文摘
冠状动脉重建术仍然是阻塞性冠状动脉疾病的标准治疗,可以通过经皮冠状动脉介入(PCI)或冠状动脉搭桥手术。相当大的进步呈现PCI最常见的血管再生和改善临床结果。然而,众多挑战现代PCI依然存在,即支架内再狭窄和支架血栓形成,强调理解血管壁损伤反应的重要性来确定干预的目标。最近有前途的发现,内皮祖细胞(epc)获得了相当大的兴趣越来越升值的作用在血管内稳态和促进血管植入支架后的修复的能力。循环EPC数量与心血管风险负相关,而人类内皮祖细胞的政府已经证明改善临床结果。尽管有这些令人鼓舞的结果,然而,促进内皮祖细胞作为一个治疗方法一直受到根本性的障碍:EPC的标准是什么?我们审查当前的定义和来源的内皮祖细胞以及提出EPC-mediated血管修复机制。此外,我们将讨论当前状态的内皮祖细胞作为治疗药物,专注于内生扩充和移植。
1。介绍
冠状动脉疾病(CAD)是发病率和死亡率的主要原因(1]。冠状动脉血管再生(恢复心肌的血液流动)仍然是阻塞性CAD的标准治疗,可以通过经皮冠状动脉介入(PCI)或冠状动脉搭桥手术(CABG)。PCI已成为最常见的血管再生的方式执行,由于相当大的进步。现在开始是简单的球囊成形术有进化通过许多代人的血管支架,从裸金属支架(bms),然后第二代药物洗脱支架(一部分)2- - - - - -5]。虽然早期PCI技术充满了高并发症包括突然关闭,后续进步减轻这种风险。然而,众多的挑战依然存在,包括支架内再狭窄(ISR)和支架血栓形成(圣),集体发生在每年5 - 8%的病例(6,7]。此外,我们对血管壁的理解对损伤的反应继续进化为治疗提供更多的机会为我们理解,祖人口已结晶的影响。在过去的十年里,描述祖细胞数量,理解他们的角色在血管内稳态,并利用他们的治疗潜力仍在一个生物性水平上通过修改他们地区的调查。
血管壁的损伤反应(例如,血小板破坏和/或支架部署)取决于许多相互依赖的因素,包括侮辱本身结合船舶wall-stent接口的动态特性(包括血管壁的细胞成分和支架材料和尺寸),血管,和循环信号。事实上,PCI本身提示内皮剥蚀和破坏的血管内稳态高压气球通货膨胀和随后的力量通过内皮细胞层支架struts来扩展破坏通过底层的内侧和外膜层8]。针对损伤,影响血管内皮分泌多种分子语气,炎症细胞入侵,血栓形成,和平滑肌细胞增殖9]。事实上,stent-induced内皮损伤导致血小板活化和血栓传播就能导致支架血栓形成(10]。损伤,介导炎症是由激活的低氧诱导因子(HIF),下游有影响的因素,包括基质细胞衍生因子- 1 (SDF-1),检验,interleukin-8(引发)、血管内皮生长因子(VEGF)和c - kit配体等等11]。集体,这刺激激活大量炎症细胞(中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞)血管壁的时候,同时也刺激平滑肌细胞(smc)和myofibroblasts导致neointima (NI)的形成和随后的ISR (12]。矛盾的是,这一过程,包括VEGF分泌特别提供了一个刺激,动员内皮祖细胞(epc)的损伤和调节血管修复(13),下面详细的机制进行了综述。
内皮祖细胞是一个有吸引力的治疗选择考虑到他们所谓的能力,促进血管植入支架后的修复。因此,逆循环EPC数据之间的相关性和动脉粥样硬化的负担和未来心血管风险的概率已经指出[14,15]。此外,患者ISR也降低循环内皮祖细胞的数量和EPC功能受损(16,17]。EPC活动网站的潜在好处的血管损伤,增加他们的数量和/或函数的手段追求,由于临床和动物实验表明改进的结果后EPC管理(18,19]。此外,有证据表明,内皮祖细胞动员在急性冠状动脉综合征患者,建议一个内生机制的存在,如果利用,有可能改善结果(20.,21]。这项工作对EPC信号的重要性,激发兴趣,和功能调节血管内稳态的治疗潜力利用EPC生物学中受益,尤其是在PCI的设置(22]。在此,我们回顾内皮祖细胞的生物学及其作为标志,调制器,治疗血管修复剂。
2。内皮祖细胞
首次观察到血管祖细胞在动物模型植入涤纶移植或硅橡胶管23- - - - - -29日]。这些实验的第一个表示“pseudointima”的存在主要由内皮细胞和血管平滑肌细胞,产生兴趣,这些细胞的起源(30.]。这个起源终于在1997年发现,当Asahara孤立从外周血内皮祖细胞,称他们的CD34 +细胞在人类血管循环,随后与血管内稳态和内皮修复(5,31日- - - - - -34]。后来的研究描述了骨骨髓来源内皮祖细胞进入血管后,后肢缺血(35和心肌梗死36)以及在伤口37和肿瘤38)网站。内皮祖细胞被认为促进血管修复血管损伤的导航网站,他们通过行动1)与周围细胞旁分泌信号(现在被认为代表行动的主导模式)和(2]transdifferentiating成熟内皮细胞和正在形成新的血管的血管生成5,39)(图1)。这样,内皮祖细胞被认为治疗的承诺,虽然利用这种潜力已经被证明具有挑战性。
2.1。内皮祖细胞的进化的定义
因为他们发现,内皮祖细胞的精确定义仍相当大的辩论的话题,表示理解的主要障碍的生物学和应用这些独特的细胞。这被认为是一个驱动力相互矛盾的结果指出在临床前和临床试验,在不同的方法在细胞来源、细胞纯化、检测方法、动物模型或分析已发表(40]。迄今为止,内皮祖细胞已确定通过两种主要方法:(1)细胞表面标记和(2)集落形成单位(cfu)和培养/循环血管生成细胞(机电)(图2)。然而,尽管这些方法允许内皮祖细胞的物理身份,他们无法确定这些细胞的体外活动也在生理条件下的表型表达。我们在此简要讨论两种常见方法用于定义内皮祖细胞。
(一)
(b)
2.1.1。细胞表面标记的鉴定
内皮祖细胞可分为基于特定的细胞表面抗原的表达通过流式细胞仪(表1)。成熟的内皮细胞(ECs)表达多个表面抗原CD34、VE-cadherin、血管性血友病因子(vWF)激酶插入domain-containing受体(KDR)或VEGFR2和E-selectin41]。然而,成熟的ECs之间表面抗原表达变化取决于特定的容器,器官,内皮细胞的激活状态。区分内皮祖细胞和成熟的ECs因血管损伤后,CD133 (AC133)是利用,因为它通常是失去了在成熟的内皮祖细胞到成熟的ECs。表面标记CD34、VEGFR2和CD133已经被研究者广泛接受定义内皮祖细胞,尽管许多研究通常采用的两个三受体(40,41]。其他对内皮祖细胞的研究采用CD45dim / CD34 CD133 / CD117、CD117发挥作用在动员造血干细胞(32,42,43]。2007年,从成人外周血内皮祖细胞等人孤立的案例针对CD34 + VEGFR2 +和CD133 +细胞没有贡献的形成成熟的内皮细胞体外,祖细胞的进一步挑战现有的模型(44]。尽管争议,基于细胞表面标记内皮祖细胞的定义(即CD34 + / KDR +)被证明是预测心血管患者的结果,贷款支持这种方法15]。进一步的工作,包括体内和体外的评估内皮分化能力,需要更好地定义这个族群祖细胞和确保未来的研究和治疗关注人口均匀。
2.1.2。基于细菌鉴定技术
从外周血内皮祖细胞也可以隔离电镀这些细胞在各种细胞培养分析和评估他们的集落形成能力(图2)。Asahara等人首次发现这些基于cluster-forming CD34 +内皮祖细胞的细胞(31日]。菌落计数被用作预测循环祖细胞的数量,而纺锤状细胞周围的每一个殖民地被确认为内皮祖细胞。2003年,希尔等人孤立的外周血单核细胞(PBMCs)静脉血通过聚蔗糖梯度离心。减少污染的成熟ECs, PBMCs镀48小时到纤连蛋白板然后不依从细胞山肩到fibronectin-coated板量化EPC-derived殖民地。殖民地被薄、扁平细胞辐射中心聚集的细胞。测定商业化,这些殖民地被称为集落形成unit-Hill (CFU-Hill)。CFU-Hill试验证明逆循环CFU-Hill浓度和弗雷明汉的关系人类的心血管风险评分(14]。然而,后来工作质疑这些单元的可靠性量化内皮祖细胞,而是说他们实际上可能代表细胞单核细胞/巨噬细胞和/或t细胞起源(45]。尽管如此,虽然CFU-based内皮祖细胞可能仍不精确的定义,但已被证明作为临床终点的标志(14]。
确定之间的关系这两个不同的隔离方法对内皮祖细胞是至关重要的,确保一个统一的内皮祖细胞的定义。研究了这两种方法之间的关系,显示CFU没有联系号码的CD34 + / KDR +或CD34 + / KDR + / CD133 +细胞(46]。2007年,CD34+/ VEGFR2+/ CD133+细胞被孤立使用细胞分选仪和化验使用两个不同的内皮细胞培养系统和造血集落化验。没有内皮殖民地形成和孤立的细胞表达造血细胞标记、CD45 [44]。排序的一个可能的解释是,细胞可能会失去关键信号分子在这一过程中,影响最终的内皮细胞表型观察到在其他试验,尽管这种现象知之甚少。此外,表面标记用于定义内皮祖细胞也发现myeloid-monocytic细胞,这可能导致隔离不洁净的EPC数量(47]。因此,孤立和理想的方法定义一个EPC仍然是争论的主题,阻碍治疗进展。
2.2。内皮祖细胞的来源
2.2.1。骨髓
Asahara等人形容第一内皮祖细胞起源于骨髓(31日]。使用的骨髓细胞表达LacZ (牛乳糖),它被一个endothelial-specific启动子转录监管(Tie2或Flk-1)。发展中neovasculature集团确定LacZ-positive细胞在所有的模型41]。从那时起,其他几个缺血的动物模型支持骨骨髓来源的单核细胞血管发展中的作用[48,49]。此外,一些临床试验采用来源于祖细胞的骨与不同程度的重建术对急性心肌梗死后成功的死亡率和心室复苏(50]。
2.2.2。肾脏
肾祖细胞(rpc)与正常成人肾皮质薄壁组织细胞表面标志物CD133 +和PAX-2 +(胚胎肾标记)。这些rpc能够自我复制,可以在体外分化成上皮或内皮细胞65年]。“Nephrospheres”由这些细胞在文化形式的基础功能试验用于干细胞隔离。一组利用示踪PKH26识别CD133 + / CD24−与上皮细胞分化成细胞,内皮细胞,或podocytic特性(66年]。人们认为,这些居民rpc可能在成人肾修复中发挥作用虽然是有限的数据来支持这个67年,68年]。
2.2.3。血管壁
大多数模型EPC-mediated血管修复调用导航能力的骨骨髓来源的内皮祖细胞循环血液中。相信人类主动脉内皮细胞(HAECs)或人类脐静脉内皮细胞(HUVECs)从血管壁终末分化成成熟的ECs (69年]。然而,当HAECs被隔离检查ECs的层次结构基于其增殖能力,他们能够通过体外> 40使用单细胞沉积分析人口倍增,从而表明居民高增殖潜能的存在内皮细胞集落形成细胞(HPP-ECFCs)线,这可能有助于血管修复(69年]。这一发现表明,血管生成可能由内皮祖细胞(70年]。然而,越来越多的证据表明,居民ECs实际上修复受损的内皮,挑战前面的前提,这是专属循环内皮祖细胞的能力。Hagensen等人相比,循环的贡献和居民细胞被移植血管修复wire-injured颈动脉段从野生型老鼠Tie2-GFP老鼠,在ECs表达绿色荧光蛋白。这个模型发现,针对形成的血管内皮损伤可能出现通过周围ECs迁移而不是从循环祖细胞(71年]。进一步的工作正在进行识别与判断再生居民细胞在动脉系统。
最近,除了循环祖细胞,居民的存在血管祖细胞在血管的动脉外膜已被证明。ApoE−−/老鼠用于识别外膜的祖细胞染色,本来CD34, Flk-1 [72年]。事实上,本来就+细胞能够分化成ECs和平滑肌细胞(smc),从而可能导致reendothelialization和/或镍的形成,分别为(73年]。2007年,Pasquinelli等人发现了两个独立的祖细胞数量之间的媒体和人类股动脉和胸主动脉动脉外膜(74年]。他们孤立CD34 +和c - kit +细胞获得欧共体属性在培养VEGF的存在。2010年,Campagnolo等人孤立的CD34 + / CD31−细胞从人类隐静脉搭桥的患者。这些祖细胞可以分化成脂肪细胞、周、smc、刺激血管生成,改善血液流动时注入小鼠缺血后肢[75年]。
2.2.4。脂肪组织
脂肪组织被确认为内皮祖细胞的来源当Planat-Benard肉瘤等人孤立的人类脂肪细胞和成细胞可以分化成脂肪细胞或ECs在适当的条件下(76年]。隔离从外周血内皮祖细胞是耗时而脂肪组织可能代表一种孤立内皮祖细胞的来源。这些脂肪tissue-derived epc (ADEPCs)能够增强HUVEC capillary-like管形成基底膜基质(77年)和参与新血管形成,当移植到大鼠创伤性脑损伤模型(78年]。最近的工作描述的表面标记ADEPCs已经证明存在许多EPC标记描述包括CD34、Stro-1, VEGFR-2 (KDR),以挪士,CD31 [77年]。
2.2.5。脾
几项研究已经证实了一个重要的角色在EPC动员和移植脾(79年]。大多数造血干细胞(hsc)迁移到骨髓和脾血窦,与内皮,通信交互,似乎对他们的维护很重要80年]。spleen-derived单核细胞移植修复endothelium-dependent在动脉粥样硬化血管舒张ApoE老鼠,表明脾血管的内皮祖细胞来源修复(81年]。同时,内皮祖细胞与脾脏匀浆提高reendothelialization和减少neointima (NI)形成在颈动脉内皮损伤的模型82年]。
2.3。EPC-Mediated血管修复
2.3.1。动员
证据支持的优势来源于内皮祖细胞的骨,最可能的来源动脉修复和相应的我们会关注他们的动员、审查各种趋化因子负责指导内皮祖细胞的血管损伤。VEGF,一个有效的移动器和血管生成的激活剂,被认为是诱导增殖,分化,趋化性血管损伤后的ECs (83年]。因此,增加VEGF水平通过腺病毒表达VEGF促进内皮祖细胞的招聘网站的损伤和促进新血管形成的小鼠模型。这种效应可能是由矩阵metallopeptidase-9 (MMP-9)是sKitL转化为可溶性生存因素,从而提高VEGFR2 +从osteoblast-rich地点祖细胞和促进交通血管区域,促进运动到循环(84年]。有趣的是,一氧化氮(NO)似乎发挥重要作用的表达MMP-9动态和静态的形式。研究内皮一氧化氮合酶3基因敲除小鼠(NOS3 KO)显示的表达式和活动MMP-9即使刺激VEGF。这些老鼠证明减少新血管形成诱导缺血和减少EPC动员缺血区域(85年]。相比之下,AVE9488(以挪士upregulator)增加内皮祖细胞中没有表达和增强他们的迁徙能力(86年]。因此,似乎没有和MMP-9发挥重要作用在促进VEGF-mediated血管再生。
其次,SDF-1是越来越感兴趣的趋化因子,持续表达的蛋白,调节炎症介质、细胞外基质的变化,机械力和缺氧87年]。血小板分泌SDF-1在受伤的网站被激活,这可能提供当地的信号需要招募内皮祖细胞的损伤。事实上,SDF-1似乎只在缺血性损伤的存在[诱导新生血管形成88年]。在NOS3 KO小鼠,SDF-1-associated新血管形成和EPC动员是沉默,这表明VEGF /以挪士信号通路可能扮演了一个重要的角色在这个血管内稳态(89年]。SDF-1具有类似功能的其他因素包括雌激素,他汀类药物,促红细胞生成素。这些因素提高EPC动员和新血管形成和抑制neointima增生,但同样沉默在NOS3 KO小鼠(90年- - - - - -93年]。
2.3.2。归航
理解的机制epc网站的血管损伤是利用他们的治疗潜力的关键。这个过程被认为是类似于滚动和白细胞的粘附行为表现出的炎症。EPC归航涉及一个EPC表面分子之间的相互作用和相关配体表达死亡ECs。P -和E-selectin被认为在这一过程中扮演关键角色。Foubert等人已经通过他们的研究阐明这个过程erythropoietin-producing人类肝细胞癌(以弗所书)受体及其相关ephrin配体,血管发展的监管机构。集团表明Eph4B ephrin-B2-Fc激活的嵌合蛋白增加人类内皮祖细胞的血管生成潜力后肢缺血小鼠模型,这与EphB4 siRNA治疗反应迟钝。Eph4B似乎提升P-selectin糖蛋白ligand-1表达和EPC粘连,影响可以废除与E -利用中和抗体和P-selectin [94年]。2-Integrins表面内皮祖细胞调节内皮祖细胞的迁移和粘附受损的内皮细胞以及新血管形成(95年]。高运动性组框1 (HMGB1)已被证明能激活1,2-integrins epc表面通过绑定HMGB1受体愤怒(晚期糖成品受体)和TLR2 (toll样受体2)。有趣的是,HMGB1坏死后释放到细胞外空间,但不是细胞凋亡,并与改进的导航和粘附的内皮祖细胞的伤害(96年]。
接下来,细胞间粘附molecule-1 (ICAM-1)在缺血upregulation指出提高EPC招聘缺血性四肢(97年]。hypoxia-responsive基因,integrin-linked激酶(同类)调节ICAM-1表达式。其超表达从而增加表达ICAM-1以及SDF-1 ECs,两个关键分子参与招聘的内皮祖细胞在血管生成(98年]。EPC表面蛋白和内皮细胞之间的协同作用和/或细胞外配体是必不可少的EPC导航网站的伤害(图1)。
除了EPC迁移到血管损伤位点,EPC入侵受伤组织器官修复和功能至关重要。内皮祖细胞和成熟的ECs的基因表达分析确定了蛋白酶组织蛋白酶L (CathL)是高度表达。CathL体外所示是矩阵退化和EPC入侵的关键。一个CathL-deficient后肢缺血小鼠模型典型显示可怜的肢体恢复。,当CathL-deficient祖细胞注入时,受损的归航受伤和受损的新血管形成是观察到的网站99年]。内皮祖细胞缺乏MMP-2同样显示减少侵袭性和增殖能力(One hundred.]。因此,许多分子已经涉及内皮祖细胞归巢的通过滚动和粘附模型,根据需要附加protease-mediated入侵。
2.3.3。旁分泌作用
不太可能EPC分化转化为成熟ECs代表一个有意义的修复机制。相反,越来越多的研究表明,这些循环细胞可以通过旁分泌促进动脉修复影响邻近的细胞(图1)。许多细胞之前确认为epc最近被证明来自单核细胞的谱系,表明它们可能导致血管修复通过释放旁分泌VEGF等因素(101年]。例如,治疗HUVECs和冠状动脉内皮细胞(CAECs)培养内皮祖细胞或成熟媒体(CM) ECs证明EPC-derived厘米有更高水平的引发和它对HUVEC演示了一个鼓舞人心的作用和CAEC扩散102年]。
旁分泌信号似乎在早期和晚期内皮祖细胞的一个重要方面。早期内皮祖细胞来源于单核细胞的细胞谱系(CD14 +)形成纺锤状细胞经过7天的文化。相比之下,晚期内皮祖细胞是来源于CD34 +血统14-28天后文化和像ECs (39]。早期内皮祖细胞有一个适度的贡献直接并入相对于晚期内皮祖细胞(内皮103年),但分泌proangiogenic刺激细胞因子如VEGF、纤维母细胞生长因子(FGF),引发,胎盘生长因子,SDF-1,血小板衍生生长因子(PDGF) [104年,105年]。此外,操纵VEGF-Akt途径可以刺激细胞生存和增殖106年]。这些信号是至关重要的,因为他们有助于内皮再生通过招募居民内皮和心脏祖细胞改善内皮再生。晚期内皮祖细胞有直接作用在新血管形成,但在旁分泌信号减少的作用相比,早期内皮祖细胞。然而,他们仍有包括VEGF分泌proangiogenic因素,引发,PDGF [107年]。他们建议进一步的子集内皮祖细胞可以定义根据他们的分泌,而调制的趋化因子概要文件可以帮助提高他们的炎症概要文件(108年]。
最近,EC-derived微粒(emp)或微泡(MV)被确认为车辆不同的旁分泌模式的行动。员工是复杂的囊泡从激活或脱落凋亡ECs发挥重要作用在血管内皮功能和血管生成。员工是高度功能分子与表面分子和一些包含DNA, RNA,或微109年]。这些是员工被靶细胞,如成熟的ECs,刺激内皮再生(47]。注入EMPs与减毒鼠肾损伤的有关加强扩散,减少细胞凋亡。这样治疗后效果是减少EMPs核糖核酸酶或microrna的损耗,暗示了势函数的RNA在EMP血管修复(110年]。其他人已经表明,EMPs加速内皮修复治疗颈动脉损伤后小鼠模型,microrna - 126在emp发挥了至关重要的作用在调节EC动员、扩散和再生111年]。随着我们继续破译祖细胞的潜在生物学,旁分泌信号血管修复的影响似乎永远重要的增长,呈现两个障碍,还更多的潜在治疗靶点。
3所示。的治疗潜力
临床前试验涉及内皮祖细胞取得了可喜的成果,epc展示具体的能力纳入损伤和减轻neointima形成的网站(112年]。我们组分离培养从CAD患者血管生成细胞,表明提高可以改善reendothelialization机电(42]。其他物质,包括雌激素、g - csf和瘦素已被证明动员内皮祖细胞,增强动脉血管损伤后修复动物模型(113年- - - - - -115年]。因此,内皮功能障碍被认为预示心血管疾病。因此,循环EPC水平可以作为一个潜在的生物标志物内皮功能和完整性,同时增加EPC水平可能代表一个可行的治疗目标。理解和增加内源性内皮祖细胞到目前为止已经吸引了相当大的关注,那么受伤的移植内皮祖细胞直接进入网站。事实上,这两种治疗主题代表epc的大多数应用程序在一个治疗的作用。然而,临床试验增加EPC水平和活动有很大的变化在EPC隔离技术和定义,可能导致冲突的结果和阻碍进步的内皮祖细胞在治疗领域。
3.1。增加内源性内皮祖细胞
3.1.1。抗高血压治疗
一些常见的抗高血压(即。,blood pressure lowering) agents include angiotensin converting enzyme inhibitors (ACEi), angiotensin II receptor blockers (ARB), and calcium channel blockers (CCB). All of these agents have been extensively studied and yielded an improvement in EPC number and function by differing mechanisms of action. ARBs have improved numbers and function of EPCs by inhibiting oxidative stress [116年],ACEi产生增强EPC数量和功能在给患者稳定的CAD (117年]。ACEi也证明刺激一氧化氮的活动,减少氧化应激在人类细胞(118年]。建行如硝苯地平提高EPC功能和提供了一个更大的抗氧化应激和细胞凋亡119年]。因此,相当多的证据支持降压药的作用提高EPC数量和功能。
3.1.2。他汀类药物治疗
他汀类药物最初开发修改患者的血脂水平,降低低密度脂蛋白和甘油三酯水平提高心血管的结果。然而,涉及CAD患者他汀类药物治疗的临床研究显示更高水平,动员内皮祖细胞(120年,121年]。这些研究表明最初的承诺可能增强内源性内皮祖细胞改善临床结果。他汀类药物对内皮祖细胞的影响背后的机制是一种蛋白激酶磷酸化的剂量依赖性增加几分钟后,该收益率增加动员、迁移、增殖和生存内皮祖细胞(120年]。EPC水平升高也被观察到CAD患者他汀类药物治疗,急性心肌梗塞,post-CABG [122年- - - - - -124年]。从血管修复的角度来看,发展ISR的患者也被证明有功能受损的内皮祖细胞(16,17]。在之前的评论,我们表明,他汀类治疗导致控制权循环内皮祖细胞显著升高,平均增加了70.9%(从25.8%到223.5%不等)43]。相当大的方差在EPC增加他汀类治疗最有可能反映了内皮祖细胞的定义使用的差异以及不同的隔离技术。
3.1.3。GSK-3β
糖原合酶激酶(GSK-3)是一种丝氨酸/苏氨酸激酶磷酸化连环蛋白负调控Wnt信号通路(125年]。Wnt信号通路中扮演着重要的角色在动员内皮祖细胞和增强新血管形成的126年]。这个途径产生多个分泌糖蛋白调节许多细胞过程,包括造血干细胞的功能。我们组第一次显示的体外实验GSK-3的抑制与EPC水平和减少EPC细胞凋亡增加。体内,我们观察到GSK-3抑制导致reendothelialization的改善和减少neointima形成后损伤(42]。
糖尿病(DM)患者减少了EPC水平和细胞凋亡率增加。此外,糖尿病患者有更高层次的GSK-3显示活动导致更高水平的磷酸化连环蛋白。DM-EPCs与减少动员、迁移和受伤的导航网站(127年]。我们组表明GSK-3治疗抑制剂减少细胞凋亡,增加VEGF生产,提高EPC体外入侵能力。蛋白质组学分析DM-EPC与正常EPC透露37独特的调节蛋白。组织蛋白酶B被确认为蛋白质介导增强入侵GSK-3后内皮祖细胞的能力抑制(128年]。虽然直接的作用机制仍不清楚,其他的研究似乎支持我们的研究结果。激活Wnt /连环蛋白通路在人类间充质干细胞分化与upregulation组织蛋白酶B (129年]。尽管需要更多的研究在GSK-3的应用抑制提高EPC函数,它似乎是一个有前途的未来治疗发展的大道。
3.1.4。支架
如前所述,冠状动脉支架有明显先进的从简单的金属支架复杂的药物运输系统来促进动脉治疗(5]。药物洗脱支架(一部分)经常用于PCI涂有抗增殖和抗炎药物,与第一代一部分使用西罗莫司和紫杉醇。紫杉醇最初开发用于治疗卵巢癌,防止通过抑制细胞增殖的微管调节有丝分裂期间(130年]。后续的工作然后显示其抑制平滑肌细胞的亲和力和neointima形成,导致其发展密不可分(131年]。西罗莫司(雷帕霉素)最初被开发为一种抗真菌剂,但它的使用是有限的由于其免疫抑制特性。但它也指出,抑制镍形成贷款本身实现DES。通过阻止它制定的影响来阶段在细胞周期进程通过抑制哺乳动物雷帕霉素靶(mTOR)激酶(132年]。在血管内皮祖细胞的作用治疗变得明显,新技术然后专注于发现的手段提高EPC招聘和扩散专门支架现场部署和后续内皮损伤(133年]。
第一支架利用内皮祖细胞的修复能力是Genous单克隆反CD34涂层支架(134年]。这EPC-capture支架包括一个不锈钢支架覆盖与CD34抗体共价耦合的多糖聚合物。Healing-FIM试验EPC-capture支架和裸金属支架相比,证明类似倪增生之间的两个军团,这表明EPC-capture支架未能抑制镍增生(134年]。虽然最初承诺的概念,随后的随机试验已经显示增加ISR与Genous支架与紫杉醇洗脱支架相比,矛盾的建议增加倪增生与这项技术(135年]。这些令人失望的结果是感觉与三个因素有关:(i)支架支架本身是一种早期的一代装置(厚struts没有任何抗增殖药物),(2)CD34是一种表面抗原常见各种祖细胞,并可能导致非特异性结合支架从而促进倪增生,和(3)已知CAD患者内皮祖细胞数量和功能降低(5,15]。此外,治疗II注册报道,患者正常水平的CD34 + KDR + EPC滴度较低利率水平ISR相比,减少了患者的内皮祖细胞-支持概念,增加内源性内皮祖细胞可能是成功的关键(136年]。因此,试图利用难得的和不正常的细胞可能没什么好处。因此,未来试验试图解决内源性内皮祖细胞的状态可以通过结合他汀类药物治疗与Genous支架改善reendothelialization [137年]。在最近的5年随访研究Genous支架患者靶病变血管再生,支架血栓形成和ISR稳定在12 - 24个月,5年(138年]。需要进一步的数据更好地理解EPC-capture支架技术在常规PCI的角色。
进一步完善这一技术,EPC-capture支架已经加上paclitaxel-coated气球的意图减少困扰倪扩散和ISR指出,第一代Genous支架由于其抗增殖特性。完美的支架研究研究了120 CAD患者服用EPC-capture支架紫杉醇洗脱后的气球膨胀紧随其后。这种方法成功地减少再狭窄(139年),很可能表示这项技术的未来发展方向。同样,组合支架(美国劳德代尔堡OrbusNeich医疗)由EPC捕获技术结合析支架减少镍的形成。西罗莫司的总浓度的一半是发现在标准DES,但它是在相同的方式发布。临床前试验猪模型显示减少镍的厚度组合支架标准析支架相比,低剂量的组合支架,everolimus (sirolimus-analog)洗脱支架(140年]。Haude等人在2013年出版的前瞻性,多中心,随机评价abluminal西罗莫司的涂层的生物工程支架(REMEDEE)试验,比较紫杉醇洗脱支架水松自由的组合支架,证明组合支架优于紫杉醇支架在九个月血管造影随访,因为晚期支架内腔损耗值毫米,毫米,分别141年]。这演示了初始组合支架的安全性和有效性相比第一代密不可分,但仍然需要进一步的数据建立该技术。而增加和最大化内源性内皮祖细胞显示了一些承诺,另一种方法涉及到外生内皮祖细胞的直接管理。
3.2。外生的移植内皮祖细胞
干细胞疗法已被开发为新的治疗方案对患有急性心肌梗死自2000年代初。第一个试验研究了注入骨骨髓来源的单核细胞(BMMNC) 10位病人在梗死后气球膨胀(142年]。自那时以来,许多试验注射BMMNC后进行血管再生PCI和CABG评估心肌恢复(143年- - - - - -145年]。这样的成功导致了全球祖细胞移植的大型随机对照试验(146年- - - - - -148年),包括心肌梗死(149年]。
过程包括收集从骨盆骨骨髓在全身麻醉下。CD34 +造血祖细胞或CD133 +(类似表面标记的内皮祖细胞早期定义)与BMMNC隔离,然后培养2 - 4周获得足够收益的祖细胞。然后将这些细胞直接注入患者的心脏在PCI期间的伤害。干细胞注射的时间变化研究中从第一PCI后四个星期24 - 48小时之内。同时,细胞的剂量管理在这些大型试验从10的差异很大6到1010细胞(146年- - - - - -149年]。总体而言,主要试验显示死亡率没有显著区别那些接受干细胞移植和那些没有收到细胞在短期内。此外,Cochrane综述干细胞治疗急性心肌梗死并没有发现显著减少心血管死亡率或主要不良心血管事件在短期和长期随访(细胞疗法后50]。而当然有趣的和有前途,这个技术仍处于起步阶段,需要相当大的进步建立本身作为一个合法的治疗选择。
4所示。结论
我们理解的复杂环境,是血管壁仍然是不完整的。当然,内皮祖细胞的发现具有巨大的潜力的监测和治疗血管疾病,特别是在修复内皮损伤发生的现代干预措施。通过增强和剥削的内源性细胞或直接移植细胞的需要,这两种方法显示的承诺。然而,尽管相当大的努力在过去的几十年里,我们的理解定义,信号,这些神秘的祖细胞和分化仍不完善,阻碍了进一步发展。只有一次这些基本组件是澄清祖细胞能够进步和成为一个合法的治疗选择。
信息披露
特雷福Simard和理查德·g·荣格共同第一作者。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突有关的出版。