微生態學與生命科學各學科相關領域的學術交流。
下肢靜脈曲張是最常見的外周血管疾病。美國約有23%的成年人患有下肢靜脈曲張，現人數已超過2500萬[1-2]，在我國，靜脈曲張的患病率已超過8%[3]。靜脈曲張除了影響美觀外，還可引起靜脈性水腫、皮膚潰瘍和血栓性淺靜脈炎等并發癥，并增加了深靜脈血栓形成的危險[4]，不僅可導致慢性疼痛、殘疾、生活質量和勞動力降低，也給患者和社會造成了沉重的經濟負擔。在美國每年用于治療慢性靜脈疾病(chronic venous disease，CVD)的直接費用估計在1.5～10億美元[5-7]。而在英國，治療靜脈曲張的費用已占全國醫療總支出的2%[8]。下肢靜脈曲張的傳統治療手段包括保守治療和手術治療(大隱靜脈高位結扎及曲張靜脈剝脫術等)，但術后十年內的復發率約為1/3[9]，而近幾年開展的微創治療(包括血管內激光、射頻消融以及泡沫硬化劑注射等)，雖然短期的治療效果較好，但其遠期效果尚不得而知[10-12]。因此從長遠的眼光來看，研究靜脈曲張發病的分子及細胞機制，對于尋找新的治療靶點和發展新的治療策略都具有重要的意義。血管內皮細胞(vascular endothelial cell，VEC)是血管內表面一層完整的單層細胞，介于血流與血管壁組織之間，直接感受血液動力學的變化。它不僅是一種機械屏障，而且還具有物質轉運、自分泌以及旁分泌等多種功能，并與人體的諸多生理及病理過程密切相關，其結構和功能的異常在許多疾病，尤其是在心血管系統疾病的發生和發展中起著重要作用。本文回顧了近年來的相關文獻，就血管內皮細胞在下肢靜脈曲張發生和發展中的作用作一簡要綜述。
1 血管內皮細胞參與調節血管炎癥反應
長期持續的靜脈擴張和血液返流可導致下肢靜脈血液動力學的異常，從而引起缺氧，并形成慢性靜脈高壓，導致血管內皮細胞表面的血流剪切力降低。而缺氧、靜脈高壓和血流剪切力的降低是導致曲張靜脈炎性反應啟動的重要因素[13-16]。
Michiels等[17]的研究發現，向靜脈中灌注缺氧溶液能夠引起中性粒細胞與內皮細胞發生黏附反應，提示一定程度的血氧分壓降低(如在血液淤積時)能夠引起血管內皮細胞的激活。并且，中性粒細胞與內皮細胞的黏附反應增強促進活性氧自由基(reactive oxide species，ROS)的產生，引起多種細胞因子和白三烯B4等炎性介質的釋放[18]。長時間的缺氧可以引起缺氧誘導因子1(hypoxia-inducible factor 1，HIF-1)的活化[19]。研究發現，在曲張靜脈組織中，細胞間黏附分子-1(intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1)和內皮細胞白細胞黏附分子-1(endothelial leukocyte adhesion molecule-1，ELAM-1)陽性表達的部位，也有HIF-1α的表達。而最近有證據表明，缺氧可能通過直接激活位于ICAM-1基因啟動子上的核因子-κB(nuclear factor-κB，NF-kB)位點而激活ICAM-1，因此認為，缺氧可能通過激活NF-kB而增加ICAM-1的表達[20-23]。ELAM-1表達在活化的血管內皮細胞;而ICAM-1和血管細胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1，VCAM-1)在靜息的內皮細胞上呈低水平表達，在干擾素-γ(interferon-γ，IFN-γ)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎癥性細胞因子作用下，其表達可迅速上調[24]。
研究發現，血管張力增加和血流剪切力的降低可經促細胞分裂蛋白激酶等多種信號轉導通路作用于血管內皮細胞，產生ROS并引起氧化應激，造成內皮細胞損傷和通透性增高[25]。而電鏡下也發現曲張靜脈的內皮細胞存在變性和脫落，導致血管內皮細胞屏障喪失和內皮下層暴露[26-27]。在站立30 min誘導的CVD患者下肢靜脈高壓模型中，位于循環中性粒細胞和單核細胞上的L-選擇素和整合素CD11b的血漿水平下降，說明了這些炎癥細胞在微循環中被捕獲;同時血漿中可溶性L-選擇素的水平增加了，提示在白細胞與內皮細胞的黏附過程中這些分子從白細胞表面脫落[28]。類似的研究發現，下肢靜脈曲張患者血漿中的細胞間黏附分子ICAM-1、VCAM-1、ELAM-1以及反映血管內皮細胞損傷的血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)的基礎水平均增加了[29]。這些證據表明，在曲張靜脈中，內皮細胞被激活，或受到損傷，產生并釋放了多種細胞黏附分子，能夠促進內皮細胞與白細胞的黏附，引發炎性反應。
2 血管內皮細胞參與調節血管張力
生理情況下，血管內皮細胞通過合成和釋放多種血管活性物質來調節血管緊張度。而當內皮細胞損傷或功能障礙時，舒/縮血管活性物質之間的比例失衡能夠導致血管舒縮功能異常。
內皮素-1(endothelin-1，ET-1)是血管內皮細胞產生的作用最強的縮血管活性物質之一。研究發現，在曲張靜脈中，位于內皮細胞表面的內皮素A受體(endothelin receptor A，ET-A)以及主要分布于血管平滑肌細胞的內皮素B受體(endothelin receptor-B，ET-B)的密度均有減少，以后者減少顯著，提示曲張靜脈對縮血管活性物質的反應性降低[30]。
一氧化氮(nitric oxide，NO)作為一種重要的舒血管活性物質，能夠引起血管平滑肌舒張。一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)能夠催化L-精氨酸發生氧化反應，產生NO和L-瓜氨酸。目前已發現人體內有三種NOS亞型：內皮型一氧化氮合酶(endothelial nitric oxide synthase，eNOS)、神經型一氧化氮合酶(neuronal nitric oxide synthase，nNOS)以及誘導型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)。其中eNOS和nNOS是鈣離子依賴的亞型，在組織中有基礎表達;iNOS是鈣離子非依賴的亞型，主要在病理情況下表達。當受到炎癥刺激時，iNOS的表達增加，并在短時間內合成大量的NO。動物實驗已經證實，在炎癥反應中，iNOS的表達上調，成為NOS中最主要的亞型[31-32]。有研究發現，與正常大隱靜脈組織相比，曲張大隱靜脈組織中的總NOS和iNOS的表達均有顯著增加。除此之外，血管內皮細胞可通過內皮依賴性超極化因子(endothelial-derived hyperpolarizing factor， EDHF)的上調引起血管平滑肌細胞的超極化，引起血管平滑肌的舒張。這些結果表明，在曲張大隱靜脈中血管收縮和舒張功能已發生改變，舒/縮血管活性物質間的失衡可能是曲張靜脈的過度松弛和擴張的原因之一[33-35]。
3 血管內皮細胞參與血管重塑
血管重塑被認為
靜脈疾病發生的重要因素之一。細胞和細胞外基質(extracellular matrix，ECM)組成成分的改變可以促使靜脈壁結構和功能發生變化，并引起靜脈壁軟弱，導致靜脈擴張。ECM中含有多種膠原、蛋白聚糖、彈性蛋白、糖蛋白以及纖維連接蛋白等，并將各種細胞成分包繞其中。ECM通過與內皮細胞、平滑肌細胞等細胞成分相互作用保持動態平衡，以此來維持靜脈的完整性。基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，M[第一論文網lunwen.1lkejiAN.COM提供論文和論文服務]MPs)是一個活性中心含有鋅離子的結構和序列高度同源的基質蛋白酶家族，能夠降解ECM中的絕大多數組成成分。ECM的降解主要通過蛋白水解酶(包括MMPs、其激活劑和抑制劑)進行調節[36]。血管內皮細胞能夠合成多種MMPs。研究發現，靜脈高壓能夠導致內皮細胞中的MMPs過量表達。在曲張靜脈的靜脈壁以及患者的血漿中，MMPs的濃度和活性均有提高[37]。另外有資料顯示，MMPs的蛋白水解酶的活性與內皮細胞膜上ICAM-1、VCAM-1等炎癥相關黏附分子的水平增加有關[38]。動物實驗還發現，MMP-2可直接作用于靜脈壁引起靜脈擴張[39-40]。有研究發現，膜型基質金屬蛋白酶-1(membrane-type-1 matrix metalloproteinase，MT1-MMP)又稱為MMP-14，作為MMP-2的最主要的前體激活物，在曲張靜脈中的表達也明顯上調[2，41-42]。因此，MMPs在靜脈曲張的發展中起到至關重要的作用。
缺氧可引起離子泵功能障礙致使血管內皮細胞的代謝發生變化，同時內皮細胞層的損傷可能激活信號級聯反應，促使堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)和血小板源性生長因子(platelet-derived growth factor，PDGF)的釋放，從而引起血管中層平滑肌細胞增殖和向內皮下遷移，導致內膜增厚。在向內膜遷移的同時，血管平滑肌細胞發生去分化，導致其收縮功能下降而合成膠原的能力提高[17，43-46]。
綜上所述，血管內皮細胞在參與調節下肢靜脈曲張中的血管炎性反應、血管張力以及血管重塑等方面具有重要作用。為了能夠對下肢靜脈曲張的病因學有進一步的理解，需要對血管內皮細胞進行更深入的研究。然而，目前對于血管內皮細胞的研究大都停留在組織水平，細胞水平的研究少見[33]，由于曲張靜脈的血管壁和瓣膜結構已受到損害，加之在異常的血流動力學作用下，血管內皮細胞的形態結構和功能等方面可能發生了變化，這使得在體外對曲張靜脈內皮細胞的細胞學水平的研究成為一個難題。如何在體外對曲張靜脈的內皮細胞進行高效的分離培養還需要更多的探索與嘗試。
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