缺血性脑血管病患者颈动脉粥样硬化程度与循环内皮祖细胞的相关性分析

屈新辉 王卫真 蒋 婷 何 丹 谢旭芳 吴晓牧 张昆南△

江西省人民医院 1）神经内科 2）超声诊断科 3）中心实验室 南昌 330006

内皮祖细胞（endothelial progenitor cells，EPCs）是一类能增殖并分化为血管内皮细胞，但尚未表达成熟血管内皮细胞表型，也未形成血管的前体细胞。EPCs不仅参与人胚胎血管生成，同时也参与出生后血管新生和内皮损伤后的修复过程［1］。颈动脉粥样硬化是缺血性脑血管病的主要危险因素之一［2－3］，其主要病理生理基础是血管损伤后内膜增生和内皮功能不全［1］。本研究观察缺血性脑血管病患者（包括TIA、急性脑梗死、颈动脉粥样硬化）外周血EPCs数量变化，以探讨EPCs作为血管修复因子与颈动脉粥样硬化程度的相关性，为缺血性脑血管病的诊断和治疗提供新的思路。

1 资料和方法

1.1 临床资料 选择2009－01～2010－12江西省人民医院神经内科住院／门诊的超声检查提示颈动脉粥样硬化的急性脑梗死患者92例，男49例，女43例，年龄52～79岁，平均61岁；TIA患者48例，男26例，女22例，年龄49～76岁，平均62岁。颈动脉粥样硬化患者75例，男40例，女35例，年龄42～80岁，平均61岁。另选择同期在医院正常健康体检者95例作为对照组，男50例，女45例，年龄43～75岁，平均62岁，颈部血管检查未见异常。4组性别、年龄、吸烟、血脂、糖尿病等临床资料无统计学差异。入选者无口服他汀类药物史，近期无感染病史。

1.2 检测方法

1.2.1 流式细胞仪检测EPCs：取外周血50μL加入5μL的PE标记的抗人CD133及3μL的PerCP／Cy5.5标记的抗人KDR，在4℃冰箱中避光孵育30min，试管中加入红细胞裂解液500μL避光孵育10min，PBS 1～2mL以1500r／min离心10min，去上清，加入500μL的PBS缓冲液使细胞重新悬浮，通过流式细胞仪计数CD133、KDR双阳性细胞为EPC的百分比，检测时用 PE－IgG1及 PerCP／Cy 5.5－I gG1作为同型对照。用流式细胞仪Epics XLsystem测定分析。

1.2.2 颈动脉超声检测动脉粥样硬化：采用美国惠普Sonos Agilent 5500彩色多普勒超声诊断仪，使用11－31线阵探头。测量颈总动脉内膜中层厚度（IMT）：患者取仰卧位，纵向超声显像可表现为由相对较低回声分隔的两条平行亮线，两线间垂直距离即IMT，冻结颈动脉窦以下1cm图像，测量3次IMT，取3次测量值的平均值为颈总动脉IMT厚度值。管腔狭窄率＝（颈总动脉管径－最小残存管径）／颈总动脉管径×100%。狭窄程度分级按以下标准：0～49%为轻度狭窄；50%～69%为中度狭窄；70%～99%为重度狭窄；100%为完全闭塞。

2 结果

2.1 急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化组和健康对照组EPCs比较 （见表1）急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化3组患者EPCs数量较对照组明显减少（P＜0.01）；急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化3组患者中颈动脉重度狭窄的EPCs数量较轻中度狭窄的减少（P＜0.05）；急性脑梗死和TIA组患者EPCs数量较颈动脉粥样硬化组明显升高（P＜0.05）。

表1 急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化组和健康对照组EPCs比较

表2 循环EPCs与急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化组IMT的相关性

2.2 循环EPCs与急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化组IMT的相关性（见表2） 急性脑梗死、TIA、颈动脉粥样硬化组患者循环EPCs与颈动脉IMT呈负相关（P＜0.05）。

3 讨论

颈动脉粥样硬化引起脑血流动力学改变和斑块、栓子脱落，造成缺血性脑血管病发生。血管内皮细胞的损伤启动并加速了动脉硬化的进程，而循环EPCs参与血管内皮损伤后的修复。在正常情况下血管内皮损伤与EPCs修补之间存在动态平衡，维持内膜完整性，而EPCs数量减少可能影响内皮修复，导致内膜完整性受损，促使动脉粥样硬化发生和发展。

本研究以CD133／KDR＋为内皮祖细胞标志对缺血性脑血管病患者进行分析，评价循环EPCs数量与颈动脉粥样硬化病变严重程度的关系。

研究结果显示，缺血性脑血管病患者EPCs数量较对照组明显减少（P＜0.01）。与最近试验一致，Taguchi等［4］首次报道5例急性脑梗死患者脑梗死病灶数目与循环CD34＋、CD133＋细胞数值呈明显的负相关。Ghani等［5］测定88例急性缺血性脑卒中患者发病后4h内外周血EPC数量，发现急性缺血性脑卒中患者EPC数量与正常对照组比较有明显下降。Sobrino［6］等分别对脑卒中急性期、卒中稳定期及短暂性脑缺血发作、健康人群的外周血内皮祖细胞数量进行测定发现：与健康人群相比，3组人群内皮祖细胞数量显著下降，且彼此之间的差异无统计学意义。本研究结果还显示，随着颈动脉粥样硬化程度加重，EPCs数量呈现降低趋势，颈动脉重度狭窄与轻中度狭窄相比有差异（P＜0.05）。EPCs数量与颈动脉IMT呈负相关（P＜0.05）。EPCs数量改变的机制可能包括以下途径：（1）形成动脉粥样硬化的危险因素可增加氧化应激，直接影响EPCs的动员或生存时间。氧化应激是公认的细胞凋亡促进因素。有研究表明EPCs对诱导凋亡非常敏感，增加了EPCs的凋亡。（2）由于EPCs参与内皮损伤后的修复过程，持续的内皮损伤和内皮功能障碍可导致EPCs过量消耗甚至衰竭［7］。（3）形成动脉粥样硬化的危险因素如吸烟、饮酒、高血脂等，可能通过减少细胞因子如粒细胞—巨噬细胞集落刺激因子、血管内皮生长因子等对骨髓EPCs的动员作用，从而间接减少循环EPCs数量。

另一研究结果显示，急性脑梗死和TIA患者较单纯颈动脉粥样硬化患者EPCs数量明显增加（P＜0.05）。认为［8］组织缺血是动员骨髓EPCs释放到外周血中的一种很强的刺激因素。急性缺血时可以上调 VEGF［9］和 SDF－1［10］的表达。通过MMP－9依赖机制来诱导祖细胞从骨髓中动员［11］，还可以增强EPCs的功能［12］。脑梗死时脑组织损伤，组织缺氧，因此可以反应性分泌释放一些细胞因子来动员EPCs并增加其功能，从而应对血管损伤应激需要。TIA、脑梗死发生在血管损伤基础上，研究表明在急性血管损伤时，外周血中内皮祖细胞数目迅速增加［13－14］，以满足血管损伤修复需要。新近研究表明，脑梗死急性期外周血内皮祖细胞有明显增加［15］，EPCs参与损伤血管的修复，不仅与从骨髓动员入外周血中的数目有关，而且与外周血中EPCs的增殖能力有关。但急性脑梗死和TIA患者EPCs仍比正常对照组明显减少，说明循环EPCs的增殖和骨髓EPCs有限动员不足以维持损伤内皮的修复。

总之，缺血性脑血管病患者EPCs与颈动脉粥样硬化程度呈负相关，循环EPCs作为损伤修复因子，可反映颈动脉粥样硬化的程度。急性脑缺血会增加循环EPCs的数量，但数量主要是骨髓EPCs动员还主要是EPCs的增殖有待进一步研究。

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