微颗粒与内皮功能障碍

方 帆(综述)，蒋桔泉(审校)

(广州军区武汉总医院心内科，武汉 430070)



微颗粒与内皮功能障碍

方 帆△(综述)，蒋桔泉※(审校)

(广州军区武汉总医院心内科，武汉 430070)

微颗粒是多种细胞激活、损伤或凋亡时，细胞膜脱落产生的直径<1.0 μm的膜性小囊泡。研究发现，微颗粒与内皮功能障碍的关系密切，在介导内皮细胞引起的炎症反应、凝血反应、内皮舒张功能减退、新生血管生成和内皮细胞凋亡等方面发挥重要作用。微颗粒与多种心血管疾病密切相关，有可能成为多种心血管疾病各个发展阶段的重要生物学指标。

心血管疾病；微颗粒；内皮功能损伤

目前，心血管疾病有逐年增加的趋势，严重影响着人类的健康。如何积极预防和治疗，减少心血管事件的发生，已成为心血管疾病研究领域的重大课题。近年来，微颗粒的研究逐渐成为热点。微颗粒是细胞受到各种因素刺激时从细胞膜脱落的一种亚细胞组分，微颗粒与内皮细胞功能障碍关系密切[1]，被认为是内皮功能障碍相关性疾病的预测指标，现就这一进展予以综述。

1 微颗粒的形成和释放

微颗粒是多种细胞激活、损伤或凋亡时，细胞膜脱落产生的直径<1.0 μm的膜性小囊泡[2]。在各种因素(如炎性因子、氧化应激、剪切力等)刺激下，细胞膜上钙依赖的攀援酶、脂质翻转酶和转位酶被激活，磷脂酰丝氨酸暴露在细胞膜的外层，造成脂质原有的不对称性分布消失，细胞骨架蛋白重组，细胞膜脱落并释放入循环，形成微颗粒[3-4]。几乎所有的细胞都能产生微颗粒，根据微颗粒的细胞来源不同可分为血小板来源的微颗粒(platelet microparticles，PMPs)、淋巴细胞来源的微颗粒、白细胞来源的微颗粒、红细胞来源的微颗粒、内皮细胞来源的微颗粒和平滑肌细胞来源的微颗粒等[5]。正常生理条件下，细胞也会自发地释放一些微颗粒。在健康个体中，循环的微颗粒主要由血小板来源的微颗粒组成，其次是白细胞和内皮细胞来源的微颗粒[6]。

2 微颗粒的分型与检测

由于微颗粒携带有母本细胞的表面蛋白和细胞质等物质，使它们的来源能被检测[7]。已知内皮细胞来源的微颗粒的表面标记分子有CD31(内皮细胞黏附分子)、CD51(整合素)、CD54(细胞内黏附分子)、CD62E(E选择素)、CD105(内皮因子)、CD106(血管细胞黏附分子)、CD144(血管内皮钙黏着蛋白)、CD146(内皮连接蛋白)等，其中CD144是目前公认的特异性表面标记分子。PMPs表面标记分子有CD31(内皮细胞黏附分子)、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选择素)等。另外，表面标记分子CD4(T细胞表面Ⅰ型跨膜糖蛋白)、CD8(T细胞表面Ⅰ型跨膜糖蛋白)、CD45(白细胞共同抗原)可以用来识别淋巴细胞来源的微颗粒[8]。因此，通过标记微颗粒表面的特异性分子能识别不同细胞来源的微颗粒。

3 微颗粒与内皮功能障碍

内皮细胞作为血管壁与血流之间的屏障，具有重要的生物学功能。正常的血管内皮细胞具有调节凝血和抗凝血、调节血管紧张度、调节血管通透性、调节血管平滑肌生长及增殖、参与炎症反应等作用，病理条件下，上述作用受到不同程度的破坏，即内皮细胞功能受到损伤，主要表现为内皮依赖性舒张功能减退、血管通透性增加、炎症反应及凝血反应增强和内皮细胞损伤、脱落、修复等。研究显示，微颗粒能通过内皮细胞介导内皮细胞障碍[1]，而内皮功能障碍是许多心血管疾病的重要病理基础，贯穿着疾病发生发展的始终。微颗粒与内皮功能障碍的关系密切，主要表现在以下几个方面。

3.1 微颗粒与内皮舒张功能减退 NO是重要的血管舒张因子，不但能舒张血管平滑肌细胞从而发挥舒张血管作用，而且抑制凝血、炎症反应和氧化应激[9]。研究表明，微颗粒能降低一氧化氮合酶的生物活性以减少NO的合成，从而引起内皮舒张功能减退。程飞等[10]研究显示，内皮细胞起源的微颗粒能激活人脐静脉内皮细胞还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶，诱导氧化还原反应，NO生成减少，活性氧类产生增加，并且应用还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶抑制剂夹竹桃麻素后能明显减少活性氧类的产生，增加NO的生成。Tual-Chalot等[11]研究证实，缺氧条件下产生的微颗粒通过增强一氧化氮合酶活化的负性调节位点(苏氨酸495)的磷酸化水平及降低正性调节位点(丝氨酸1177)的磷酸化水平，减少NO的合成。上述研究表明，微颗粒能通过减少NO的生成，导致内皮舒张功能减退。

3.2 微颗粒通过内皮细胞介导炎症反应 微颗粒能通过内皮细胞产生促炎症反应作用，其中研究较多的是PMPs。一项体外研究表明[12]，PMPs能刺激内皮细胞表达和释放白细胞介素6、白细胞介素8、细胞间黏附因子1、血管细胞黏附因子1和E选择素等，这些物质在促炎症反应的发生过程中发挥着重要作用。此外，PMPs还含有大量的趋化因子。除了PMPs，其他类型细胞起源的微颗粒也有促炎症反应作用。Wang等[13]研究显示，单核细胞起源的微颗粒含有白细胞介素β和炎性复合体，这些微颗粒还能通过细胞外信号调节激酶1/2和核因子κB通路激活内皮细胞，促使炎症反应的发生。不过也有少数研究表明，一些微颗粒具有抗炎症反应作用。Dalli等[14]研究显示，中性粒细胞来源的微颗粒含有膜联蛋白1，可能会通过阻碍白细胞和内皮细胞的接触产生抑制炎症反应作用。

3.3 微颗粒通过内皮细胞介导凝血反应 微颗粒表面表达的大量黏附分子能黏附结合内皮细胞，传递生物活性物质，引起促凝血反应。研究显示，单核细胞起源的微颗粒能诱导内皮细胞凋亡，破坏内皮细胞的完整性，从而增加内皮细胞的凝血反应[15]。以上是关于微颗粒能促进凝血反应的相关报道，不过也有研究显示，微颗粒能产生抗凝血作用。Pérez-Casal等[16]研究显示，内皮细胞来源的微颗粒表面能表达蛋白C受体，活化的蛋白C与蛋白C受体结合后能产生抗炎症反应和抗凝血作用。

3.4 微颗粒与新生血管生成 关于微颗粒的血管生成作用目前存在争议。有研究表明，在内皮细胞中加入血小板来源的微颗粒培养，PMPs能促进内皮细胞增殖、迁移和新生血管生成[17]。淋巴细胞来源的微颗粒有促新生血管生成作用，这种作用可能是通过刺激内皮细胞释放NO来实现的[18]。另有研究显示，低浓度的内皮微颗粒能刺激新生血管生成，其机制可能是由于微颗粒表面表达基质金属蛋白酶家族，能降解细胞基质，使细胞外基质重构，刺激新生血管生成；而高浓度的内皮微颗粒能抑制毛细血管样结构生成，其机制可能是由于高浓度的内皮微颗粒增加了活性氧类的生成。

3.5 微颗粒诱导内皮细胞凋亡 目前存在两种不同的观点。一种是微颗粒对内皮细胞凋亡起保护作用。Abid Hussein等[19]认为，微颗粒内包含有大量的半胱氨酸蛋白酶，微颗粒通过水解半胱氨酸蛋白酶对内皮细胞起保护作用。Jansen等[20]则认为，内皮细胞起源的微颗粒能通过抑制膜联蛋白1/磷脂酰丝氨酸受体依赖途径，使内皮细胞免受凋亡。另一种观点是微颗粒能诱导内皮细胞凋亡。Werner等[21]研究显示，CD31+/膜联蛋白V+的微颗粒是乙酰胆碱介导的心脏血管内皮依赖性动脉流量介导的舒张功能的唯一独立预测因子。在一项对一级亲属中有冠状动脉粥样硬化性心脏病(冠心病)家族史的健康者的研究显示，有冠心病家族史健康个体的内皮微颗粒水平明显高于无冠心病家族史的健康个体[22]。其他如脑血管疾病的人群中也有类似的发现。

4 微颗粒与心血管疾病

内皮功能障碍是多种血管相关性疾病的始动因素。循环中的微颗粒水平与反映内皮功能障碍的指标——内皮依赖性动脉流量介导的舒张功能呈负相关[23]，因此认为，微颗粒的水平与多种心血管疾病有较好的相关性。一些临床研究也证实了这一点，Mallat等[22]研究发现，急性冠状动脉综合征患者血浆内皮细胞来源的微颗粒水平显著高于稳定型冠心病组和健康对照组。Bernal-Mizrachi等[24]的研究结果显示，首次心肌梗死患者的内皮细胞来源的微颗粒水平最高，不稳定型心绞痛患者、稳定型心绞痛患者、健康对照组血浆中的内皮细胞来源的微颗粒数量依次降低。

5 结 语

内皮功能障碍贯穿着多种血管相关性疾病发生发展的始终，而微颗粒能从多方面介导内皮功能损伤，因此，微颗粒有可能在血管相关性疾病的发展过程中发挥重要作用，这为疾病的发生、发展提供了新的认识。一些研究认为，微颗粒能成为多种心血管疾病的重要预测指标，但是微颗粒与疾病之间的关系复杂，其具体作用机制尚需更多的基础和临床试验去证实。

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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 编辑：相丹峰