SDF—1对 Tip血管内皮细胞的影响及其在治疗下肢深静脉血栓中的应用

杜玲娟+杨镛

【摘 要】 下肢深静脉血栓特别是亚急性期、慢性期深静脉血栓的治疗方法和治疗效果目前仍有不足之处，为了探索更好的治疗方法，文中从下肢深静脉血栓形成的治疗、Tip 内皮细胞与血管形成、SDF-1与Tip 内皮细胞及血栓机化再通三个方面综述了国内外研究进展。

【关键词】 下肢深静脉血栓;Tip 内皮细胞;基质细胞衍生因子-1 （stromal cell derived factor ， SDF-1 ）

【中图分类号】R365 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2014）13-0019-02

下肢深静脉血栓形成（deep vein thrombosis of the lower limbs，DVT）是一种危害健康、降低患者生存质量的严重疾病，近年来随着人们生活方式的改变，其临床发病率有逐年上升的趋势。目前不论行手术取栓或溶栓治疗都存在很多争议，尤其是进入亚急性期、慢性期之后，采用以往的外科手术和溶栓疗法很难奏效，许多患者形成血栓后综合征，其临床症状的缓解往往主要依靠侧支血管的建立和远期血管再通[1]。Tip 内皮细胞（尖端内皮细胞）在血管新生演变过程中发挥着重要的生物学作用。基质细胞衍生因子-1 （stromal cell derived factor ， SDF-1 ）是新近发现的一种趋化因子，对Tip血管内皮细胞的生物学特性有一定的影响。本文就SDF-1对 Tip内皮细胞的生物学影响及在治疗下肢深静脉血栓形成中的作用进行综述。

1 下肢深静脉血栓形成的治疗

下肢深静脉血栓形成（DVT）是一种临床常见病、多发病，随着人们生活条件的改善，发病率有逐年上升的趋势[2]。发病的主要原因无异于Virchow于上个世纪中叶提出的血流淤滞、血管内皮细胞损伤及血液高凝状态三大因素。目前国内外尚无一种令人满意的治疗方法，治疗方案主要有保守治疗和手术治疗两大类。保守治疗主要是抗凝、溶栓、祛聚等措施，抗凝、祛聚的目的是防止新的血栓形成，并不能去除已经形成的血栓。溶栓治疗虽然能将形成的血栓溶解，但血栓形成后阻塞血管，存在于血循环中的药物只能与阻塞血管的血栓的两端接触，药物很难到达血栓内部，其溶栓作用就相当有限;Fogarty 导管取栓术虽能一次性取出大量血栓，迅速降低静脉腔内压力，从而迅速缓解肢体的水肿，尽可能保留深静脉瓣膜功能，但取栓过程中有可能损伤到静脉内膜、血栓复发率高。近年来随着腔内治疗的发展，经溶栓导管溶栓，球囊导管扩张、血管支架置入术也用于深静脉血栓形成的治疗，但无论采取保守治疗还是手术、腔内治疗，对于慢性期血栓的治疗效果都不令人满意，大部分病人在治疗后会演变为血栓后综合征，表现为血栓的复发、肢体的长期水肿、浅表静脉曲张、深静脉瓣膜的永久性损害、皮肤色素沉着和下肢慢性经久不愈的溃疡等。所以下肢深静脉血栓形成进入慢性期之后，如何采用更为有效的治疗方法提高该病的治愈率和促进血栓的再通成为当前研究的热点。目前，已证实新生的血管能够对血栓溶解产生显著影响，促进血管新生可以加速血栓的溶解、机化和再通[3]。

2 Tip内皮细胞与血管形成

血管系统的生成主要包括血管发生（vasculogenesis）与血管再生（angiogenesis）两种方式。血管发生是指内皮祖细胞（endothelial progenitor cells， EPCs）或成血管细胞在原位形成血管，即定位于胚胎卵黄囊胚外、中胚层的血岛外周部的细胞分化为成熟内皮细胞并组织成血管的过程，这一过程主要存在于胚胎时期[4]。血管再生是指在已有的血管基础上，内皮细胞以出芽的方式扩增、迁移并相互连接形成血管内腔，进而塑形成为新的血管[5]。血管再生过程起始于一部分内皮细胞的极性改变，这些内皮细胞在血管内皮生长因子某浓度梯度下被诱导，向促血管发生因子迁移，内皮萌发分支形成管腔。为了更好的描述这类极性改变的内皮细胞，便有学者提出尖端细胞（tip cell）的概念[6]。Tip内皮细胞是位于新生血管最前端的一类非增殖性细胞，具有高度迁移活性，调控着血管的数量和生长方向。其丝状伪足的宽度一致（约100nm）但长度不一，长者可达100μm以上，富含肌动蛋白。丝状伪足向前伸展，能够充分接受周围组织中各种生长因子的信号，尤其是血管内皮生长因子A（VEGFA）[7]，并受到周细胞的接触抑制及部分细胞外基质蛋白的调控。同时，尖端细胞产生血小板源性生长因子（PDGF），为新生血管募集更多周细胞，最终形成结构完整的血管[6]。虽然尖端细胞的伪足可为血管新生指示方向，但真正形成结构完整、功能健全的血管则需要管腔化（tubulogenesis）过程。组成管道壁的内皮细胞被称为茎细胞（stalk cells），紧邻尖端细胞位于其后方，能够进行增殖，促进血管芽及血管网的延长。

Tip血管内皮细胞可产生Ⅰ型膜结合型基质金属蛋白酶（membrane typeⅠmetalloprotease，MT Ⅰ-MMP）[8]。血管芽生开始时，基质金属蛋白酶水解内皮基底膜，在基质中形成空间供茎细胞形成管腔[9]。血管形成过程始于血管萌芽，在血管萌芽阶段，内皮细胞向尖端细胞和茎细胞的功能性分化是一个关键事件。当组织或器官缺氧时，首先会加速分泌生长因子和化学增活素，主要是VEGFA ，使原本处于静止休眠状态的内皮细胞对VEGFA发生响应，启动整个血管形成过程。VEGFA通过其受体酪氨酸激酶（kdr/Nrp1/Flt4）诱导内皮细胞表达不同的Dll4 ，在内皮细胞中启动不同强度的Notch信号，从而使内皮细胞有区别地向尖端细胞和茎细胞分化。然后，茎细胞在尖端细胞带领下持续增殖，血管芽形成管腔，不断延长并分支，通过尖端细胞互相识别和融合，形成交错的网状血管丛[10]。最后，血管丛进行重塑，供血充足的大血管得到保留，多余血管发生退化，最终建立一个能够快速有效转运营养、氧气、信号分子、体内代谢废物的血管网络。endprint

3 SDF-1与Tip 内皮细胞及血栓机化再通

血栓的机化和再通过程十分复杂，具体的机制仍不清楚。血栓的微环境由参与的多种细胞因子和细胞构成，而血栓的机化和再通过程是由其微环境决定的一个动态而复杂的过程，Tip 内皮细胞在这个过程中可能发挥着重要的作用。机体对静脉血栓的吸收、溶解即是血栓的机化过程，随着血栓的机化，嗜中性粒细胞、单核细胞、内皮细胞进入血栓中。在机化的早期阶段，血栓收缩，血管壁与血栓间形成裂隙，随着时间的延长裂隙逐渐增大，内皮细胞逐渐覆盖裂隙，同时血栓内新生血管形成，裂隙及新生血管接合并增大形成管道，血流通过管道实现血管再通。因此增加嗜中性粒细胞、单核细胞、内皮细胞进入血栓中可能有助于血栓的溶解、吸收，实现血管的再通。在静脉血栓机化与溶解过程中促血管生成细胞包括内皮细胞、巨噬细胞、骨髓源性血管内皮祖细胞等进入到血栓中或集中在血栓周围[11]，通过表达血管内皮生长因子（VEGF）来促进血管生成[12]。VEGF与血管生长密切相关，它能够增加血管通透性和内皮细胞的渗透性，促进内皮细胞的增殖和迁移[13]。VEGF还可介导内皮细胞一氧化氮（NO）和前列环素的生成，NO可激活可溶性鸟苷酸环化酶（SGC），增高细胞内cGMP水平，抑制血小板凝集、黏附，从而起到血管保护的作用。还有研究发现，VEGF还可增加丝氨酸蛋白酶、纤维蛋白溶解酶、尿激酶和组织型纤溶酶原激活物的表达和活性，这些酶可使血浆酶原成为关键性的血栓溶解酶一血浆酶，从而发挥抗血栓形成的作用。

SDF-1是新近发现的一种趋化因子，SDF-1和趋化因子受体4（CXCR4）共同构成了特异性的SDF-1/CXCR4轴。SDF-1与CXCR4结合激活CXCR4受体偶联的G蛋白，继而激活下游信号转导途径，其主要信号通路包括：①磷酸肌醇-3激酶（PI3K）/蛋白激酶B （PKB或AKT ）/核因子-KB （NF-KB ）途径;②P42/44促丝裂原活化蛋白激酶（MAPK ）/ELK-1途径;③Janus激酶（JAK ）/转录信号传导子与激活子（STATS ）途径;④酪氨酸磷酸酶1 （SHP1 ） 、SHP2和CD45; ⑤黏着斑激酶（FAK）、桩蛋白、富脯氨酸激酶-2（PyK-2）等参与黏附作用。SDF-1/CXCR4轴通过以上信号转导通路，引起的生物学效应主要包括细胞动员、趋化反应、黏附以及促进细胞分泌基质金属蛋白酶和血管内皮生长因子等。

SDF-1与Tip 内皮细胞可能通过以下机制促进血栓机化与再通：①深静脉血栓形成后，由于血液瘀滞，血栓内形成缺氧环境，血栓内局部微环境发生改变，VEGF 显著增加，Tip 内皮细胞有可能被VEGF 动员到外周，促进血管新生，加速血栓的溶解和机化;②Tip血管内皮细胞能产生PDGF，研究发现，PDGF-CC[14]对血栓溶解机化再通有良好的促进作用;③SDF-1/CXCR4参与血管重塑和生成，并能促进各种内皮细胞包括Tip内皮细胞的迁移，从而促进毛细血管形成;④SDF-1促进Tip内皮细胞分泌VEGF[15]，而VEGF本身能够增加血管通透性和内皮细胞的渗透性，有保护血管和加速血栓的溶解和机化的作用[16]，并且VEGF是刺激新生血管形成的重要因子，它能增加血管渗透性，促进内皮细胞分裂，进而促进血管新生。

4 问题与展望

治疗性血管新生为慢性深静脉血栓的治疗提供了一个新的思路，SDF-1能激活Tip 内皮细胞，影响伪足数量和血管芽的发生，但目前还缺少SDF-1与Tip 内皮细胞促进血栓机化与再通的实验研究，所以如果我们在这方面深入研究，可为下一步临床上治疗慢性深静脉血栓形成打下基础。

参考文献

[1]李晓强，桑宏飞.下肢深静脉血栓形成的外科治疗.中国普外基础与临床杂志，2006，13（6）：638-639.

[2] Lindblad B， Teraby NH， Bergqvist D. Incidence of venousthromboembolism verified by nererospy over 30 year [ J] .Br Med J， 2006， 302： 709.

[3]Leistner DM ，Fischer-Rasokat U，Honold J，et al.Transplantation of progenitor cells and regeneration enhancement in acute myocardial infarction （TOPCARE-AMI）：final 5-year results suggest long -term safety and efficacy[J].Clin Res Cardiol，2011，100（10）：925-934.

[4] Kalka C， Asahara T， Krone W， et al. Angiogenesis and vasculogenesis.Therapeutic strategies for stimulation of postnatal neovascularization[J]. Herz， 2000，25：611- 622.

[5] Kontos CD， Annex BH. Angiogenesis [J]. Curr Atheroscler Rep，1999， 1：165- 171.

[6] Gerhardt H， Golding M， Fruttiger M， et al. VEGF guides angiogenicsprouting utilizing endothelial tip cell filopodia [J]. J Cell Biol， 2003，161：1163- 1177.

[7] Ralf H， Adams， Kari A ，et al. Molecular regulation of angiogenesis and lymphangiog enesis [J] .Nat RevM olCel Bio ，2007 ，8：464-478 .endprint

[8]YanaI，Sagara H，Takaki S，et al.Crosstalk between neovessels and mural cells directs the siye-specific expression of MTI-MMP to endothelial tip cells. J Cell Sci，2007，120pt9：1607-1614.

[9] Karagiannis ED，Popel AS. Distinct modes of collagen typeⅠproteolysis by matrix metalloproteinase（MMP）2 and membrane type ⅠMMP during the migration of a tip endothelial cell：insights from a computational model.J Theor Biol，2006，238（1）：124-145.

[10] Roca C，Adams RH. Regulation of vascular morphogene by Notch signaling[J].Genes Dev，2007，21（20） ： 2511-2524 .

[11] Modarai B， Burnand KG， Sawyer B， Smith A. Endothelial progenitor cells arerecruited into resolving venous thrombi. Circulation. 2005. 111（20）： 2645-2653.

[12] Waltham M， Burnand KG， Collins M， Smith A. Vascular endothelial growth factorand basic fibroblast growth factor are foundin resolving venous thrombi. J Vasc Surg.2000. 32（5）： 988-996.

[13] Kielczewski JL， Jarajapu YP， McFarland EL， et al. Insulin-like growth factor bindingprotein-3 mediates vascular repair byenhancing nitric oxide generation. Circ Res.2009. 105（9）： 897-905.

[14]李炯，罗文军.重组血小板衍生生长因子CC促静脉血栓溶解、机化、再通的实验研究.重庆医学，2013，42（24）：2877-2880.

[15]Saleedo R，oppenheimJJ. Role of ehemokines in angiogenesis：CXCL12/SDF-1 and CXCR4interaetion， a key regulator of endothelial cell responses[J].Mieroeireulation，2003，10（3-4）：359-370.

[16]Waltham M，Bumand KG，Collins M，et a1.Vascular endothelial growth factor andbasic fibroblast growth factor are found in resolving venous thrombi.J Vasc Surg，2000，32（5）：988-996.

（收稿日期：2014.05.06）endprint