MVECs抗炎症感染作用及应用前景

武果桃，牛国庆

（1.山西省农业科学院畜牧兽医研究所，山西 太原 030032；2.太原市小店区畜禽繁育工作站，太原 030032）

血管内皮细胞（Vascular endothelial cells,MVECs）为存在于血液与组织液之间的一层单层的扁平鳞状上皮细胞，是微血管的重要组成部分。作为血管壁与血液之间的分界，维持血液的正常流动状态，调节血管内外的物质交换，在调节机体内环境稳定、维持正常生理和免疫功能，以及介导疾病的发生、发展和转归等方面都发挥主要作用[1]。最初MVECs被认为是一种屏障细胞，而近些年研究表明它是细菌毒素等致病因子的靶细胞[2]。

MVECs具有十分重要的生理学功能，有参与血液与组织间的物质交换和能量代谢的重要功能，也参与体内多种重要的平衡调节及细胞功能的调控。目前研究发现，MVECs是多种疾病病理变化的重要靶区，也是细胞因子、炎症因子作用的靶细胞。近年来研究已证实多种中药及有效成分能从多个方面调节内皮细胞活性物质分泌、抗细胞凋亡等达到保护内皮细胞功能，MVECs已成为医学研究的重要领域和热门话题。

1 MVECs及其功能

MVECs是一种多功能的分泌细胞，合成并分泌多种生物活性物质。从结构分析，MVECs与循环血液直接接触，将血液内外分开，是微血管通透性主要的物理屏障，具有屏障功能；从功能分析，MVECs分泌几十种血管活性物质和细胞因子，是血管内外物质交换的重要场所，发挥信息传导和调节功能，保证内环境平衡。MVECs在维持血管通透性、传递血管信息和分泌血管活性物质等方面起关键作用，这种调节作用通过改变单层内皮细胞通透性来实现。

MVECs既是感应细胞又是效应细胞，通过合成释放多种舒张和收缩因子，维持血液微环境的正常平衡，在血液供应、营养运输、代谢平衡、免疫细胞迁移等生理性过程以及炎症等病理性过程中发挥重要作用。包括再生、发育、伤口愈合等一系列生理过程，MVECs结构完整性如果被破坏，分泌功能将失调，导致相应炎症反应和组织器官功能障碍，其中大鼠肠黏膜微血管内皮细胞（RIMVECs）是细菌内毒素的靶细胞，是肠道疾病乃至全身疾病发生的病理基础。

2 MVECs在炎症反应中的重要作用

炎症是一个复杂的过程，涉及到诸多细胞和非细胞成分之间的相互作用[3-5]。在炎症发生时，MVECs与机体固有免疫细胞—嗜中性粒细胞相互作用，调节其颗粒酶活性和功能，从而发挥抵御病原体、抑制炎症发生的作用。MVECs在急性炎症反应中期有重要作用。

嗜中性粒细胞（neutrophil）为多形核白细胞的一种，是构成机体非特异性免疫系统抗御病原微生物感染的重要组成部分，属吞噬和杀灭细菌的主要细胞，是机体抵御外来病原微生物，特别是化脓性细菌入侵的第一道防线。嗜中性粒细胞作为宿主防御的第一道防线，其吞噬和杀死入侵微生物的能力是至关重要的[6]。

研究表明：嗜中性粒细胞需要跨越内皮细胞才会发挥其独特的抑杀细菌功能[7]，中性粒细胞的吞噬过程对于清除入侵的微生物非常重要，可以防止病原微生物在体内扩散[8-9]。无论在感染炎症还是在无菌性炎症的免疫调节方面均起重要作用[8-11]。但当MVECs发生损伤或病变时，白细胞和血小板对MVECs的黏附会缺失或过度，大量的吞噬细胞穿出，堆积加剧了炎症反应，造成组织的炎性损伤和病理性血栓形成。

在体内正常稳态环境中，中性粒细胞处于休眠未激活状态，在外周血循环中进行随意没有方向性的缓慢移动，半衰期仅6～7 h[11]，只有当致病菌侵入机体后，嗜中性粒细胞才从相邻内皮细胞间或内皮细胞中穿过，杀菌功能被MVECs激活，并向损伤部位进行趋向性移动[10-11]，首先产生非特异性免疫反应，以细胞吞噬作用和炎症为主，渗出到血管外炎症部位，发挥抵御病原菌作用，随后产生特异性免疫，两者结合，共同消灭致病菌。在这一过程中一方面发挥其杀菌吞噬作用，另一方面释放多种细胞因子，募集更多的免疫细胞穿出发挥杀菌作用减轻炎性损伤。

炎症发生时，嗜中性粒细胞与MVECs的黏附作用发挥了巨大的作用[12]。研究表明：嗜中性粒细胞的炎性损伤呈黏附依赖性，即依赖于嗜中性粒细胞与MVECs黏附的强度[13]。研究表明[14]：白细胞黏附功能异常会导致免疫功能下降，引起炎症反应和组织损伤。在炎症条件下，嗜中性粒细胞黏附到MVECs表面并且释放活性氧和有毒物质，活性氧和有毒物质的释放刺激MVECs导致细胞凋亡，MVECs凋亡被认为是血管壁上引发炎症的机理，MVECs的通透性与钙库调控性钙离子通道的活化密切相关，MVECs通透性的升高和白细胞渗出是急性炎症反应的重要特征。

嗜中性粒细胞虽然能吞噬细菌但不能彻底消化细菌[15]，在细菌毒素损伤MVECs情况下，嗜中性粒细胞跨内皮后灭菌功能未被激活，不能抑杀胞内和胞外细菌，只有穿越非损伤的MVECs后才具有很强的胞内消化和胞外杀菌功能。

研究证明MVECs功能受损是微循环功能障碍的主要原因，也是多种疾病发生的主要因素，微循环畅通百病不生，微循环障碍百病之源，内环境紊乱与MVECs功能受损相互影响，如炎症、缺血缺氧、高血糖、高血脂等多种疾病会导致MVECs损伤；另一方面，MVECs功能受损又会引起或加重糖尿病、高血压、动脉粥样硬化等疾病。

3 中药对MVECs的保护作用

中药对MVECs的调节保护作用越来越受到广大学者重视，目前中药有效保护内皮细胞的报道有很多[16-18]，中药有改善MVECs通透性、抑制细胞凋亡、增加细胞活性等功能，中药对MVECs的保护作用主要有：

（1）中药可通过调节白细胞或MVECs表面黏附分子水平改善白细胞黏附功能，发挥抗炎作用，减少组织损伤。

（2）通过调节淋巴细胞与MVECs的黏附，改善机体免疫功能发挥抗组织损伤作用。

（3）通过增强neutrophil与MVECs的黏附，促进neutrophil穿越血管内皮渗出，在伤口局部聚集，吞噬消化细菌，清除坏死组织，最终通过化学介质、细胞因子及各种细胞相互作用使伤口愈合。

（4）一些中药方剂具有抗细菌毒素对MVECs伤害的作用。

中药方剂治疗细菌病的机制主要在于阻断细菌毒素对MVECs的伤害，抑杀细菌的机制是调动MVECs激活嗜中性粒细胞消化和杀菌功能以清除体内的感染细菌。

中药通过降低脂质过氧化、抗氧化损伤、调节MVECs活性物质、抑制MVECs凋亡等作用来保护MVECs的功能。

4 MVECs的应用前景

MVECs损伤是造成微循环功能障碍以及多种疾病发生的主要因素，在许多疾病的致病机制中有着重要作用。中药保护MVECs不受致病因子损伤越来越受到关注，大量研究表明：中药单体、有效成分或复方制剂都可以保护MVECs的功能，通过降低机体脂质过氧化、抗氧化损伤、调节MVECs活性物质抑制MVECs凋亡等作用完成。中药能从多方面保护MVECs免受损伤和促进其增殖，为中药治疗MVECs功能受损相关性疾病提供药理学依据。

目前中药对MVECs保护和调节作用的研究还不够系统，随着对MVECs研究的深入，MVECs将广泛应用于药理学、生理学和病理学的研究中。通过保护MVECs的方法筛选抗菌药物，对于进一步筛选单味药的水溶性成分提供了方向和理论基础，为兽医临床使用和研究中药防治细菌性疾病提供了一定的试验数据。