冠狀動脈嚴重狹窄SAP患者的側支循環、EPCs、SDF-1α 變化及意義

祁學文，劉海峰，楊傳勝

(聊城市人民醫院，山東聊城252000)

冠狀動脈側支循環(CCC)形成是慢性或反復心肌缺血繼發的一種代償機制，豐富的CCC能夠限制急性心肌梗死面積、改善左心室功能、減少室壁瘤發生［1～3］。臨床實踐證實，不同患者發生相同冠狀動脈病變后心肌CCC的建立情況有較大差異，但具體原因目前尚無定論。研究發現，良好的CCC與內皮功能及一氧化氮生物利用度有關［4］，其中血管內皮祖細胞(EPCs)是內皮細胞的前體細胞，能分化為血管內皮細胞，特異性歸巢于受損內皮部位，參與損傷內皮的修復;基質細胞衍生因子-1α(SDF-1α)是一類新近發現的具有趨化活性的細胞因子，在干/祖細胞動員和歸巢過程中起關鍵作用，SDF-1α/CXCR4(SDF-1α惟一受體)軸也可能參與血管新生及其相關的生物學效應。2008年12月～2010年3月，我們對92例冠狀動脈嚴重狹窄的穩定型心絞痛(SAP)患者循環EPCs及SDF-1α進行了測定，旨在進一步探討CCC的形成機制。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 同期收治的92例冠狀動脈嚴重狹窄的SAP患者，男65例，女27例;年齡(67.3±10.7)歲。冠脈造影檢查均發現至少1支冠狀動脈有重度狹窄(＞90%)或閉塞，按Rentrop分級分為CCC良好(2級24例，3級18例)42例、CCC不良(0級22例，1級28例)50例，其一般資料具可比性，且冠脈造影前均接受5 d左右常規藥物治療。排除標準:①近1個月內有心肌梗死;②既往接受過冠狀動脈介入(PCI)或外科冠狀動脈旁路手術(CABG)治療;③并冠狀動脈心肌橋或先天性心臟病;④并瓣膜性心臟病;⑤并感染、腫瘤、慢性炎癥或結締組織疾病;⑥組織理化損傷，如外傷、骨折等;⑦嚴重肝、腎功能不全或外周血管疾病;⑧精神疾病。

1.2 CCC良好與不良者EPCs數量、體外生成血管能力及血漿SDF-1α水平檢測 ①EPCs數量、體外生成血管能力:采用密度梯度離心法取外周血分離、培養EPCs，每孔(包被有HFN)置入5×106外周血單個核細胞，孵育2 d后收集未貼壁細胞，調整密度為1×106/孔，繼續培養5 d，計數每個樣本中每孔的克隆數;將預先冷處理的EPCs懸液［細胞密度為(3～5)×105/ml］100 μl接種于鋪有基質膠的培養板［細胞密度為(3～5)×104/cm2］，37℃溫育30min，200倍倒置顯微鏡下觀察新生小(血)管生成(細胞拉長變形，長度為寬度的4倍以上)情況。②血漿SDF-1α水平:于入院24 h內采集空腹肘靜脈血2 ml，采用ELISA法按試劑說明書檢測血漿SDF-1α水平。

1.3 SDF-1α、AMD3100、KI8751 干預后循環 EPCs數量、體外生成血管能力及VEGF水平測定 同上分離92例患者外周血單個核細胞，培養4 d后隨機分為6組，分別加入含有 PBS、SDF-1α(10 、50、100 ng/ml)、SDF-1α (100 ng/ml)+CXCR4 拮抗劑AMD3100(20 ng/ml)、SDF-1α(100 ng/ml)+血管內皮生長因子(VEGF)特異性受體酪氨酸激酶抑制劑KI8751(20 ng/ml)的培養液，培養至第7天同上測定EPCs數量、體外生成血管能力，采用ELISA法檢測培養液中VEGF水平。各組實驗均重復6次，取均值。

1.4 統計學方法 采用SPSS12.0統計分析軟件進行統計學處理。計量資料以±s表示，多組間資料比較采用方差分析，兩組間資料比較采用t檢驗;指標間相關性采用直線相關分析和Pearson檢驗，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 CCC良好與不良者EPCs、血漿SDF-1α水平及與CCC分級的相關性 CCC良好與不良者 EPCs數量、體外生成血管能力及血漿SDF-1α水平見表1。循環EPCs數量、體外生成血管能力及血漿SDF-1α水平均與 CCC分級呈顯著正相關，r=0.74、0.69、0.82(P均＜0.01);血漿SDF-1α水平與循環EPCs數量及體外生成血管能力亦均呈正相關，r=0.81、0.64(P 均 ＜0.01)。

表1 CCC良好與不良者EPCs數量、體外生成血管能力及血漿SDF-1α水平比較(±s)

表1 CCC良好與不良者EPCs數量、體外生成血管能力及血漿SDF-1α水平比較(±s)

注:與CCC良好者比較，*P＜0.01

CCC情況 n EPCs數量(克隆個數)體外生成血管能力(小管個數/視野)SDF-1α水平(ng/ml)良好42 22.10±4.69 25.3±3.2 243.7±19.2不良 50 16.90±3.66* 17.4±2.6* 203.1±17.8*

2.2 SDF-1α、AMD3100、KI8751 干預后循環中EPCs數量、體外生成血管能力及VEGF水平 見表2。

3 討論

文獻報道，冠狀動脈粥樣硬化與內皮損傷和功能障礙密切相關，而新生血管中有約25%的內皮細胞由EPCs增殖分化而來［5］，提示后者在冠心病發生、發展中可能扮演重要角色。Kawamoto等［6］將EPCs移植于冠狀動脈狹窄的豬心肌內，發現其CCC形成良好;另有研究表明，非ST段抬高心肌梗死患者CCC的形成與循環EPCs數量呈正相關［7］;Matsuo等［8］發現，單支冠狀動脈慢性完全閉塞性病變患者中CCC良好者EPCs數量增多、衰老細胞減少。本研究顯示，與CCC不良者比較，CCC良好者EPCs集落形成數量增加、體外生成血管能力增強，且兩指標均與CCC分級呈顯著正相關。提示EPCs介導的血管發生可能參與冠心病患者CCC形成。

表2 干預后循環中EPCs數量、體外生成血管能力及VEGF 水平比較(±s)

表2 干預后循環中EPCs數量、體外生成血管能力及VEGF 水平比較(±s)

注:與 PBS及 SDF-1α+AMD3100、SDF-1α+KI8751干預者比較，*P＜0.05，#P＜0.01;與10 ng/ml的SDF-1α 干預者比較，ΔP ＜0.05，▽P ＜0.01;與50 ng/ml者比較，▲P＜0.01

干預藥物 EPCs數量(克隆形成數)體外生成血管能力(小管個數/視野)VEGF(ng/ml)PBS 19.7±3.5 17.2±3.8 85.4±14.6 SDF-1α 10 ng/ml 27.3±4.1* 20.0±4.0 104.7±17.4*50 ng/ml 39.2±4.2#Δ 26.7±4.1*Δ 141.9±14.3#Δ 100 ng/ml 56.3±7.4#▽▲ 39.5±5.5#▽▲ 239.1±33.4#▽▲SDF-1α+AMD3100 17.2±3.9 17.7±4.6 90.8±15.7 SDF-1α+KI8751 18.8±5.2 19.5±4.2 79.8±11.6

許多研究證明，細胞因子如SDF-1、細胞集落刺激因子(GM-CSF)及他汀類藥物在EPCs與血管新生中發揮重要作用;VEGF是最重要的促血管生長因子，具有強大的促內皮增殖、促血管生長作用，是目前公認的最具特異性的內源性血管生長因子，在冠狀動脈中直接注入VEGF蛋白后，約50%冠心病患者的核素心肌顯像提示心肌缺血改善，70%的患者冠狀動脈造影顯示建立良好的CCC［9］。近年來，SDF-1/CXCR4生物學軸在調節EPCs功能中的作用越來越受關注。SDF-1α是被報道的第一個針對人類造血干細胞的趨化因子，是主要由骨髓基質細胞分泌的有明顯趨化作用的蛋白，其在缺血組織中表達增強，并參與缺血誘導的EPCs動員、介導EPCs歸巢到缺血組織促進新生血管的形成;SDF-1α可刺激VEGF表達［10］。本研究顯示，與CCC不良者比較，CCC良好者血漿SDF-1α水平增加，且與循環EPCs數量、體外生成血管能力及CCC分級均呈正相關;SDF-1α可呈劑量依賴性顯著上調EPCs數量、增強其體外生成血管能力及VEGF水平，且此作用可被CXCR4拮抗劑AMD3100及VEGF特異性受體酪氨酸激酶抑制劑KI8751阻斷。提示EPCs介導的血管發生可能與SDF-1α有關，兩者可能協同參與冠心病患者CCC形成;SDF-1α對EPCs的生物學作用可通過受體介導，而 VEGF可能參與此過程的調節。

綜上所述，冠狀動脈嚴重狹窄的SAP患者的CCC形成情況與循環EPCs及血漿SDF-1α水平有關，VEGF可能參與此過程的調節;提高VEGF及SDF-1α活性可能對冠心病患者有益。

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