血管内皮祖细胞(EPC)与自体骨髓干细胞移植
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内皮祖细胞在心脑血管疾病治疗中的应用*袁红丰 裴雪涛(军事医学科学院输血研究所,北京100850)摘要 骨髓、外周血和脐血来源的内皮祖细胞取材和动员方便,能在体外扩增并能定向分化成功能性内皮细胞,在修复心肌梗死患者的心脏,治疗临床肢体缺血、冠状动脉疾病、脑中风,改善糖尿病患者的血管形成能力,定向抑制肿瘤血管生成,以及作为基因治疗导向载体和靶细胞等方面,具有广阔的应用前景。
关键词 内皮祖细胞;心脑血管疾病治疗;血管再生学科分类号 Q462 尽管心血管医学取得了许多突破性的进展,但心脑血管疾病仍是严重威胁人类健康的罪魁祸首之一。
2001年9月1日世界心脏联合会在斯德哥尔摩举行的欧洲心脏病学学会上宣布,目前全世界每死亡3个人,其中就有1个人的死因是心脑血管疾病。
实验资料表明,骨髓、外周血和脐血中存在能分化为内皮细胞并参与血管新生的内皮祖细胞(endothelial pr ogenitor cells,EPC)。
因为EPC在血管再生和心脑血管疾病治疗中具有广阔的应用前景,所以其自发现之日起即受到研究者的普遍关注。
一、内皮祖细胞的生物学特性从骨髓、外周血和脐血中刚分离出来的细胞是圆形小细胞,其中含有内皮祖细胞,体外培养后贴壁形成一层梭形内皮祖细胞,最后才变成成熟的梭形内皮细胞。
用共聚焦激光扫描显微镜和扫描电镜可观察到血管移植物表面CD34+/KDR+内皮祖细胞经历了从球形经过阿米巴样的形态最终变成扁平细胞的过程。
内皮祖细胞与成熟内皮细胞都具有一些相同的表面标志,包括CD34、KDR(即flk-1,又称VE GFR-2)、Tie-1、Tie-2和VE-钙粘素(vascular endothelial cad-herin),所以不能用这些标志来区分这两种细胞。
从循环血中区分开这两种细胞更困难,因为造血干/祖细胞也具有上述表面标志。
CD133,即AC133,是一个新发现的造血干/祖细胞的表面标志。
实验证实分化成熟的内皮细胞不表达CD133(Peichev.2000)。
糖尿病下肢缺血后侧支血管新生能力受损机制的研究进展(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)作者:邓显何延政施森周翔宇【关键词】糖尿病 ;侧支血管 ;血管新生糖尿病(Diabetes mellitus,DM)是独立于其他动脉硬化危险因素外引起心脏病及周围动脉疾病的主要原因,其所致的下肢血管病变是糖尿病的严重并发症之一,发病率是正常人的4倍。
糖尿病不仅使大血管病变而致严重缺血性疾病,而且同时伴有侧支血管形成能力严重受损。
一般来说,外周血管疾病患者其侧支形成足以代偿经阻塞动脉丧失的血流,但在糖尿病患者,因其侧支血管新生能力受损而使心肌、肢端、视网膜等严重缺血。
因而,罹患下肢动脉硬化闭塞症的糖尿病患者是非糖尿病患者截肢率的五倍之多[1]。
目前关于糖尿病患者新生血管形成缺陷的原因尚无定论。
肢体缺血后,低氧和炎症是引起血管新生的主要刺激剂。
血管新生又分为血管形成、血管生成、动脉形成。
卵黄囊部位有一小群干细胞,经过增殖分化发育形成最原始的血管结构,这一过程称为血管形成。
在血管床的基础上,血管内皮细胞通过出芽方式形成新生毛细血管网,此为血管生成[2]。
缺血组织周围的微小血管在缺血组织的刺激和细因子的作用下,形成有足够管腔直径的血管,这个过程称为动脉形成。
血管新生的主要过程为内皮细胞和基底膜之间的连接溶解,内皮细胞的迁移、黏附和再连接,最后形成新的毛细血管管腔。
糖尿病则可能对血管新生的各个环节产生影响导致侧支血管的建立不足。
本文将结合对相关研究文献综述如下。
1 内皮功能紊乱2型糖尿病的基本代谢特征是高糖血症、胰岛素抵抗(Ir)、脂质代谢紊乱。
它们的共同特征是引起血管内皮功能紊乱。
而内皮祖细胞(EPC)是一种能直接分化为血管内皮细胞的前体细胞,血管内皮祖细胞不仅参与胚胎时期的血管发生,也存在于成年机体的外周血和骨髓,在出生后的血管发育中起重要作用[3]。
DM血管内皮功能紊乱主要表现为内皮依赖性的舒张功能降低,内皮细胞 NOS活性下降,NO合成减少,NO活性下降,NO可以介导VEGF的血管生成作用。
人骨髓来源内皮祖细胞的分离培养及生物学特性的鉴定唐欲博;陈孝;黄保丁;冯鑫;彭龙云;彭新生;邹学农【摘要】目的建立人骨髓来源的内皮祖细胞(EPCs)分离、培养、诱导分化与鉴定的方法,并探讨其生物学特性.方法收集腰椎间盘退变性疾病患者的髂骨骨髓24例,密度梯度离心法分离的单个核细胞接种于纤维连接蛋白包被的培养瓶,贴壁培养,EGM-2培养基诱导扩增EPCs.Dil-ac-LDL、FITC-UEA-I荧光双标、流式细胞术鉴定EPCs,计算纯度.透射电镜和管腔形成实验鉴定EPCs向血管内皮细胞(ECs)分化的能力.结果培养72 h换液时可见贴壁细胞形成明显细胞克隆集落,第5天集落数增加,1周后细胞融合达80%,至第14天细胞呈铺路石样排列.培养至第7天细胞Dil-ac-LDL、FITC-UEA-I双荧光染色阳性率为(95.1±4.0)%,CD133、CD34、KDR、VE-Cadlaerin标记阳性率分别为(18.5±4.4)%、(45.4±7.8)%、(66.7±7.2)%、(20.5±5.3)%.培养第10天细胞透射电镜显示成熟血管ECs特有的Weibel-Palade小体.管腔形成实验表明,体外ECMatrix上培养7至12d的EPCs 具有较强的管腔形成能力.结论采用密度梯度离心与贴壁培养法分离、培养的人髂骨骨髓来源的单个核细胞在特定诱导条件下可分化为EPCs,纯度较高,稳定性和重复性好.EPCs培养7至12d,具有良好的管腔形成能力.【期刊名称】《中国骨科临床与基础研究杂志》【年(卷),期】2009(001)001【总页数】6页(P56-61)【关键词】内皮细胞;骨髓细胞;细胞;培养的;细胞分离【作者】唐欲博;陈孝;黄保丁;冯鑫;彭龙云;彭新生;邹学农【作者单位】510080,广州,中山大学附属第一医院药学部;510080,广州,中山大学附属第一医院药学部;510080,广州,中山大学附属第一医院脊柱外科;中山大学药学院;510080,广州,中山大学附属第一医院心血管内科;510080,广州,中山大学附属第一医院脊柱外科;510080,广州,中山大学附属第一医院脊柱外科【正文语种】中文【中图分类】R329.2内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)是血管内皮细胞(endothelial cells,ECs)的前体细胞,是一群介于血液-血管细胞与成熟内皮细胞之间的具有较强增殖分化能力、可向血管新生部位趋化并促进血管新生的幼稚细胞[1,2]。
内皮祖细胞治疗缺血性脑血管病的研究进展王莉莉;李继梅【摘要】内皮祖细胞(EPCs)是来源于骨髓具有分化为成熟内皮细胞特性的未成熟细胞,参与内皮细胞修复和血管新生。
血管新生在缺血性脑血管病治疗中有重要作用,EPCs治疗缺血性脑血管病的实验研究已取得较好成果。
本文就EPCs目前的研究概况及其在缺血性脑血管病治疗方面的研究进展进行综述。
【期刊名称】《神经损伤与功能重建》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P414-417)【关键词】内皮祖细胞;缺血性脑血管病;治疗【作者】王莉莉;李继梅【作者单位】首都医科大学附属北京友谊医院神经内科北京 100050;首都医科大学附属北京友谊医院神经内科北京 100050【正文语种】中文【中图分类】R741;R743缺血性脑血管病发病早期应用重组组织型纤溶酶原激活物(recombinant tissue-type plasminogen activator,rt-PA)使血管再通,挽救缺血半暗带的脑组织,为部分患者带来了良好的预后,但3~4.5 h的溶栓时间窗严重限制了rt-PA的广泛应用。
大部分急性期、亚急性期和恢复期的患者除支持和康复治疗外尚无有效的治疗方法。
近20年,移植外源性干细胞和(或)神经母细胞治疗缺血性脑血管病在动物实验和临床研究中均取得了较好的前景[1,2],内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)因其参与内皮损伤后的修复过程和病理状态下的血管新生成为其中的研究热点[3-5]。
EPCs于1997年从人外周血中首先分离得到,并定义为骨髓来源的具有分化为成熟内皮细胞特性的未成熟内皮细胞[6]。
EPCs的来源主要有脾、骨髓、外周血和脐带血,其中骨髓中EPCs含量丰富,且实验证实其增殖能力更强[7]。
EPCs表面表达造血干细胞的标记物,如CD34和CD133;亦表达内皮细胞表面标记物,如CD31、VEGFR2、vWF、CD144、Tie2、c-kit/CD117及CD62E。
内皮祖细胞的研究进展2.内蒙古包钢医院心血管内科包头市 014000摘要:内皮祖细胞(endothelial progenitor cells,EPCs)是一类主要来源于骨髓,外周血及脐带的成年干细胞,当血管有损伤时,可以看到损伤部位有很多EPCs募集、黏附,然后定向分化为成熟的血管内皮细胞,先对损伤的血管进行修复,再促进血管的新生,对内源性血管损伤修复起着重要作用[1]。
目前普遍认为EPCs与高血压、冠心病、心衰等心血管疾病密切相关,其数量减少和功能下降,都会导致许多心血管疾病的发生。
EPCs的数量和功能受很多因素的影响,通过对EPCs数量和功能等方面的改善,对心血管疾病具有重要意义。
关键字:内皮组细胞;研究进展;心血管疾病EPCs在某些特定因子的作用下能够通过动员、增值、迁移、归巢等到达血管损伤部位,首先分化为血管内皮细胞,然后通过形成新生血管,进而对创伤部位进行修复,血管内皮结构完整、功能完善可以使心血管系统保持稳定状态,EPCs数量的下降和功能紊乱都会导致各种心血管疾病的发生、发展,本文就EPCs的来源、动员、归巢、分化、分离、培养、鉴定及应用等研究进展作一阐述。
1EPCs的概述1.1EPCs的来源 1977年Asahara等[2]首次提出EPCs的概念,并从成人外周血分离出CD34 + 和血管内皮细胞生长因子受体 2( VEGFR-2 + ) 均为阳性的单核细胞,在血管新生过程中起重要作用,并将其命名为EPCs。
多数研究证明EPCs主要来源于骨髓、脐静脉血、胚胎、脾脏、肝脏、脂肪组织,其中骨髓中含量最多。
EPCs分为两种类型,一种是早期EPCs,另一种是晚期EPCs,早期EPCs不仅表达内皮特异性抗原(如CD133、CD34、VEGFR-2)[3],还表达单核—巨噬细胞的相关抗原,但早期EPCs的增值能力和抗凋亡能力差,主要通过分泌血管生长因子参与血管新生的过程,进而促进内皮细胞的增值,减少凋亡;晚期EPCs,主要表达CD31、vWF、VE-钙粘素和eNOS等特征性分子标志[4],晚期EPCs的增值和分化能力明显强于早期EPCs,可能通过分泌一些可溶性因子促进内皮细胞的增值,减少细胞的凋亡,还能通过分化为内皮细胞促进血管生成[5]。
内皮祖细胞与骨髓间充质干细胞构建血管化组织工程骨的研究
进展
刘欢
【期刊名称】《医学综述》
【年(卷),期】2015(021)023
【摘要】组织工程骨早期血管化是促进形成新生骨的先决条件,骨髓间充质干细胞(BMSCs)是成骨细胞的起源,体外诱导条件下可分化为成骨细胞,是组织工程骨常用的种子细胞,但很难解决组织工程骨血管化的问题.内皮祖细胞(EPCs)作为内皮细胞前体细胞,已应用于多种缺血组织模型的血管再生研究.目前已有研究者将其引入组织工程骨构建体系,为解决组织工程骨血管化问题提供了新思路和方法.
【总页数】3页(P4228-4230)
【作者】刘欢
【作者单位】军事口腔医学国家重点实验室第四军医大学口腔医院修复科陕西省口腔医学重点实验室,西安710032
【正文语种】中文
【中图分类】R783.9
【相关文献】
1.自体内皮祖细胞促进组织工程骨血管化的体内外实验研究 [J], 吴莉;赵娴;柯腾飞;陈泽谷;陆林;魏韩笑;张承磊;刘流
2.血管内皮祖细胞在构建组织工程骨中的研究进展 [J], 李琼
3.自体外周血内皮祖细胞和骨髓间充质干细胞构建生物骨在体内和体外的微血管化能力 [J], 魏韩笑;赵娴;袁瑞红;代晓明;李逸松;赫佳;吴莉;刘流
4.血管内皮祖细胞/骨髓间充质干细胞复合细胞膜片的构建 [J], 梁源;隋珂;尚冯青;唐丽;王阿娴;季海宁;丁寅
5.比格犬内皮祖细胞对组织工程骨的血管化和成骨效果 [J], 吴骁伟;尹琎;韦颍昕因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
共培养大鼠内皮祖细胞对自体骨髓基质干细胞成骨作用的影响韦惠平;庞芳河【期刊名称】《中国临床新医学》【年(卷),期】2011(004)005【摘要】目的探讨体外培养大鼠外周血内皮前体细胞(EPCs)与自体骨髓基质细胞(BMSCs)共培养时对BMSCs成骨作用的影响.方法采用密度梯度离心法分离、培养大鼠BMSCs和EPCs,培养细胞分为四组:A组(BMSCs组)、B组(EPCs组)、C 组(BMSCs成骨诱导组)及D组(BMSCs和EPCs联合培养组).通过观察细胞克隆形态、免疫细胞化学、细胞增殖、碱性磷酸酶活性,从酶学、组织学及生化等不同方面观察EPCs对BMSCs成骨活性及生长情况的影响.结果免疫细胞化学染色证实C 组培养的细胞具有晚期EPCs的特性.倒置相差显微镜、HE染色均证实共培养的BMSCs和EPCs生长良好,并能够形成与单纯成骨诱导培养的BMSCs相似的钙结节.MTT检测结果:各组细胞增殖差异无统计学意义(P>0.05).碱性磷酸酶活性检测结果:C、D组显著高于A、B组(P<0.05).结论 EPCs和BMSCs联合培养具有良好的细胞相容性,EPCs能够增强成骨细胞的ALP活性,提高成骨细胞的增殖能力.【总页数】6页(P424-429)【作者】韦惠平;庞芳河【作者单位】530021,南宁,广西医科大学口腔医学院;530021,南宁,广西医科大学口腔医学院【正文语种】中文【中图分类】R78【相关文献】1.共培养下内皮祖细胞对神经干细胞增殖及分化的影响 [J], 杜公文;杜怡斌;张辉;尹宗生2.共培养体系间充质干细胞对同源内皮祖细胞增殖和血管形成的影响 [J], 冯文磊;张猛;徐芳洁;王艳杰;陈雪玲;吴向未3.骨髓间充质干细胞诱导内皮细胞与自体骨髓间充质干细胞共培养后的成骨特性[J], 孙源;吴子征;林红;陈瑜;董健4.内皮祖细胞与冠心病患者CD14++CD16+单核细胞共培养后移植心肌梗死大鼠对血管密度及心肌梗死面积的影响 [J], 黄柳;张瑞宁;田小超;郭炳彦;刘素云;李拥军5.干细胞因子联合粒细胞集落刺激因子对单侧输尿管梗阻大鼠骨髓干细胞及内皮祖细胞的动员作用 [J], 张建江;易著文;党西强;何小解;吴小川因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
・382・.,ollmdzofClinicalandExperirnentatMedicineVd.9,No.5Mar.2010骨髓干细胞治疗心脏病的研究与进展龚怡综述雷长城’审校(南华大学附属第二医院湖南衡阳421000)【关键词】骨髓干细胞心血管疾病移植各种心脏病发展到晚期大多导致心力衰竭,心力衰竭严重影响着心脏病患者的预后及生活质量。
而常规治疗手段效果有限,骨髓干细胞的临床研究越来越多。
现就骨髓干细胞的分类、作用机制、途径、存在的问题及前景等作简要介绍。
1研究背景及现状冠状动脉粥样硬化性心脏病、风湿性心脏病、扩张型心肌病等各种原因所致的心肌损伤发展到晚期大多伴有心腔扩大和舒缩能力下降,虽然成熟的心肌细胞不是终末分化细胞,但由于其增殖、分裂能力有限,新生成的心肌细胞远远无法修复坏死的心肌,具有完整舒缩功能的心肌细胞数量相对或绝对减少,受损心肌细胞由纤维组织瘢痕修复,未受损的心肌细胞代偿肥大,造成心肌功能收缩功能下降,最终导致心力衰竭。
目前常规的治疗手段只能缓解心衰症状,不能修复死亡或濒死的心肌。
心肌细胞在出生后已失去增殖能力或增殖能力极低,因此增加具有完整舒缩功能的心肌细胞数目,是改善心功能的关键。
细胞移植是一个切实可行的增加成体心肌细胞的方法,骨髓干细胞在体外有良好增殖能力,能在心肌内环境下分化为损伤组织所需要的心肌细胞,且无移植后的免疫排斥反应,因此在心肌损伤的治疗中备受关注。
Soonpaa等¨1首先尝试了心肌细胞移植,初步证实了心肌细胞移植的可行性。
他们将小鼠胚胎心肌细胞移植到正常小鼠心脏中,发现移植的心肌细胞能够存活并与受体心肌细胞产生闰盘连接。
随后,各种干细胞用于心脏病治疗。
干细胞移植成为心力衰竭治疗的一种新尝试。
德国和香港两个研究小组曾利用心肌梗死患者自身骨髓干细胞修复其受损伤的心脏取得成功。
另据报道,美国、德国、中国研究人员利用骨髓干细胞、或自体骨髓干细胞治疗心脏病或心肌梗死患者均取得重要进展。
血管内皮祖细胞与血管新生的研究进展(一)【关键词】血管内皮祖细胞;血管新生血管内皮祖细胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一类能分化为成熟血管内皮细胞的前体细胞,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。
大量的研究显示,动员和移植的EPCs可提高缺血组织的血管新生能力,促进损伤血管的修复和再内皮化,这为治疗以坏死性血管炎为主要病理改变的一类疾病带来了新的希望。
因此EPCs已成为目前的研究热点之一,本文就血管内皮祖细胞与血管新生的关系及其在治疗性血管新生中应用的研究进展作一综述。
1内皮祖细胞的来源内皮祖细胞(EPCs)是近年来研究较多的一类细胞。
1997年Asahara等〔1〕首次从成人外周血单个核细胞中分离得至CD34+细胞,因其在体外可向内皮表型细胞分化,表达内皮细胞标志物并且参与血管形成,故将此命名为EPCs。
EPCs也叫成血管细胞,是一种多能干细胞,能循环、增殖并分化为成熟血管内皮细胞的前体细胞,缺乏成熟内皮细胞的特征性表型,不能形成管腔样结构。
EPCs起源于胚外中胚层卵黄囊血岛,由位于血岛外层的造血/成血管细胞(又称原血干细胞,是造血干细胞和内皮祖细胞的共同起源)分化发育而来。
目前,许多研究证明,EPCs在成人外周血,人脐带静脉血和骨髓中均有分布,且人外周血、脐带血的EPCs均来自于骨髓。
EPCS的来源还有多潜能成体祖细胞(multipotentadultprogenitorcells,MAPCs)、骨骼肌〔2〕。
Lin等〔3〕发现骨髓来源的EPCs增殖能力明显高于成熟循环内皮细胞,两者体外扩增能力之比为50:1。
在骨髓内EPCs与造血干细胞和骨髓基质细胞之间存在着密切联系,造血干细胞和骨髓基质细胞可影响EPCs的发育、增殖、动员和迁移。
Murahara 等〔4〕用免疫磁珠分离法从脐血中成功地分离出EPCs,这些细胞经培养可以摄取as-LDL,释放NO,表达VE-cadherin、CD31和vWF。