广东省中医院  张敏州|王磊|曹爱琴

动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）导致的心脑血管疾病是严重危害人类健康的一大类疾病，死亡率和致残率居所有疾病之首，在发达国家被称为“头号杀手”，是世界范围的主要死亡原因。近年来有关AS的发生机制提出了新的学说，该学说以损伤应答和炎症学说为中心，而内皮祖细胞介导的损伤和修复反应则为AS的始动因素和重要环节，内皮祖细胞可能成为中医药抗动脉粥样硬化研究新的方向。
    1.当代医学对内皮祖细胞的研究现状
    1.1 内皮细胞结构和功能损害是动脉粥样硬化疾病的重要病理机制
    近年来研究发现，内皮细胞不仅仅是血管壁的单层细胞，而且是一个具有内分泌功能的器官，各种冠心病危险因素导致的内皮细胞结构和功能损伤是动脉粥样硬化、冠心病介入治疗后再狭窄（restenosis，RS）共有的始动病理机制[1-3]。各种心血管危险因素可对内皮细胞造成过度损害，导致内皮细胞调亡和内皮完整性丧失，从而引起血管内皮的渗透性增加和平滑肌细胞增生，使得单核细胞易于迁移，并伴有脂质的沉积和炎症因子的激活，最后形成动脉粥样斑块。
    加速损伤内皮的修复可有效抑制动脉粥样硬化的进展和平滑肌细胞的增殖，对于动脉粥样硬化早期和经皮冠脉内介入治疗（percutaneous coronary intervention,PCI）后再狭窄的防治有重要意义。药物涂层支架（Drug-eluting stent,DES）通过抑制平滑肌细胞的增殖而降低再狭窄的发生率，然而，DES的药物涂层也严重抑制了内皮细胞的修复，这是造成DES置入后支架内迟发性血栓事件增多的重要病理环节[4]。由于成熟的内皮细胞为终末分化细胞，其受损后自我增生、分化、修复能力有限，因而如何加速受损内皮的修复成为动脉粥样硬化疾病和再狭窄治疗领域一个迫切需要解决的重大问题[5]。
    1.2 内皮祖细胞在内皮细胞的损伤修复中发挥重要作用
    研究发现内皮祖细胞（endothelial progenitor cells, EPCs）在受损血管内皮的自我修复中发挥重要作用[6]，EPCs是指出生后机体中存在的能特异性归巢于血管新生组织并分化成内皮细胞的一群干/祖细胞，它不仅参与胚胎时期血管生成（angiogenesis），还与损伤的血管内皮的愈合和血管新生(neovascularization)密切相关[7]，尤其是对于前者具有重要的促进作用。Asahara等[8]于1997年首先发现成体外周血中存在能分化为血管内皮细胞的前体细胞（表面标志为CD34+）, 并将其称为EPCs。成人EPCs主要定居于骨髓，在某些生理、病理状态下，可从骨髓释放，并在外周血循环中运行，迁移到局部血管损伤处，分化成成熟的血管内皮细胞，从而修复损伤内皮、促进血管再内皮化。由于内皮损伤是动脉粥样硬化和再狭窄的始动机制，而内皮祖细胞在内皮的结构和功能损伤中的修复具有重要的作用，因而内皮祖细胞成为心血管基础研究领域的热点和关键问题之一。
    日益增多的证据[9-11]显示，通过各种途径向体内移植或动员机体自身的EPCs可以促进损伤血管内膜的再内皮化、抑制内膜的过度增生，提高缺血组织的血管新生能力，从而为治疗缺血性心脏病、血管介入治疗后再狭窄防治和糖尿病血管病变提供了新思路。利用lacZ基因编码的β-半乳糖苷酶可与X-gal接触后呈现蓝色，且不受细胞分化影响的这一特性， lacZ基因被广泛用于细胞的谱系分析，有作者将转Tie2/lacZ基因小鼠的骨髓移植给裸鼠（或FVB/N小鼠），并行颈动脉损伤，予他汀类药物干预，结果发现他汀类药物能够明显促进裸鼠（或小鼠）损伤内膜的再内皮化，且再内皮化的组织中X－gal染色阳性的细胞数也明显多于对照组，从而证实再内皮化的内皮细胞多来源于骨髓细胞，而他汀类药物通过动员骨髓内皮祖细胞能加速损伤内膜的再内皮化 [12]。运用同一方法证实雌激素、血管内皮生长因子（VEGF）和基质细胞衍生因子-1（SDF-1）均具有动员骨髓EPCs，修复损伤内皮细胞的能力[13-15]，尤其是VEGF和SDF-1对于EPCs动员、分化和归巢均有促进作用[16]。此外，EPCs可以促进人工移植物的内皮化，动物实验显示利用EPCs体外扩增后再注射入体内方法都可以促进移植物内皮化[17]。关于EPCs的临床研究业已初步开展，小规模研究发现自身动员或移植EPCs能够用改善心肌梗死后心功能和外周血管疾病血管新生[18]。
    1.3 冠心病人群中内皮祖细胞的数量和功能受损
    冠心病患者的外周循环中EPCs的数量和功能受到不同程度的受损，Vasa等[19]发现冠心病患者外周血EPCs数量较正常人减少40％，后续研究进一步发现冠心病患者循环血液中的EPCs数量和迁移能力与Framingham心血管危险因子呈负相关[20]。老年和糖尿病也是冠心病的重要危险因素，研究者发现老年和糖尿病患者组的EPCs的数量减少，其迁移、归巢、分化功能均明显受到限制[21、22]。故可以推测在心血管高危人群中由于循环EPCs的数量和功能均受到不同程度的抑制，内皮细胞损伤后不能得到有效修复，最终导致动脉粥样硬化进展和再狭窄的发生。
    鉴于以上问题，深入研究骨髓中内皮祖细胞迁移、归巢、黏附和修复损伤内皮作用的分子机制和调控因素，及开发平台以筛选能够动员骨髓内皮祖细胞修复损伤内皮细胞的药物，对于动脉粥样硬化疾病和PCI术后再狭窄的防治具有重要创新性价值和社会、经济价值。 
    2. 内皮祖细胞的中医药研究现状
    近年来的一系列研究发现，某些活血化瘀、益气、补肾类中药具有良好的内皮细胞保护作用。黄芪的主要成份黄芪多糖[23]对动脉粥样硬化内皮细胞和对抗氧化损伤具有良好的内皮保护功能；丹参水溶性成分丹酚酸B[24]能够减少动脉粥样硬化家兔血浆TXB2、ET浓度，对家兔动脉粥样硬化模型内皮细胞具有保护作用；水蛭素可以拮抗凝血酶诱导的血管内皮细胞产生和活化基质金属蛋白酶-2，从而保护内皮细胞[25]。既然中药能够抑制球囊损伤血管后的内膜增殖，对内皮细胞具有保护作用，而EPCs在内皮损伤后的修复过程中扮演着重要的角色，中药的内皮细胞保护作用是否通过动员骨髓内皮祖细胞修复损伤内皮而达到的，从而发挥保护血管内皮、防治动脉粥样硬化和PCI术后再狭窄的作用，是一个值得探索的重要问题。目前，关于内皮祖细胞的中医药研究业已引起研究者的重视。文献报道，丹参素[26-27]干预组可促进外周血EPC扩增，并显著改善外周血EPC的黏附、迁移和增殖能力，丹参酮ⅡA则无明显影响，低剂量复方丹参注射液[28]显著提高培养EPCs数量和功能，高剂量复方丹参注射液则反之。有作者建立缺血后肢大鼠模型[29]，补肾生血药通过动员骨髓EPC的迁移、分化，促进局部的血管新生，达到改善供血目的。然而，目前关于EPCs的中医药研究尚处于起步状态，无论是理论和实验研究均需进一步深入。
    3.内皮祖细胞的中医药研究思路
    3.1 益气活血法  
    “邪之所凑，其气必虚”，从微观辨证分析，正是由于正气不足，防御功能减弱，导致内皮细胞易于被外邪损伤，引起功能和结构的障碍，进一步可导致动脉粥样硬化和血栓形成，引起瘀血内停，因而内皮损伤多表现为气虚血瘀证，其修复需以益气活血法为主。当代多个研究发现益气活血中药能够调节骨髓干细胞的生理活性，李连达[30]研究发现双龙方（人参、丹参）则能够促进骨髓单核细胞在心肌梗死梗死区域归巢、分化、扩增，产生大量新生的心肌细胞及心肌小血管，促进梗死心肌的修复；有文献报道[31]自体骨髓单核细胞抑制联合益气活血中药治疗可以迅速改善下肢缺血患者的局部血液循环，从而改善患者的疼痛及冷感；另有作者[32]发现益气活血中药能够减轻及治疗骨髓基质细胞的放射损伤。因而，我们认为益气活血法对于EPCs具有潜在的动员作用。通冠胶囊具有良好的内皮保护作用，实验研究发现抑制兔髂动脉球囊血管损伤后的早期内膜增殖，减少内膜/中层面积比，抑制血管中层平滑肌细胞增生，抑制血管内膜PDGF-B mRNA 及TGF-β1的表达，抑制内膜细胞外基质合成[33-34]。在预试验中，我们发现通冠胶囊能够增加急性冠脉综合征患者外周内皮祖细胞的数量和功能的作用，其动员EPCs的作用值得进一步探讨。
    3.2 补肾活血法  
    由于年老是冠心病的重要的危险因素，而人的衰老决定于肾气的盛衰，即《内经》所谓：“年四十而阴气自半也”，“丈夫……五八肾气衰”，“女子……七七任脉虚，太冲脉衰少，天癸竭，地道不通，故形坏而无子”，这些皆说明冠心病的发生与肾中精气的虚衰有着密切的关系。若肾阴亏虚，不能滋养五脏之阴，心阴亏虚，脉道失润，心脏及其血脉失其濡养，而发“心痛”，即所谓“不荣则痛”；命火式微，不能上济心阳，引起心气不足，鼓动无力而为瘀血；肾阳虚衰，脾阳亦衰，阴寒内盛，痰浊宜生。上述过程中产生的血瘀、痰浊、寒凝等病理产物，痹阻心脉，即发心痛，即所谓“不通则痛”，故肾脏阴阳的虚衰和失调是为冠心病的重要病理基础。因而，以补肾为基础的补肾活血法为冠心病治疗的重要治法[35]。而“肾主骨生髓”，只有肾中经气充盈，才能充盈骨髓，EPCs来源于骨髓，因而可以推测补肾活血对于EPCs具有动员作用。
    总之，愈来愈多的证据显示，内皮细胞的凋亡和再生的平衡可能决定AS的进程和程度，来自骨髓的EPCs对于动脉“树”自稳态的维持至关重要。所以，利用EPCs来平衡内皮细胞的再生和凋亡，恢复内皮细胞的功能，修复损伤的血管有望成为将来治疗的重要手段和策略。初步研究发现某些补肾、益气、活血中药对于EPCs的增殖和功能具有动员作用，为中药抗动脉粥样硬化作用提供了新的作用靶点。今后，我们将在建立动脉内膜损伤模型的基础上，结合细胞谱系分析的方法进一步探讨中药动员EPCs的作用。