2.5 低切应力促大血管内皮细胞趋化因子的产生和分泌
趋化因子是一大类小分子细胞因子,最先因其促细胞趋化迁移的特性得以发现,后续发现趋化因子在细胞的募集、发育及稳态调节中起着非常重要的作用,特别是在干细胞的迁移和归巢中起着关键的作用。近来的研究表明,趋化因子的表达失调参与多种病理过程。在众多的趋化因子中,基质细胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-l,SDF-1)是一种重要的趋化因子,由于靠近N端的两个半胱氨酸被一个其他的氨基酸隔开而被归为“CXC” 亚家族。大量的研究表明,SDF-1与特异性受体(CXC motif chemokine receptor type 4,CXCR4)结合,激活G蛋白,启动一系列信号分子,参与多种生理和病理过程。
研究表明,SDF-1在肝、心脏、胰腺和脾脏中高表达。在肝细胞中组成性表达的有助于肝脏稳态的维持和损伤修复反应。在缺血损伤的心肌组织中,SDF-1通过趋化干细胞来缺血修复组织,但也通过与炎症因子的相互作用引起心肌损伤,这表明SDF-1在心肌损伤的修复中扮演着双重作用。在癌症的发生发展过程中,SDF-1与肿瘤血管生成、细胞增殖以及化疗耐受性密切相关。(https://www.daowen.com)
近来的研究表明,AS斑块形成过程中白细胞的捕获、血管生成、平滑肌细胞的迁移和增殖等均与趋化因子的作用密切相关,SDF-1与AS的发生发展密切相关。研究发现,SDF-1仅在AS斑块中高表达,而正常动脉壁中未见表达,在ApoE-/-小鼠动脉内膜损伤后恢复覆盖的过程中亦检测到SDF-1的高表达。在小鼠模型因移植排斥反应而出现的动脉粥样硬化病灶中检测到SDF-1表达上调,并且在与动脉粥样硬化发生、发展密切相关的单核细胞、受损后的内皮细胞以及活化的血小板中均有表达。
研究表明,切应力、流动分离、二次流等血流流场紊乱的区域趋化因子的表达明显上调,并且在介导单核细胞、血小板等与受损的血管内皮细胞黏附、动脉内膜增生以及AS的发生、发展中起着极为重要的作用。在采用颈总动脉套环法建立的低切应力动物模型中(实验模型如前所述,图2-2),发现低切应力诱导的AS病变中SDF-1及其受体CXCR4表达明显上调。进一步研究发现,促AS病变的独立危险因素Ox-LDL上调血管内皮细胞SDF-1 mRNA以及蛋白的表达、上调THP-1源性单核细胞CXCR4的表达,从而促单核细胞趋化、与血管内皮细胞的黏附以及跨内皮迁移。这些结果表明低切应力可能通过上调SDF-l的表达,促循环血液中的单核细胞与受损的血管内皮细胞黏附和跨内膜迁移,介导低切应力诱导的AS。