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粒细胞集落刺激因子动员人外周血干细胞体外扩增血管内皮前体细胞及其对裸鼠后肢缺血的促血管生成作用

董蔚  
【摘要】: 尽管在缺血性疾病的治疗方面有了很多进展,但不管是外周血管还是冠状动脉疾病,仍有一部分病人因为血管弥漫性病变、不具备可供搭桥的血管、介入治疗后再狭窄、桥血管闭塞、手术风险高等等因素,无法依赖手术或介入治疗等方法实现再血管化。这些病人在最大限度药物治疗情况下仍反复出现症状,“治疗性血管新生”的出现为这些病人的治疗带来了希望。 新血管形成的机制有血管生成(vasculogenesis)和血管新生(angiogenesis),前者是血管内皮前体细胞或成血管母细胞在原位分化为内皮细胞并形成血管的过程,后者则是已经分化的成熟内皮细胞移行并增生使原有血管延伸。既往认为血管生成只出现在胚胎时期,血管新生也出现在胚胎时期,但出生后只存在血管新生。血管内皮前体细胞(EPC)的发现改变了这一看法,目前认为出生后的新血管形成不只局限于血管新生,也有血管生成机制的参与。 与之相应,既往的促新血管形成方法局限于利用各种方法补充外源性生长因子,促进血管新生。但随着年龄增加血管内皮活力下降,多种冠心病危险因素损害内皮细胞,造成内皮对缺氧和血管新生因子反应低下。在血管内皮前体细胞(EPC)被发现并证实可促进成年个体血管生成(vasculogenesis)后,以提高内皮细胞反应性、增加内皮前体细胞产量、促进血管生成为目的的治疗方法应运而生。 本研究用健康成人经粒细胞集落刺激因子(G-CSF)动员后富集的外周血干细胞,贴壁培养法定向扩增出血管内皮前体细胞。这些细胞呈长梭形,在生长过程中形成类似胚胎时期“血岛”的结构及类似血管的条索状结构。每100个外周血单个核细胞(PBMC)可获得8.825±2.958个贴壁细胞。贴壁细胞具有多种内皮细胞特征,包括vW因子染色阳性; 能够与荆豆凝集素-I(UEA二)结合,同时还可内吞Ac-LDL。流式细胞 仪检测 UEAJ结合率达 92.l%。这些都说明贴壁细胞的内皮细胞特性十 分明显。 根据对培养前后粒单集落形成单位(GM-CFU)的观察,发现代表造 血细胞增殖能力的GM.CFU明显减低,表明定向培养可能阻断了造血细 胞的分化,相应增强向内皮细胞的分化。定向培养扩增前后细胞表面标 记物发生变化,血液细胞标记物减少,内皮细胞标记物 CD3、KDR CD62E有不同程度增加。 本研究的第二部分观察了培养的助C对裸鼠后肢缺血模型的作用。 荧光标记及免疫组化追踪静脉注射的EPC,发现其特异性地分布于缺血 组织,EPC组缺血肢体血流灌注比对照组提高巾刃.of人新生毛细血管 数增加(P<0刀1人动物实验的结果表明EPC特异性地向缺血部位趋化, 参与血管生成,增加毛细血管数,提高缺血肢体的血流灌注。 我们的研究结果说明,从G.CSF动员的人外周血中可定向培养扩增 出EPC,这些细胞具有多种内皮细胞特征,在肢体缺血的动物体内可向 新生血管活跃部位趋化,参与血管生成,增加毛细血管数,改善缺血组 织的血流灌注。因此这种细胞的发现为缺血性疾病的治疗提供了一种细 胞学治疗的新思路。EPC还可作为覆盖组织工程血管的材料,它的趋化 性还使它成为理想的基因治疗载体。因此,EPC具有广泛的应用前景。


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