自体移植静脉再狭窄的机制研究及防治进展
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[关键词] 静脉;移植;再狭窄;机制;防治
冠状动脉旁路移植术(coronary artery bypass graft-ing，CABG)是治疗缺血性冠状动脉硬化病的有效手段之一。大隐静脉桥5年通畅率约为78%，10年通畅率约为51%，大隐静脉旁路移植术后5年内需再次手术者约3%～5%;术后自体移植静脉再狭窄会影响术后近远期疗效[1] ，而且血管再狭窄机制尚未完全清楚。大量试验研究表明，血管内皮细胞、中膜血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cell，VSMC)、外膜成纤维细胞均不同程度地参与了血管再狭窄的发生 [2-4] 。为从不同水平研究它们在血管再狭窄发生过程中的作用和机制，给临床针对病因治疗提供依据，现就有关方面的研究及防治进展做一综述。
1 再狭窄机制
自体移植静脉再狭窄的主要病理特征为内膜显著增厚 [5] 。增厚内膜主要是由血管平滑肌细胞增殖、迁移及产生细胞外基质而形成 [3] ;此外，增厚内膜还含有外膜肌成纤维细胞 [4] 、炎性细胞、炎症介质等成分。血管壁不同成分在血管再狭窄中均起着重要作用。
1.1 血管内皮细胞在血管再狭窄中作用 血管内皮细胞是血管的第一道屏，将血液与血管组织分隔;同时内皮细胞分泌内皮素(endothelin，ET)、一氧化氮NO)、前列环素等多种细胞因子调节血管功能。CABG手术中如破坏了血管内皮细胞，使内皮下胶原暴露于血液，诱发血小板聚集、活化而释放一系列因子，如血小板源性生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)、纤维细胞生长因子(FGF)等，这些因子具有促进再狭窄作用;与之相反，内皮细胞合成的NO可以抑制血管平滑肌细胞增殖。血管内皮细胞分泌血管内皮生长因子(vascular endothelium growth fac- tor，VEGF)可以促进损伤内膜内皮化，减轻血管内膜增 生 [2] 。
1.2 血管平滑肌细胞在血管再狭窄中作用血管平滑肌细胞增殖、迁移及合成大量细胞外基质是血管再狭窄发生的关键 [3] 。血管损伤后，血管平滑肌细胞分泌的局部血管活性物质和细胞因子表达增加，如血管紧张素Ⅱ(angiotensinⅡ，ATⅡ)、5.羟色胺(5.HT)、ET、PDGF、肿瘤坏死因子α(TNF.α)、FGF、胰岛素样生长因子.1(insulin like growth factor.1，IGF.1)等，这些血管活性肽可显著促进VSMC增殖、迁移及合成细胞外基质。最近有研究报道，在人体血管发生再狭窄早期其血管平滑肌细胞的IGF.1水平显著高于正常冠状动脉的血管平滑肌细胞 [6] 。IGF.1是一种多聚肽，受损血管平滑肌细胞表达大量的IGF.1，通过旁分泌和自分泌的方式与血管平滑肌细胞大量表达的胰岛素样生长因子.1受体(IGF.1R)发生特异性结合，激活细胞发生有丝分裂，促进细胞增殖7-8] 。Zhang等 [9] 发现，PDGF可通过磷酸肌醇.3.激酶.Akt途径上调过氧化物酶增殖激活受体delta(PPAR)在损伤血管平滑肌细胞的表达，PPAR通过增加细胞周期素A、细胞周期素激酶2及降低P57蛋白来促使细胞增殖。Xi等[10] 的试验表明，血管移植后丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-acti-vating protein kinase，MAPK)家族的基因表达广泛增强;细胞外信号调节激酶(extracellular signal regulated ki-nase，ERK)表达于术后1周达高峰，与静脉内膜增生变化规律基本一致，可以推测ERK可能与VSMC增殖或内膜增生的关系密切。Hwang等 [11] 用实验证实了血管平滑肌细胞的增殖主要是各种刺激因素或因子通过活化上调细胞外信号调节激酶而实现的。
1.3 外膜成纤维细胞参与血管再狭窄 传统观点认为，自体静脉移植术后再狭窄的新生内膜仅由血管中层平滑肌细胞增殖、迁移而来，血管外膜一直被认为是血管的支持组织，仅仅参与血管周围炎症、组织修复或血管重建，没有受到重视。近年来，有学者开始关注血管外膜成纤维细胞在血管再狭窄过程中的作用，采用免疫组化和基因转染 [4，12] 进行研究，结果表明血管外膜细胞对血管损伤反应最迅速:血管损伤后3d血管外膜即出现增殖细胞，随着时间延长有向中膜、内膜迁移的倾向;并发现外膜细胞在增殖的同时发生表型转化，表达Actin蛋白，具有平滑肌细胞的某种特征，Scott将其称之为肌成纤维细胞。Li等[12] 在大鼠颈总动脉血管成形术中于血管外膜种植感染了β.半乳糖苷酶(LacZ)逆转录病毒颗粒的纤维母细胞，术后5d血管中膜发现LacZ阳性细胞，7d、10d、14d新生内膜中发现LacZ阳性细胞。PCR、RT.PCR技术证明存在编码LacZ的mRNA、DNA，更直接证明了血管外膜的增殖及迁移参与了血管再狭窄的形成。进一步的实验证明血管外膜细胞的迁移可能是通过血管平滑肌细胞分泌的骨桥接素与外膜细胞表达的整合素相互作用而实现的。
1.4 病毒感染与血管再狭窄 Ibrahim等[13] 通过实时PCR技术证实再狭窄的自体移植静脉粥样斑块中I型单纯疱疹病毒(herpes sim-plex virus-1，HSV.1)、EB病毒Epstein-Barr virus，EBV)、巨细胞病毒(cytomegalovirus，CMV)检出率明显高于自身正常血管，差异有显著统计学意义;据此，他们推测移植血管感染HSV.1等病毒可能是移植血管发生再狭窄的一个潜在危险因素。进一步的实验研究仍在进行中。
2 药物防治
目前探索用于防治移植静脉再狭窄的药物较多。效果比较肯定的有阿司匹林、潘生丁等。由于VSMC还与各种血管活性物质有关，如上述提及的5.HT、AngⅡ、ET等。早期Massey等 [14] 用5.HT拮抗剂Ketanserin用于移植静脉患者，术后28d内膜厚度治疗组为38～60μm，对照组为89～137μm(P<0.04)，血管腔内面积(14.76～19.02)mm 2 vs(6.82～10.00)mm 2 (P<0.02)。Fulton等15] 应用血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂L158，809通过pluronic凝胶置于外膜或口服，28d后口服组内膜厚度下降43%，局部给药组下降33%。从凋亡角度讲，移植静脉再狭窄是由于细胞凋亡数量不足，引起凋亡和增生失衡所引起。Schachner等16] 用同基因型C57BL6J鼠，将一只鼠下腔静脉移植于另一只鼠的颈 总动脉，建立静脉移植模型，在移植静脉外膜涂抹携带 雷帕霉素的pluronic凝胶，手术后4周发现可明显抑制移植静脉内膜增生;血管外膜细胞、VSMC、内膜细胞均发生不同程度的凋亡，从而也初步证实了雷帕霉素抑制血管再狭窄这一作用是通过促进细胞凋亡实现的。该实验结果表明，促进参与血管再狭窄形成细胞凋亡可望成为综合防治血管再狭窄的有效步骤之一。
3 基因治疗
基因治疗的出现给自体移植静脉再狭窄的防治带来了希望。基因治疗无疑也是近几年发展最快、最有潜力的方法，为此人们做了许多研究。根据基因治疗作用的机制和环节作以下阐述。
3.1 抑制VSMC增生
反义寡聚核苷酸抑制VSMC增殖的机制是通过干扰mRNA的转录、剪切、翻译等方式实现的。Mannion等 [17] 将猪的大隐静脉浸泡于不同浓度的人c-myc的反义ODNs后再移植于猪的冠状动脉，结果治疗组较对照组血管中膜厚度显著降低，并呈剂量依赖性。
3.2 抑制VSMC迁移与促进凋亡 基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)促进移植血管内膜增殖，组织基质金属蛋白酶抑制剂(tissue inhibitors of matrix etalloproteinases，TIMPs)特异性地促进VSMC的凋亡。George等 [18] 用腺病毒介导的TIMP.3基因，2周后内膜增殖降低84%，1个月后猪的移植静脉内膜增厚较对照组降低58%。随后大量实验证明通过腺病毒转染TIMPs基因抑制基质金属蛋白酶的活性，可以抑制VSMC的迁移和促进VSMC的凋亡。
3.3 促进血管活性物质表达 NO是内皮细胞产生的重要血管活性物质，可以促进血管舒张，抑制血管平滑肌细胞增殖，增加内皮细胞表达VEGF，从而促进损伤血管内膜内皮化，减轻新内膜形成。自体静脉移植破坏了血管内皮，NO合成相应减少。目前常用腺病毒介导的重组内皮细胞NO合成酶基因，有效增加了NO的表达，早期减少血栓形成，2周后能明显减轻移植静脉再狭窄。
3.4 抑制粥样硬化程度
由于粥样硬化程度观察周期长，实验花费大，并且外来基因的表达时间短，阻碍了在基因水平上研究抑制移植血管发生粥样硬化的发展。随着合适动物模型的建立及新的重组载体的构建，该研究必将有新的突破。
4 其他治疗
4.1 血管外支架应用
研究证实，在桥血管周围放置血管外支架是一种有效的外科干预手段，可以减轻移植血管新生内膜增生，防止静脉桥早期粥样硬化的发生 [19] ，可提高静脉桥的远期通常率。Stooker等 [20] 报道在人的离体大隐静脉模型上喷涂纤维蛋白胶也能起到血管外支持作用，其在体研究尚待进一步进行。
4.2 放射治疗
放射治疗是目前公认治疗血管再狭窄较为有效的手段，尤以血管内短距离放疗的疗效最为可靠 [21-22] 。其原因为增生活跃的VSMC对放射线敏感，放射线能显著抑制其增生。新近试行在血管外周进行放疗的实验也有较好结果，其机制为诱导血管平滑肌细胞凋亡 [23] 。最新临床研究表明，冠状动脉内γ照射可有效治疗大隐静脉桥植入支架后再狭窄 [24] 。当然，血管内或周围近距离放疗长期的效果仍有待观察。
5 展 望
自体移植静脉再狭窄是一个多因素、多环节、多阶段的复杂过程。虽然上述介绍的一些方法对血管再狭窄均有一定的防治作用，但没有一种方法能同时针对再狭窄发生的各个环节，也没有哪一种方法能够彻底防治再狭窄。相信随着对再狭窄机制研究的不断深入以及各种治疗方法的完善和联合应用，将能有效防治移植静脉的再狭窄，提高CABG术后远期通畅率及治疗效果。
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(东南大学附属中大医院心胸外科，江苏南京 210009)
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