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结构完整和功能正常的血管内皮是维持心血管系统稳态的重要因素,血管内皮细胞结构功能的损伤与动脉粥样硬化的发生和发展密切相关。近年来研究发现,在人体外周血中存在一种骨髓源性的内皮祖细胞(Endothelial prgenitor cell-EPCs),具有定向黏附损伤血管壁修复损伤血管内皮的作用,是内源性抗血管内皮损伤的生理修复机制。内皮祖细胞数量和功能反映机体抗内皮损伤能力,内皮祖细胞数量和功能的降低与血管内皮的损伤密切相关。醛固酮是调节机体水电解质平衡的一种盐皮质激素,并能参与血压的调节。已有研究证明,醛固酮不仅能导致血压升高还能直接作用于血管壁损伤血管。而且最近有研究表明,醛固酮还具有抑制骨髓单个核细胞分化形成内皮祖细胞的作用,从而破坏机体的血管损伤修复平衡。但醛固酮对循环中内皮祖细胞的功能是否有影响,是否损伤内皮祖细胞再内皮化修复血管的能力,还未见报道。
本课题通过体外细胞模型和在体动物模型两方面研究醛固酮对人外周血来源的内皮祖细胞功能的影响。在体外实验中,培养7天的内皮祖细胞与醛固酮共孵育24h后,其黏附、迁移能力明显降低。在体内实验中,我们建立了裸鼠颈动脉内皮拉脱损伤模型用以检测培养后的人内皮祖细胞的内皮修复功能,并发现与对照组比醛固酮处理后的内皮祖细胞再内皮化能力明显下降。螺内酯是一种广泛应用于临床的盐皮质激素受体拮抗剂,螺内酯预处理可以显著改善醛固酮对内皮祖细胞功能的损伤作用。本课题还发现,醛固酮处理能明显增加内皮祖细胞内活性氧的水平,将抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸预处理内皮祖细胞能对抗醛固酮导致的活性氧增加以及功能损伤。本课题还研究了醛固酮对内皮祖细胞表面CXCR4受体表达的影响,并发现醛固酮处理明显下调内皮祖细胞CXCR4水平,而螺内酯和N-乙酰半胱氨酸能抑制醛固酮对CXCR4表达的影响。以腺病毒为载体通过转基因的方法上调内皮祖细胞CXCR4表达可以部分恢复醛固酮损伤的内皮祖细胞功能。
本研究结果表明,醛固酮抑制内皮祖细胞再内皮化能力,损伤内皮修复功能。这种作用与醛固酮诱导内皮祖细胞内氧化应激从而降低CXCR4表达有关。CXCR4可能是氧化应激损伤内皮祖细胞功能的新靶点。降低机体醛固酮水平,应用盐皮质激素拮抗剂,抗氧化治疗,以及上调CXCR4水平可能是增强内皮祖细胞功能对抗动脉粥样硬化血管疾病的有效手段。