第五届世界微循环大会概况
作者：赵克森
单位：第一军医大学病理生理教研室*
关键词：
中华医学杂志920229 第五届世界微循环大会于1991年8月31日至9月5日在美国肯塔基州路易威尔市召开.大会由美国路易威尔大学P.D.Harris教授担任主席.来自世界各地的专家学者约1200人出席会议,报告论文800篇.大会包括特邀讲演,专题讨论会,幻灯报告会及展板四大部份,并组织了九次大会讲演,它们是(1)T.J.Ryan的免疫与血管系统;(2)R.S.Reneman的心肌膜磷脂代谢-缺血重灌流引起的变化;(3)S.Chien的血细胞变形性和相互作用-从分子到微循环;(4)V.Argiro的数字三维图象处理;(5)K.Gotoh内皮素产生和释放的细胞内机制;(6)B.R.Zetter的肿瘤转移时肿瘤血管的相互作用;(7)A.E.Taylor和N.C.Staub的肺水肿机制;(8)C.G.Cochrane的中性粒细胞引起内皮损伤的机制;(9)G.E.Palade和B.Rippe的经过内皮细胞运输-相互矛盾的机制.其中T.J.Ryan的报告获Nishimaru奖,S.Chien的报告获Zweifach奖。
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本次大会报告的论文比上届大会在许多方面有了明显的进展,可以概括为以下几个方面。
一.活体微循环研究达到了一个新的水平
当前的发展趋势是微循环的观察与多种细胞因子或体液因子的作用结合起来,采用了新的影象分析技术,使活体微循环的研究不仅能对血液循环中的微细结构作动态形态的观察,而且能从事细胞和亚细胞水平的机能和代谢的研究.本次会议有不少论文报告了细胞因子,体液因子,粘附蛋白,以及它们相应抗体对微循环的作用.其中包括IL1,PAF,EDRF,ET,TNF,ICAM,ELAM,LEACM-1,GMP140等.目前可以应用特殊的荧光染料作为探子(prob),通过活体微循环观察细胞的功能.如染料DCFH本来并不发生荧光,进入细胞受到自由基作用变成DCF,后者发生荧光,用这种探子可以直接观察到微循环细胞中自由基的产生.另一种荧光素propidium iodide只有在细胞损伤和死亡以后才可进入细胞使细胞核染色,因此,可用来判断细胞是否损伤和死亡.此外,还有的荧光染料可用来判断线粒体ATP生成的功能.日本学者用这种方法,配合数字显微荧光图象分析系统,对四氯化碳中毒时,肝细胞损伤和微循环的关系作了定量测定,证明氧自由基和细胞色素P450参与肝脏损伤的过程。
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二.细胞和分子生物学研究进入微循环研究领域
采用细胞生物学和分子生物学的方法从事微循环中单个细胞生物学特性是当前微循环研究的另一重要的趋势.在细胞生物学方面,用微滴管技术可以测定单个血细胞的弯曲硬度(bending stiffness),粘弹性(viscoclasticity),膜断裂(fragmentation),永久变形性(plasticity)等,应用液流室(flow chamber)可以定量观察白细胞和内皮细胞间的粘附作用,也可以把微动脉中单个平滑肌细胞分离出来,测定一个平滑肌细胞的张力.应用细胞学的方法证明,血管内皮细胞有丝分裂时相增多是高血压大鼠脂蛋白易通过内皮形成动脉粥样硬化的原因之一.用NBT试验判定白细胞激活情况,发现白细胞的激活程度与失血性休克动物的存活率显著相关在休克后白细胞大量激活时，却物存活率大大下降,而用Pentoxifylline可以防止内毒素休克时白细胞的激活和提高动物存活率.用液流室技术等到了壁切应力(wall shear stress)解除中性粒细胞粘着于单层内皮细胞的数据.笔者也在会议上报告了中国学者的实验,证明失血性休克早期提高壁切变率是解除折细胞附壁和改善微循环的重要因素之一.
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在分子生物学研究方面,对人红细胞膜4.2蛋白(RBC p4.2)的分子进行了克隆,报告了RBC p4.2cDNA的特征,用免疫扫查等到了人网织细胞的cDNA文库,用PCR技术得到两个2.4和2.5kb的cDNA序列,对p4.2进行了结构分析.已知p 4.2对保持红细胞膜的稳定性和完整性有重要作用,p 4.2的缺乏会引起病人贫血.应用p 4.2cDNA有助于研究这种蛋白结构与功能之间的关系,包括探讨p 4.2缺乏的机制,以及p 4.2在不同组织的表达.内皮素(ET)的研究也采用了分子生物学技术,已查明ET的氨基酸序列,ET家庭包括3个基因(ET1,ET2,ET3),内皮细胞只产生ET1,并对ET的两种受体(A,B)进行了克隆,已知低浓度的ET1通过PGI2和EDRF释放,导致血管扩张;高浓度的ET1直接作用于肌动蛋白或通过TXA2释放,导致血管收缩.
, 百拇医药 三.微循环图象分析向三维重构发展
本次大会微循环图象分析有不少文章.一些学者报告采用数字图象分析系统测定微血管口径,流速,荧光强度,血栓形成程度.笔者也报告了应用新的时-空域原理同时测定红细胞流速和滚动白细胞流速的论文.在微循环图象分析技术发展趋势方面,值得指出的是三维结构重建技术.这种技术的开展首先要取得不同平面的二维图象.因此,它与镭射扫描显微镜的发明和应用有关.由于这种显微镜可以聚焦在不同的深度对组织细胞进行观察,所以可以得到不同层次的多个二维图象.也有报告用一般光学显微镜配合一个机动的载物台和聚焦器,进行不同深度或长度的跟踪观察,然后由计算机处理和显示三维图象,并取得各种数据.用这种方法建立的微循环血管网可以转动和从任何一个角度进行观察.当前除了X,Y,Z轴显象以外,还增加了时间(T)因素,使三维血管图象随时间变化.已用该方法对视网膜微循环,腺腺外分泌管周围的血管网等进行了观察.
四.肿瘤微循环研究有了新的进展
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肿瘤的生长和转移与微血管的数目有密切关系.本次大会报告的乳腺癌,前列腺癌研究论文中均证明,肿瘤中血管的数目越多,肿瘤生长也越迅速.所以肿瘤微循环的研究已引起了人们的重视,在肿瘤血管新生和肿瘤微循环的特点研究中,有报告肿瘤组织液中PGE1增多,它可以刺激兔角膜血管新生,可能是肿瘤血管生长因子之一.在血管新生以前,组织中铜和神经节苷脂(GM1,GM2,GM3)增多,它们促进血管内皮生长.由于肿瘤细胞增生压迫和组织间液增高,使肿瘤内血液供应出现不均一性,已知大多数情况下肿瘤中的血流量与供血的血压呈线性关系.当血压低于临界时血流会立即减少或停止.另外,由于肿瘤细静脉和毛细血管中切变率低,血液pH较低,以及血管通透性高带来血液浓缩等因素,共同导致血液粘度增加.肿瘤微循环的上述特点使单克隆抗体及其它遗传工程大分子药物不能以足够的浓度到达肿瘤细胞,成为当前肿瘤治疗的重要障碍.需要进一步研究来克服肿瘤微循环的特点所带来的治疗上的困难.另一方面,肿瘤微血管也可以成为治疗的靶组织,通过减少血流来控制肿瘤生长.微波透热疗法,重组TNFα和TNFβ的应用均证明能促进肿瘤中血流淤滞和流量减少;光敏疗法引起微血管收缩和血栓形成及血液漏出,导致血流停滞,已知这与TXA2,LTC4,LTB4的释放有关.
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在肿瘤血循环转移的研究中,证明肿瘤细胞进入血管后粘附于血管内皮细胞,它与白细胞粘附于内皮细胞相似,同样受粘附分子的作用,其中包括选择蛋白(selectin)和正合蛋白(integrin).已知肝血管内皮有较多的ELAM,肺血管内皮可表达ICAM.IL1和TNF促进粘附分子的表达.粘附于内皮细胞的肿瘤,经过侵袭性生长转移到血管外成为一个新的转移瘤。因此肿瘤细胞在血管内粘附机理的阐明，也为防治肿瘤转移提供了一个新的途径,已证明VLA(正合蛋白的亚单位)的单克隆抗体可以阻滞肿瘤细胞粘着于血管内皮.
五.其他
本次大会还组织了多项专题讨论和报告,其中包括:心,肺,脑,胃,肠,肾,网膜等脏器微循环;炎症,休克,血栓形成,缺血等病理过程时的微循环;高血压,动脉硬化,糖尿病,职业病等疾病时的微循环;以及受体,氧,钙,运动,温度,内皮素,白细胞,内皮细胞,细胞骨架等因素对微循环的影响.大会决定第六届世界循环大会将于1996年8月在德国慕尼黑市召开.
*广州,邮政编码510515, http://www.100md.com
单位：第一军医大学病理生理教研室*
关键词：
中华医学杂志920229 第五届世界微循环大会于1991年8月31日至9月5日在美国肯塔基州路易威尔市召开.大会由美国路易威尔大学P.D.Harris教授担任主席.来自世界各地的专家学者约1200人出席会议,报告论文800篇.大会包括特邀讲演,专题讨论会,幻灯报告会及展板四大部份,并组织了九次大会讲演,它们是(1)T.J.Ryan的免疫与血管系统;(2)R.S.Reneman的心肌膜磷脂代谢-缺血重灌流引起的变化;(3)S.Chien的血细胞变形性和相互作用-从分子到微循环;(4)V.Argiro的数字三维图象处理;(5)K.Gotoh内皮素产生和释放的细胞内机制;(6)B.R.Zetter的肿瘤转移时肿瘤血管的相互作用;(7)A.E.Taylor和N.C.Staub的肺水肿机制;(8)C.G.Cochrane的中性粒细胞引起内皮损伤的机制;(9)G.E.Palade和B.Rippe的经过内皮细胞运输-相互矛盾的机制.其中T.J.Ryan的报告获Nishimaru奖,S.Chien的报告获Zweifach奖。
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本次大会报告的论文比上届大会在许多方面有了明显的进展,可以概括为以下几个方面。
一.活体微循环研究达到了一个新的水平
当前的发展趋势是微循环的观察与多种细胞因子或体液因子的作用结合起来,采用了新的影象分析技术,使活体微循环的研究不仅能对血液循环中的微细结构作动态形态的观察,而且能从事细胞和亚细胞水平的机能和代谢的研究.本次会议有不少论文报告了细胞因子,体液因子,粘附蛋白,以及它们相应抗体对微循环的作用.其中包括IL1,PAF,EDRF,ET,TNF,ICAM,ELAM,LEACM-1,GMP140等.目前可以应用特殊的荧光染料作为探子(prob),通过活体微循环观察细胞的功能.如染料DCFH本来并不发生荧光,进入细胞受到自由基作用变成DCF,后者发生荧光,用这种探子可以直接观察到微循环细胞中自由基的产生.另一种荧光素propidium iodide只有在细胞损伤和死亡以后才可进入细胞使细胞核染色,因此,可用来判断细胞是否损伤和死亡.此外,还有的荧光染料可用来判断线粒体ATP生成的功能.日本学者用这种方法,配合数字显微荧光图象分析系统,对四氯化碳中毒时,肝细胞损伤和微循环的关系作了定量测定,证明氧自由基和细胞色素P450参与肝脏损伤的过程。
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二.细胞和分子生物学研究进入微循环研究领域
采用细胞生物学和分子生物学的方法从事微循环中单个细胞生物学特性是当前微循环研究的另一重要的趋势.在细胞生物学方面,用微滴管技术可以测定单个血细胞的弯曲硬度(bending stiffness),粘弹性(viscoclasticity),膜断裂(fragmentation),永久变形性(plasticity)等,应用液流室(flow chamber)可以定量观察白细胞和内皮细胞间的粘附作用,也可以把微动脉中单个平滑肌细胞分离出来,测定一个平滑肌细胞的张力.应用细胞学的方法证明,血管内皮细胞有丝分裂时相增多是高血压大鼠脂蛋白易通过内皮形成动脉粥样硬化的原因之一.用NBT试验判定白细胞激活情况,发现白细胞的激活程度与失血性休克动物的存活率显著相关在休克后白细胞大量激活时，却物存活率大大下降,而用Pentoxifylline可以防止内毒素休克时白细胞的激活和提高动物存活率.用液流室技术等到了壁切应力(wall shear stress)解除中性粒细胞粘着于单层内皮细胞的数据.笔者也在会议上报告了中国学者的实验,证明失血性休克早期提高壁切变率是解除折细胞附壁和改善微循环的重要因素之一.
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在分子生物学研究方面,对人红细胞膜4.2蛋白(RBC p4.2)的分子进行了克隆,报告了RBC p4.2cDNA的特征,用免疫扫查等到了人网织细胞的cDNA文库,用PCR技术得到两个2.4和2.5kb的cDNA序列,对p4.2进行了结构分析.已知p 4.2对保持红细胞膜的稳定性和完整性有重要作用,p 4.2的缺乏会引起病人贫血.应用p 4.2cDNA有助于研究这种蛋白结构与功能之间的关系,包括探讨p 4.2缺乏的机制,以及p 4.2在不同组织的表达.内皮素(ET)的研究也采用了分子生物学技术,已查明ET的氨基酸序列,ET家庭包括3个基因(ET1,ET2,ET3),内皮细胞只产生ET1,并对ET的两种受体(A,B)进行了克隆,已知低浓度的ET1通过PGI2和EDRF释放,导致血管扩张;高浓度的ET1直接作用于肌动蛋白或通过TXA2释放,导致血管收缩.
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本次大会微循环图象分析有不少文章.一些学者报告采用数字图象分析系统测定微血管口径,流速,荧光强度,血栓形成程度.笔者也报告了应用新的时-空域原理同时测定红细胞流速和滚动白细胞流速的论文.在微循环图象分析技术发展趋势方面,值得指出的是三维结构重建技术.这种技术的开展首先要取得不同平面的二维图象.因此,它与镭射扫描显微镜的发明和应用有关.由于这种显微镜可以聚焦在不同的深度对组织细胞进行观察,所以可以得到不同层次的多个二维图象.也有报告用一般光学显微镜配合一个机动的载物台和聚焦器,进行不同深度或长度的跟踪观察,然后由计算机处理和显示三维图象,并取得各种数据.用这种方法建立的微循环血管网可以转动和从任何一个角度进行观察.当前除了X,Y,Z轴显象以外,还增加了时间(T)因素,使三维血管图象随时间变化.已用该方法对视网膜微循环,腺腺外分泌管周围的血管网等进行了观察.
四.肿瘤微循环研究有了新的进展
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肿瘤的生长和转移与微血管的数目有密切关系.本次大会报告的乳腺癌,前列腺癌研究论文中均证明,肿瘤中血管的数目越多,肿瘤生长也越迅速.所以肿瘤微循环的研究已引起了人们的重视,在肿瘤血管新生和肿瘤微循环的特点研究中,有报告肿瘤组织液中PGE1增多,它可以刺激兔角膜血管新生,可能是肿瘤血管生长因子之一.在血管新生以前,组织中铜和神经节苷脂(GM1,GM2,GM3)增多,它们促进血管内皮生长.由于肿瘤细胞增生压迫和组织间液增高,使肿瘤内血液供应出现不均一性,已知大多数情况下肿瘤中的血流量与供血的血压呈线性关系.当血压低于临界时血流会立即减少或停止.另外,由于肿瘤细静脉和毛细血管中切变率低,血液pH较低,以及血管通透性高带来血液浓缩等因素,共同导致血液粘度增加.肿瘤微循环的上述特点使单克隆抗体及其它遗传工程大分子药物不能以足够的浓度到达肿瘤细胞,成为当前肿瘤治疗的重要障碍.需要进一步研究来克服肿瘤微循环的特点所带来的治疗上的困难.另一方面,肿瘤微血管也可以成为治疗的靶组织,通过减少血流来控制肿瘤生长.微波透热疗法,重组TNFα和TNFβ的应用均证明能促进肿瘤中血流淤滞和流量减少;光敏疗法引起微血管收缩和血栓形成及血液漏出,导致血流停滞,已知这与TXA2,LTC4,LTB4的释放有关.
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在肿瘤血循环转移的研究中,证明肿瘤细胞进入血管后粘附于血管内皮细胞,它与白细胞粘附于内皮细胞相似,同样受粘附分子的作用,其中包括选择蛋白(selectin)和正合蛋白(integrin).已知肝血管内皮有较多的ELAM,肺血管内皮可表达ICAM.IL1和TNF促进粘附分子的表达.粘附于内皮细胞的肿瘤,经过侵袭性生长转移到血管外成为一个新的转移瘤。因此肿瘤细胞在血管内粘附机理的阐明，也为防治肿瘤转移提供了一个新的途径,已证明VLA(正合蛋白的亚单位)的单克隆抗体可以阻滞肿瘤细胞粘着于血管内皮.
五.其他
本次大会还组织了多项专题讨论和报告,其中包括:心,肺,脑,胃,肠,肾,网膜等脏器微循环;炎症,休克,血栓形成,缺血等病理过程时的微循环;高血压,动脉硬化,糖尿病,职业病等疾病时的微循环;以及受体,氧,钙,运动,温度,内皮素,白细胞,内皮细胞,细胞骨架等因素对微循环的影响.大会决定第六届世界循环大会将于1996年8月在德国慕尼黑市召开.
*广州,邮政编码510515, http://www.100md.com