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5、定宪，郭小芹 综述孙 奕 审校 【关键词】 内皮微粒；疾病；微粒 【中国图书分类号】 R39232 微粒(microparticle，MP)是细胞激活、损伤或凋亡后从 细胞膜脱落的直径小于l m的小囊泡。其表面携带有磷 脂成分(主要是磷脂酰丝氨酸)和来源细胞的蛋白。早在20 世纪50年代末就发现人血清中含有亚细胞的血小板样促凝 血因子，其后首次运用电镜技术鉴定出这种亚细胞因子就是 血小板起源的MP，并命名为“血小板尘”，它能像完整血小板 那样以相同方式促进血栓的形成。进一步的研究发现，健康 人血清中存在不同细胞来源的MP，但大部分是血小板微 粒 。内皮细胞(endothelial cell，E
6、C)在激活或凋亡过程中 释放出内皮微粒(endothelial micropartiele，EMP)，携带有大 量内皮细胞的表面蛋白和生物信息，是非侵袭性的监测内皮 基金项目：天津市应用基础及前沿技术研究计划(08JCYBJC 06800) 作者简介：李定宪，男，1982年出生。硕士研究生，主要从事分子免疫 学的研究工作。 作者单位：300162天津，武警医学院免疫学教研室 539 BrewinCR，Andrews B，Valentine JDMetaanalysis of riskfactors for postlmumatic stress disorderintraumaexposed
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10、sychiatry，2001，158 (11)：19201922 (20091105收稿20100215修回) (责任编辑尤伟杰) 细胞功能状态的潜在标志。多种疾病状态下都检测到EMP 水平的升高，显示了它们在这些疾病中发挥了重要的生物学 作用，并对疾病的诊断提供了有益的线索。 1 EMP的产生和特征 11 EMP的产生细胞膜囊泡化和MP释放的机制还不清 楚。但一般认为，细胞在多种刺激如细胞因子、凝血酶、内毒 素、切应力和低氧等作用下而发生活化或凋亡时，在钙蛋白 酶(ealpain)作用下胞内内质网Ca 迅速释放。细胞溶质的 Ca2 浓度突然上升改变了细胞膜的稳定状态，导致磷脂酰丝 氨酸外化，
11、进而破坏细胞骨架，最终导致MP脱落到细胞外 液中 。体外多种持续长时间的刺激能诱导培养的内皮细 胞形成EMP囊泡。Hamilton等 证实C5b一9能诱导人脐 静脉内皮细胞(HUVEC)形成囊泡，释放直径小于1 m的微 颗粒并表达活化的V因子连接位点。 12 EMP的特征 细胞活化和凋亡的共同特征是膜磷脂 的不对称分布消失，磷脂酰丝氨酸外化并暴露于细胞膜表 1JJ 1J 1J 1J H “ rL rL rL rL 引 州 rL rL rL rL rL rL 540 医学2010年6月第21卷第6期Med J Chin PAPF，Vo21，No6，June，2010 面。磷脂酰丝氨酸暴露具有重要
12、的生理和病理学意义。除 了表达磷脂酰丝氨酸，EMP也表达内皮细胞特异的黏附分 子，如CD54、CD62E、CD31、CD105、CD144、CD146。体外研 究表明MP表面抗原表达与刺激相关 J。一般而言，凋亡 诱导的EMP更倾向于表达CD31、CD105，而活化诱导的EMP 可诱导CD54、CD62E表达增加。 2 EMP的测定方法 目前，检测MP的方法主要有酶联免疫吸附法(ELISA) 和流式细胞术(FCM)，此外，电子显微镜和激光共聚焦显微 镜也用于MP的分析。酶联免疫吸附法是利用Annexin V捕 获磷脂酰丝氨酸(Pser)或MP特异性膜抗原捕获试验的方法 检测MP。流式细胞检测分
13、析是表现MP特征最有效的方 法。MP定义为前向角散射(FALS)小于115 m标准乳 胶颗粒的微颗粒。运用流式细胞术检测EMP的一个主要的 缺点是很难区分直径小于05 txm的EMP和细胞碎片 。 对于EMP的准确量化，各实验室分离EMP的条件及样本保 存时间的不同，导致EMP的精确计数差异很大，这也是目前 量化EMP急需标准化的原因。 3 EMP在疾病中的作用 内皮细胞在血管病变、血栓形成和炎性反应中发挥重要 的病理生理学作用。多种病理条件涉及内皮释放EMP。虽 然EMP参与疾病过程的机制仍不清楚，但疾病过程均伴随 内皮损伤和促血栓形成状态 J。因此EMP数量和表型的监 测对这些疾病的预测具
14、有十分重要的意义。 31 动脉粥样硬化疾病 动脉粥样硬化是一种血管壁的慢 性炎性疾病，变性的脂蛋白、单核细胞一巨噬细胞、淋巴细胞 和血管细胞之间的相互作用导致了动脉粥样硬化的发生 。 内皮功能障碍是一个系统的、可逆的过程，是动脉粥样硬化 发生发展的关键环节之一，早期持续的内皮功能障碍促进动 脉粥样硬化的发展。内皮功能障碍是一个比较宽泛的概念， 动物实验中大多数评价内皮功能的方法是提取大鼠的主动 脉环组织或肠系膜的血管组织看其对Ach的血管舒张反应。 Brodsky等 发现EMP抑制了大鼠中取得的主动脉弓Ach 介导的血管舒张反应。粥样板块中的微粒主要是白细胞起 源的微粒，但同时也检测到EMP和
15、平滑肌细胞起源的MP。 动脉粥样硬化形成很大程度上与EMP特定的生物化学组 成、性质有关 J。EMP表面携带氧化的磷脂，黏附分子，引 起内皮细胞释放化学趋化因子，不断转运白细胞到内皮。体 外产生的EMP能激活中性粒细胞，诱导基质金属蛋白酶2 和9分解基质作用 10 3。这也是EMP在血管发生和板块破裂 中作用的一种解释。EMP表面可以表达血小板细胞问黏附 分子，H61oire等 发现EMP可以结合血小板并形成聚合 物，以此推测动脉粥样硬化的病变程度。研究表明氟伐他汀 (fluvastatin)能抑制TNFod活化的内皮细胞释放EMP 。 这是其预防和治疗动脉粥样硬化的一种新药理作用。 32急性
16、冠脉综合征最近的研究指出，EMP膜表面高表 达组织因子(TF)，能降低NO依赖的血管舒张，增加动脉硬 度，促进炎性反应和促进血栓形成。Boulanger等 首次报 道了从急性心肌梗死患者体内提取的EMP削弱了离体培养 的血管的内皮舒张反应。BernalMizrachi 】 研究了84例严 重冠状动脉疾病的患者，发现EMP水平升高。血管造影发 现循环EMP数量与冠脉狭窄的范围和严重程度密切相关。 而且，左降支冠脉狭窄比右冠脉狭窄时具有更高水平的循环 EMP。在血管舒张减弱患者中发现有更高水平的CD31 AnnexinV EMP，同时这也与年龄、性别和低密度脂蛋白有 关 。Mallat等” ” 证
17、明急性冠脉综合征患者循环血中 CD31 和CD146 EMP水平相对于稳定和无冠脉综合征对照 组显著上升。 33 系统性疾病许多系统性疾病都观察到循环MP水平 的升高，反映了慢性血管内皮损伤和激活。系统性红斑狼疮 (systemtic lupus erythematOSUSlike syndrome，SLE)是典 型的自身免疫疾病，具有全身性炎性反应、血栓形成和加速 发展的动脉粥样硬化特征。除了免疫应答过度，狼疮的发病 机制还包括异常的凋亡水平和凋亡细胞或碎片不能及时地 清除。这些碎片包括MP，因为MP刺激细胞因子和免疫复 合物的免疫性质可能促进了疾病的发展。全身性红斑狼疮 伴有抗磷脂综合征(
18、anti phospholipid syndrame，APS)、中度 小血管炎的年轻患者，多发性硬化和克罗恩病都发现EMP 提高。对APS、SLE和风湿性关节炎(RA)患者的研究发现 PMP的平均水平各组之间没有显著差异，相反，APS患者 EMP水平比健康对照组升高。而且体外研究证实APS患者 血浆诱导人脐静脉内皮细胞(HUVEC)释放的EMP数量增 加4倍 。败血症患者也有EMP水平升高，并伴有血小板 和白细胞MP的升高。它们参与败血症及其并发症过程的 程度还不清楚，但一些证据表明EMP和MP一细胞结合物的 存在预示了严重败血症的良性结果。患者血液中MP的存 在为检测主要细胞群功能的损害提供
19、了新的标志。 34心力衰竭和肺动脉高压心力衰竭也可被看做是一种 系统性疾病，因为它影响全身周围脉管系统，导致内皮功能 损伤和炎性细胞因子的系统释放。研究证实，心力衰竭患者 细胞凋亡的EMP和炎性细胞因子比对照组水平上升；这种 细胞凋亡经卡地洛尔或维生素c治疗是可逆的 。 35镰状红细胞病和血栓性血小板减少性紫癜这种遗传 性血红蛋白病导致镰形红细胞、继发溶血和血栓形成，具有 慢性和急性过程改变的特征。慢性期伴有亚临床内皮损伤 的促凝血和促炎性反应状态，引起内皮细胞分离，导致低水 平EMP产生 。十分引人注意的是，慢性镰细胞疾病中的 EMP强烈表达CD105，CD105是与溶血密切相关的标记。因
20、而，镰状细胞疾病慢性期中CD105 EMP水平的测量就为预 测溶血严重度和所采取特殊的治疗方法提供了一种有用的 方法。在镰状细胞疾病危险期，红细胞、单核细胞、PMP和 EMP水平急剧上升，由于EMP高表达组织因子可能并发严 重的血栓形成。 血栓性血小板减少性紫癜(1TIP)和相关疾病的发病机 2010年6月第2l卷第6期Med J Chin PAPF，Vo121，No6，June，2010 制是微血管内皮损伤触发富血小板血栓症。EMP的作用使 细胞黏附和血小板聚集更加容易，从而促进，rrP的发展 。 用急性rrP患者血浆刺激培养的大鼠脑和肾微血管内皮细 胞株，发现产生的EMP比对照组升高56倍
21、。而且， CD62E EMP与CD31 EMP的比值也和活化诱导产生的 EMP水平一样升高，超过60的CD62E EMP表面共表达 vwFl2 。正常条件下，vwF是从内皮WweibelPalade小体 释放，经血浆金属蛋白酶快速水解。这种蛋白酶先天性的或 获得性数量和质量上的不同导致，rrP和大量血小板聚集物 形成。而且，循环EMP水平的上升早于首次血小板减少症 的发作，因此提供了一种早期的慢性1TrP预测标记。 36代谢综合征和糖尿病代谢综合征与慢性炎性反应诱 发的动脉粥样硬化密切相关，原因可能是代谢综合征提供了 一种潜在的促炎性反应，促动脉粥样硬化和促血栓形成的状 态。研究发现代谢综合征
22、患者(33例)和健康对照组(25 例)相比循环EMP上升，此研究中，CD31 EMP显著增高，而 CD62E+EMP仍在正常水平。代谢综合征患者的CD51 CD54 EMP一淋巴细胞结合物、血小板P一选择素的表达、 白细胞CD11b的表达和血小板一淋巴细胞结合物均增加， EMP利于体外血小板和白细胞激活 。同时，研究也发现1 型糖尿病患者中EMP水平的升高与微量蛋白尿有关 。 37终末期肾病慢性肾衰竭的患者发生心血管疾病的危 险增加，有内皮功能障碍的证据。与此一致的是EMP水平也 增高，而这与是否有血管疾病病史无关。因此终末期肾病 (ESRF)提供了一种研究EMP的重要的临床模型。终末期肾 衰
23、内皮功能障碍与EMP水平强相关 J。而且这些疾病的 EMP还能降低大鼠动脉内皮依赖的血管舒张和减少NO释 放。MP的研究为慢性肾衰内皮功能障碍的原因提供了直接 的证据，经尿毒症毒素培养的HUVEC诱导EMP产生，支持尿 毒症直接作用于内皮功能 。尿毒症毒素诱导的EMP可能 是通过抑制内皮NO途径或诱导微血管促凝血状态促进ESRF 患者血管变化。除了尿毒症毒素，全血黏性的下降和肾病相 关的贫血时的低应激也促使内皮凋亡和EMP释放 。 38移植排斥反应 器官移植是治疗某些疾病的理想方 法。而急性移植排斥反应是移植术后的主要并发症，是导致 移植失败的重要因素。研究发现EMP的水平与急性移植排 斥反应
24、有密切的联系。心脏移植后发生急性移植排斥反应 的患者，内皮细胞激活和Fas介导的凋亡诱导促凝血MP的 释放 ，此研究发现急性移植排斥组和无急性移植排斥组 总促凝血MP数量没有什么不同，但急性移植排斥过程中可 释放出TF 、Fas 、和CD62E MP，且Fas MP和CD62E MP特异性升高。在另一项研究中，用ELISA方法测量了48 例造血干细胞移植后患者血清，发现可溶性Fas配体 (sFasL)和EMP水平显著升高，且EMP水平与VCAM一1和 CD62E水平相关 。Pihusch等 报道移植物抗宿主反应 (GVHD)过程中EMP的升高可能导致内皮细胞损伤，并作为 早期区分GVHD和其他
25、移植并发症的一种诊断方法。有关 血浆EMP的数量与表型与急性移植排斥反应的相关研究提 541 示，EMP的检测与分析可能为临床监测移植术后急性排斥反 应的发生提供了一种更快捷方便的方法。 4小 结 EMP不仅是内皮损伤新出现的标记，而且在炎性反应、 血管损伤和血栓形成方面有重要的生物学作用。虽然体内 EMP生成的机制仍不清楚，但体外许多细胞因子和凋亡刺激 能使培养的内皮细胞释放EMP。动脉粥样硬化、急性冠脉综 合征、高血压、血栓性血小板减少性紫癜、系统疾病、终末期 肾病及急性移植排斥反应都观察到EMP数量的升高，同时 这些疾病都伴随有内皮损伤和促血栓形成状态。对EMP的 生物学效应和它们清除机
26、制的研究将可能对治疗这些疾病 开辟新的途径。 【参考文献】 1Hugel B，Martinez M C，Kunzelmann CMembrane mieroparti cles：two sides ofthe coinJPhysiology，2005，20：2224 2Leroyer A S，Isobe H，Leseehe GCellular origins and thrombo- genic activity of microparticles isolated from human atherosclemtic plaquesJJ Am Coll Cardiol，2007，49(7)：7
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39、师。主要从事13腔 内科临床诊治工作。 作者单位：1050081石家庄，武警河北总队医院口腔科；2050082 石家庄，白求恩国际和平医院13腔科；3200433上海，第二军医大 学长海医院口腔科 通讯作者：薛毅，电话：031l一87978620；Email：vipdent126com 23 24 25 26 27 28 29 30 released in thrombotic thmmobocytopenie purpuma express yon Willebrand factor and markem of endothelial activation f J 1Br J Haemato
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