细胞凋亡与血管再狭窄
作者：贾光宏
单位：贾光宏(咸宁医学院附属第一医院内科，咸宁 437100)
关键词：
咸宁医学院学报000240 中图分类号 R540.4+6 文献标识码 C
文章编号 1008-0635(2000)02-0148-02
经皮穿刺冠脉成形术(PTCA)治疗冠状动脉狭窄性疾病术后血管再狭窄(RS)发生率为30～40%。目前有关研究预防RS的结果令人满意。近几年，随着分子生物学发展，基因治疗RS正日益受到介入工作者重视，并在动物实验与临床取得了一些令人满意的结果。
1 再狭窄形成的主要机制
在RS发生机制中，血管平滑肌细胞的迁移、过度增殖和大量合成细胞外基质是导致血管内膜增厚管腔狭窄的主要原因。Edward等[1，2]发现血管平滑肌细胞在PTCA术后24小时开始增殖，中膜SMC快速增生，48小时达高峰，于4天内停止，并在3～4天中，中膜处于增殖状态的SMC部分向内膜迁移，在一周内最为明显，在5～10天迁移至内膜的SMC以1%～5%速度缓慢增殖，持续数周至数月，6个月后内膜中SMC全部转变为收缩型，数量逐渐减少。
, 百拇医药
2 血管平滑肌细胞的增殖、凋亡与再狭窄
2.1血管平滑肌细胞相关凋亡基因
P53基因全长16～20Kb，由11个外显子和10个内含子组成。其中有5个高度保守的蛋白编码区。P53基因表达产物P53蛋白的氨基端有转录激活的作用，中间部分是高度保守的蛋白顺序，羧基端为寡聚体形成和核定位顺序。正常的P53基因即野生型P53(wtP53)具有促进细胞凋亡作用，而突变型P53(muP53)基因则有抑制细胞凋亡的作用。生长抑制有两种效应，一是调控细胞周期，二是诱导凋亡[1]。P53在损伤存活中起重要作用，被誉为“基因警察”。
Bcl-2基因定位于14号染色体上，全长约4.2-7.2Kb，其主要作用是通过抵抗多种形式的细胞死亡，延长细胞寿命，促进细胞生存，抑制细胞凋亡，故亦称“存活”基因，其分子机制可能直接参与细胞增殖和生存[3]。
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C-myc基因的产物一般认为是一个转录因子，既能刺激细胞增生，又能刺激细胞产生凋亡的双重调节作用[4]。在不同外来信号刺激下，C-myc基因表现不同的结果，即myc蛋白作为转录调节因子，当接受存活刺激信号细胞便增生，否则细胞就出现凋亡。C-myc引起的增生和凋亡常常在G1和S期。其在细胞增殖、分化、静止及死亡调控中均起重要作用。
2.2 平滑肌细胞增殖、凋亡与再狭窄
Harris等[5～7]对球囊损伤后的大鼠颈动脉进行研究，通过Tunel染色，在0.5h、1h、2h出现有凋亡细胞，并有bcl-2蛋白表达减少。Clowes等也证实了大鼠动脉的平滑肌细胞确实表现有凋亡迹象。凋亡不仅可调节正常的及出生后动脉血管壁上的平滑肌细胞数量，而且可调节导致人血管闭塞病损的细胞构成，尤其是在那些广泛增生的情况下，并且凋亡率与细胞增殖成直线关系，即细胞增生越活跃，凋亡率越高；细胞增生减慢，凋亡率下降。在动脉球囊损伤模型中，C-fos及C-myc转录水平分别在损伤后30分钟出现，1h～2h达高峰，分别在1.5h、4h回归正常，二者的有序表达提示C-fox基因可能诱导c-myc表达，从而调控平滑肌细胞增生，而平滑肌细胞增生越活跃，凋亡率越高。同样在人的血管平滑肌细胞中也存在着细胞凋亡和细胞增生之间平衡，也就是说细胞凋亡可以抵消外界因素导致的细胞增生。而在PTCA术后发生的再狭窄可能是这种平衡失调，即增生大于凋亡所致。由于bcl-2和muP53基因可抑制细胞凋亡，而wtP53可诱凋亡，因而推测PTCA术后RS就是由于P53基因表达受到抑制，而bcl-2基因过度表达引起的[3，8]。国内谢春毅等[9]研究证实在血管成形术后再狭窄的发生中确有bcl-2表达异常，即术后一周时bcl-2过度表达，P53基因表达受抑制。
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3 P53抑制平滑肌细胞增殖、诱导凋亡机制
P53基因在细胞凋亡过程中可能起到分子警察的作用，当细胞DNA损伤时，P53WAFl/CIPl基因的发现揭示了P53基因调控细胞周期机制，该基因与检测的各种细胞周期素依赖的蛋白激酶(CDK)复合物有关，进一步的研究确认WAFl/CIPl的产物P21蛋白定位于含有P53蛋白且处于G1停滞的细胞胞核内。P53引起平滑肌细胞凋亡抑制增殖过程是DNA损伤、P53蛋白表达增加、 P53蛋白产生，并同cyclin-cdk结合抑制CDK作用，从而阻止DNA的合成和细胞分裂，导制细胞出现G1期停滞，进而DNA进行修复，末修复者则发生凋亡[10，11]。Yosshikazu[12]通过腺病毒为裁体在体内外转染wtP53基因，能明显抑制平滑肌细胞增生，通过检测G1期细胞为92.6%，而对照组为79.3%，这证明P53蛋白在DNA损伤诱导Gl阻滞中是主要生物调节分子。
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4 再狭窄基因治疗前景
冠状动脉再狭窄的发生与内皮细胞损伤、血小板的粘附、局部炎症反应、生长因子和细胞因子的作用及癌基因和抗癌基因的异常表达有关。因此，应用抗血栓、抗炎症、抗细胞增殖剂、钙阻断剂等可防止或减轻PTCA术后再狭窄的发生，具有一定的疗效，但全身用药具有严重的毒副作用，难以实际应用。血管内支架虽可也降低狭窄，但再狭窄率高达30%～50%。
随着基因治疗发展和应用，一些癌基因和抗癌基因日益受到人们关注，已有实验表明再狭窄的平滑肌细胞中有P53和bcl-2基因表达异常[9]，并且已有人把P53抑癌基因的逆转录病毒载体导入内皮剥脱损伤引起的再狭窄组织中[10]，己取得了一些令人鼓舞的结，我们相信在不远的将来，再狭窄的基因治疗一定能迅速地应用于临床，造福于人类。
参考文献
, 百拇医药
1，Edward R.Marina F.Proliferation in primary and restenotic coronary a therectomy tissue.Circ Res，1993；73(2)：223
2，Hartmut H,Thomas S.Time course of SMC proliferation in the intima and media of arteries following experimental angioplasty.Circ Res,1990；67(3)：651
3，Jeffrey M,Isner.Apoptosis in human atheroscleros and restenosis.Circulation,1995；91(11)：2703
4，Leszynski D,Zhao Y.Apoptosis of VSMC.AM J P athol,1994;145:1265
, 百拇医药
5，Blank KR,Rudoltz MS.The molecular regulation of apoptosis and implications for rediation oncology.Int J Radiat Biol,1997；71(5)：455
6，Harris P.Evidence for the rapid onset of apoptosis in medical SMC after baloon injury.Circulation,1997；94(5)：981
7，Verin.Intraarteria beta irradiation reduces medial SMC density and induces apoptosis in a hyperchoesterolemic rabbit restenosis modell(sabstract).Circuation,1997；96(suppl1)：219
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8，谢春毅.Bcl-2和P53与冠状动脉成形术后再狭窄的关系.国外医学生理、病理科学与临床分册，1997；17(3)：198
9，谢春毅.凋亡基因与血管成形术后再狭窄的关系.中国心血管杂志，1998；3(2)：77
10，施勤.P53基因状态与电离辐射效应，国外医学放射医学核医学分册，1998；22(4)：181
11，苑宾.辐射诱导细胞凋亡的基因调控.国外医学放射医学核医学分册，1998；22(6)：269
12，Yoshikazu Y.Transfer of wild-type P53 gene effectively in hibits SMC proliferation in vitro and vivo.Circ Res,1998；Feb 982(2):147
收稿1999-12-13
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单位：贾光宏(咸宁医学院附属第一医院内科，咸宁 437100)
关键词：
咸宁医学院学报000240 中图分类号 R540.4+6 文献标识码 C
文章编号 1008-0635(2000)02-0148-02
经皮穿刺冠脉成形术(PTCA)治疗冠状动脉狭窄性疾病术后血管再狭窄(RS)发生率为30～40%。目前有关研究预防RS的结果令人满意。近几年，随着分子生物学发展，基因治疗RS正日益受到介入工作者重视，并在动物实验与临床取得了一些令人满意的结果。
1 再狭窄形成的主要机制
在RS发生机制中，血管平滑肌细胞的迁移、过度增殖和大量合成细胞外基质是导致血管内膜增厚管腔狭窄的主要原因。Edward等[1，2]发现血管平滑肌细胞在PTCA术后24小时开始增殖，中膜SMC快速增生，48小时达高峰，于4天内停止，并在3～4天中，中膜处于增殖状态的SMC部分向内膜迁移，在一周内最为明显，在5～10天迁移至内膜的SMC以1%～5%速度缓慢增殖，持续数周至数月，6个月后内膜中SMC全部转变为收缩型，数量逐渐减少。
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2 血管平滑肌细胞的增殖、凋亡与再狭窄
2.1血管平滑肌细胞相关凋亡基因
P53基因全长16～20Kb，由11个外显子和10个内含子组成。其中有5个高度保守的蛋白编码区。P53基因表达产物P53蛋白的氨基端有转录激活的作用，中间部分是高度保守的蛋白顺序，羧基端为寡聚体形成和核定位顺序。正常的P53基因即野生型P53(wtP53)具有促进细胞凋亡作用，而突变型P53(muP53)基因则有抑制细胞凋亡的作用。生长抑制有两种效应，一是调控细胞周期，二是诱导凋亡[1]。P53在损伤存活中起重要作用，被誉为“基因警察”。
Bcl-2基因定位于14号染色体上，全长约4.2-7.2Kb，其主要作用是通过抵抗多种形式的细胞死亡，延长细胞寿命，促进细胞生存，抑制细胞凋亡，故亦称“存活”基因，其分子机制可能直接参与细胞增殖和生存[3]。
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C-myc基因的产物一般认为是一个转录因子，既能刺激细胞增生，又能刺激细胞产生凋亡的双重调节作用[4]。在不同外来信号刺激下，C-myc基因表现不同的结果，即myc蛋白作为转录调节因子，当接受存活刺激信号细胞便增生，否则细胞就出现凋亡。C-myc引起的增生和凋亡常常在G1和S期。其在细胞增殖、分化、静止及死亡调控中均起重要作用。
2.2 平滑肌细胞增殖、凋亡与再狭窄
Harris等[5～7]对球囊损伤后的大鼠颈动脉进行研究，通过Tunel染色，在0.5h、1h、2h出现有凋亡细胞，并有bcl-2蛋白表达减少。Clowes等也证实了大鼠动脉的平滑肌细胞确实表现有凋亡迹象。凋亡不仅可调节正常的及出生后动脉血管壁上的平滑肌细胞数量，而且可调节导致人血管闭塞病损的细胞构成，尤其是在那些广泛增生的情况下，并且凋亡率与细胞增殖成直线关系，即细胞增生越活跃，凋亡率越高；细胞增生减慢，凋亡率下降。在动脉球囊损伤模型中，C-fos及C-myc转录水平分别在损伤后30分钟出现，1h～2h达高峰，分别在1.5h、4h回归正常，二者的有序表达提示C-fox基因可能诱导c-myc表达，从而调控平滑肌细胞增生，而平滑肌细胞增生越活跃，凋亡率越高。同样在人的血管平滑肌细胞中也存在着细胞凋亡和细胞增生之间平衡，也就是说细胞凋亡可以抵消外界因素导致的细胞增生。而在PTCA术后发生的再狭窄可能是这种平衡失调，即增生大于凋亡所致。由于bcl-2和muP53基因可抑制细胞凋亡，而wtP53可诱凋亡，因而推测PTCA术后RS就是由于P53基因表达受到抑制，而bcl-2基因过度表达引起的[3，8]。国内谢春毅等[9]研究证实在血管成形术后再狭窄的发生中确有bcl-2表达异常，即术后一周时bcl-2过度表达，P53基因表达受抑制。
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3 P53抑制平滑肌细胞增殖、诱导凋亡机制
P53基因在细胞凋亡过程中可能起到分子警察的作用，当细胞DNA损伤时，P53WAFl/CIPl基因的发现揭示了P53基因调控细胞周期机制，该基因与检测的各种细胞周期素依赖的蛋白激酶(CDK)复合物有关，进一步的研究确认WAFl/CIPl的产物P21蛋白定位于含有P53蛋白且处于G1停滞的细胞胞核内。P53引起平滑肌细胞凋亡抑制增殖过程是DNA损伤、P53蛋白表达增加、 P53蛋白产生，并同cyclin-cdk结合抑制CDK作用，从而阻止DNA的合成和细胞分裂，导制细胞出现G1期停滞，进而DNA进行修复，末修复者则发生凋亡[10，11]。Yosshikazu[12]通过腺病毒为裁体在体内外转染wtP53基因，能明显抑制平滑肌细胞增生，通过检测G1期细胞为92.6%，而对照组为79.3%，这证明P53蛋白在DNA损伤诱导Gl阻滞中是主要生物调节分子。
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4 再狭窄基因治疗前景
冠状动脉再狭窄的发生与内皮细胞损伤、血小板的粘附、局部炎症反应、生长因子和细胞因子的作用及癌基因和抗癌基因的异常表达有关。因此，应用抗血栓、抗炎症、抗细胞增殖剂、钙阻断剂等可防止或减轻PTCA术后再狭窄的发生，具有一定的疗效，但全身用药具有严重的毒副作用，难以实际应用。血管内支架虽可也降低狭窄，但再狭窄率高达30%～50%。
随着基因治疗发展和应用，一些癌基因和抗癌基因日益受到人们关注，已有实验表明再狭窄的平滑肌细胞中有P53和bcl-2基因表达异常[9]，并且已有人把P53抑癌基因的逆转录病毒载体导入内皮剥脱损伤引起的再狭窄组织中[10]，己取得了一些令人鼓舞的结，我们相信在不远的将来，再狭窄的基因治疗一定能迅速地应用于临床，造福于人类。
参考文献
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1，Edward R.Marina F.Proliferation in primary and restenotic coronary a therectomy tissue.Circ Res，1993；73(2)：223
2，Hartmut H,Thomas S.Time course of SMC proliferation in the intima and media of arteries following experimental angioplasty.Circ Res,1990；67(3)：651
3，Jeffrey M,Isner.Apoptosis in human atheroscleros and restenosis.Circulation,1995；91(11)：2703
4，Leszynski D,Zhao Y.Apoptosis of VSMC.AM J P athol,1994;145:1265
, 百拇医药
5，Blank KR,Rudoltz MS.The molecular regulation of apoptosis and implications for rediation oncology.Int J Radiat Biol,1997；71(5)：455
6，Harris P.Evidence for the rapid onset of apoptosis in medical SMC after baloon injury.Circulation,1997；94(5)：981
7，Verin.Intraarteria beta irradiation reduces medial SMC density and induces apoptosis in a hyperchoesterolemic rabbit restenosis modell(sabstract).Circuation,1997；96(suppl1)：219
, 百拇医药
8，谢春毅.Bcl-2和P53与冠状动脉成形术后再狭窄的关系.国外医学生理、病理科学与临床分册，1997；17(3)：198
9，谢春毅.凋亡基因与血管成形术后再狭窄的关系.中国心血管杂志，1998；3(2)：77
10，施勤.P53基因状态与电离辐射效应，国外医学放射医学核医学分册，1998；22(4)：181
11，苑宾.辐射诱导细胞凋亡的基因调控.国外医学放射医学核医学分册，1998；22(6)：269
12，Yoshikazu Y.Transfer of wild-type P53 gene effectively in hibits SMC proliferation in vitro and vivo.Circ Res,1998；Feb 982(2):147
收稿1999-12-13
, 百拇医药