肺动脉高压对内皮祖细胞与骨形成蛋白-2的影响

张韩，李彦明，刘枫，万琪琳，程冠昌，洪岩，陈君柱

特发性肺动脉高压（idiopathic pulmonary arterial hypertension，IPAH）是一种以弥漫性肺小动脉痉挛和血管重构为特征的疾病，典型病理改变为肺部直径小于200μm的后小动脉中膜增厚，内皮细胞呈向心性单克隆性丛样增生，早期诊断率低，预后差[1]。现已证明骨形成蛋白-2（BMP-2）不仅能够直接抑制血管平滑肌的生长，还可抑制血清转化生长因子（TGF-β）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）刺激引起的血管平滑肌增殖[2]，同时还有减少肺动脉内皮细胞凋亡的作用[3]：上述发现提示BMP-2可能在IPAH的发病过程中具有重要的作用；内皮祖细胞（endothelial progenitor cells，EPCs）是内皮细胞的前体细胞，已有研究证实向肺动脉高压小鼠模型的肺血管中移植内皮祖细胞可以减低肺血管阻力[4,5]。本研究拟通过比较IPAH患者和正常对照人群的血浆BMP-2水平和外周血内皮祖细胞数量，评价IPAH对二者的影响，及BMP-2水平与肺动脉压力（PAP）和EPC的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 选取2008年1月～2010年6月住院的IPAH患者28例为试验组，年龄（33.11±10.42）岁。诊断标准：参照世界卫生组织2003年诊断标准，即静息时平均肺动脉压大于25 mmHg（1mmHg=0.133kPa)，运动时平均肺动脉压大于30 mmHg；同期纳入健康志愿者20例为对照组，年龄（32.11±10.12）岁。排除标准：近期有外伤、外科手术、炎症及有糖尿病、肾病、肿瘤、骨折病史者。

1.2 方法①右心漂浮导管测定肺动脉压力：采用颈静脉或者穿刺方法，放置7F静脉鞘管后，飘浮导管放置右心室进入肺动脉测定压力；②BMP-2测定：禁食12小时以上采血，ELISA法检测BMP-2水平，试剂盒购自博士德生物科技公司。③EPC检测：无菌采集空腹外周血20ml，分层后获取单个核细胞，将其接种在人纤维连接蛋白包被培养板上，以梭形粘附细胞作为单个核细胞，在培养7 d后行Dil标记乙酰化人低密度脂蛋白（DIL-AC-LDL）和荧光素植物血凝素-Ⅰ（FITC-UEA-Ⅰ）双荧光染色鉴定，以双染色阳性细胞为正在分化的EPC，在倒置荧光显微镜下计数3个随机选择视野（×200）的EPC，计算得到平均值作为EPC计数结果。

1.3 统计学分析 计数资料采用χ2检验，计量资料以均数±标准差（）表示，两组均数比较采用t检验。相关性分析采用双变量相关分析，结果采用SPSS 13.0软件进行分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 两组EPC计数结果（×400）

2 结果

2.1 一般资料 试验组和对照组的年龄、性别及血脂水平均无统计学差异（P＞0.05，表1）。

表1 两组对象的临床基本资料比较

2.2 BMP-2浓度和EPC数量 试验组血浆BMP-2的浓度显著高于对照组，且差异有统计学意义（P＜0.01，表2）；试验组外周血EPC数量显著低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.01，表2、图1）。

表2 试验组与对照组BMP-2和EPC的比较

2.3 BMP-2与PAP及EPC水平的相关性分析 试验组经右心漂浮导管检测得到的平均PAP为（52.9±3.1） mmHg。将BMP-2水平分别与PAP和EPC数量进行相关性分析。结果显示，BMP-2与PAP为正相关（r=0.625，P＜0.01）；与EPC为负相关（r=-0.736，P＜0.01）。

3 讨论

IPAH患者因肺细小动脉内皮细胞增殖紊乱，平滑肌细胞增殖过度，血管丛状增生，损伤修复不平衡，导致局部血管增生过多，血管阻力增加，造成肺动脉压力升高，最终导致右心衰[2]。

BMP-2属于骨形成蛋白家族，最先在骨基质中分离出来，并可在异位区诱导新生骨形成。近年来研究发现，家族性IPAH患者和40%特发性IPAH患者中都存在BMP受体基因突变[6]，可见BMPs及其受体系统在IPAH疾病形成过程中扮演着重要角色。同时，Tuder[7]和Voelkel 还发现，BMP-2诱导的IPAH患者肺动脉内皮细胞的凋亡率低于健康者，但诱导EPC的凋亡率却高于健康者。本研究结果表明，IPAH患者的血浆BMP-2的水平显著高于对照组，提示BMP-2浓度升高可能与IPAH有关。

曾有研究发现人外周血CD34+或VEGFR-2+细胞在体外能增殖、转化为EPC[6]，目前鉴定EPC方法主要包括[5,8]流式方法检测细胞表面标志（如CD34、Flk-1、vWF和CD133等）和荧光显微镜双染色鉴定。两种方法的可信度均较高，本研究选择了后者，所得的结果也较为明显。Murohara[9]研究发现，EPC不仅参与胚胎血管形成，同时也参与出生后血管生成和内皮损伤修复，新生血管中有25%的内皮细胞是由EPC分化而来的。本研究结果表明，试验组循环血中EPC数量较对照组显著降低，且与血浆中BMP-2浓度呈负相关，提示BMP-2可能通过抑制EPC数量，减弱EPC修复内皮细胞功能紊乱，促进肺动脉高压的发生。

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