血栓形成是人工血管尤其是微小血管臨床應(yīng)用的最為主要的限制因素之一,為了改善血管材料的血液相容性,人們?cè)群筮M(jìn)行了方面的嘗試,,如新材料的合成,、材料表現(xiàn)的生物改性等,遺憾的是目前的結(jié)果仍不能令人十分滿意,。血管內(nèi)皮細(xì)胞不僅僅是在血管表現(xiàn)的一層物理屏障,,為重要的是其在血管伸縮的調(diào)節(jié),凝血一纖溶系統(tǒng)平衡的維系以及免疫系統(tǒng)的調(diào)控等方面起著不可缺少的功能和作用,,同時(shí)它還參與機(jī)體的生物代謝,、能量運(yùn)輸和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。現(xiàn)在人們已起來(lái)越明確地認(rèn)識(shí)到內(nèi)皮細(xì)胞襯層在改善血管材料血液相容性中的重要性,在這方面的研究也日益引起人們的廣泛關(guān)注并已取得了可喜的進(jìn)展,,本文試就近幾年的有關(guān)進(jìn)展加以綜述,。
1、血管內(nèi)細(xì)胞在凝血一纖溶系統(tǒng)中的功能和作用
血管內(nèi)皮細(xì)胞直接與血液接觸,,既有促凝血功能,,又有抗凝血功能,對(duì)調(diào)節(jié)凝血因子和抗凝血因子之間的動(dòng)態(tài)平衡和維持血液的正常流動(dòng)起著十分重要的作用,,各種原因引起的這種平衡的失調(diào),,都將導(dǎo)致血栓形成(凝血因子活性增強(qiáng))或出血(抗凝血因子活性增強(qiáng))。
2,、血管內(nèi)皮細(xì)胞的促凝血功能
血管內(nèi)皮細(xì)胞能合成和釋放多種促進(jìn)血小板聚集和血栓形成的因子以及部分凝血因子,,主要有膠原蛋白、纖粘蛋白,、組織因子,、凝血因子Ⅴ、凝血因子Ⅷ,、vWF因子及高分子量激肽原(high molecular weight kininogen,HMWK),、纖溶酶原激活物抑制物(plasminogen activator inhibitor,PAI)、血小板激活因子(platelet activiting factor,PAF)和血小板反應(yīng)蛋白(thrombospondin,,TSP)等,。這些因子協(xié)同其他凝血因子參與凝血過(guò)程的起始(如TF和HMWK)、凝血酶原激活物的形成(如Ⅴ因子和Ⅷ因子),、血小板的粘附,、聚集和血栓形成(如膠原蛋白、纖粘蛋白和PAI等)等過(guò)程,。
3,、血管內(nèi)皮細(xì)胞種植的研究
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道內(nèi)皮細(xì)胞在凝血及纖維系統(tǒng)中起著舉足輕重的作用和功能,因此從理論上講,,在人工合成血管材料表現(xiàn)鋪被一層內(nèi)皮細(xì)胞將會(huì)明顯改善其血液相容性,。最早在這方面開(kāi)展研究的Herring,,在1978年首先報(bào)導(dǎo)了內(nèi)皮細(xì)胞種植于Dacron人工血管后植入狗的動(dòng)脈系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),,術(shù)后四周種植內(nèi)皮細(xì)胞的人工血管表現(xiàn)無(wú)血栓面積約為70%,,而單純的人工血管表面無(wú)血栓面積則僅為22%[4]。隨后Stanley和Sharefkin等分別報(bào)導(dǎo)了各自研究的結(jié)果,,證實(shí)內(nèi)皮細(xì)胞種植能夠明顯改善Dacron人工血管植入動(dòng)物內(nèi)后的通暢率和減少血小板聚集[5,,6]。Douville及Hirko各自的研究結(jié)果顯示,,內(nèi)皮細(xì)胞種植對(duì)聚四氟乙烯(PTFE)人工血管植入動(dòng)物體內(nèi)后的通暢率也有明顯的改善作用[7,,8]。Meinhart等長(zhǎng)達(dá)8年的臨床研究中將病人分成兩組,,一組移植內(nèi)皮細(xì)胞化的ePTFE血管(A組),,而另一組則移植普通ePTFE血管(B組),,結(jié)果顯示手術(shù)3年,、5年及7年后A組病人的血管暢通率分別為84.7%、73.8%和73.5%,,而B(niǎo)組病人的血管暢通率則分別為55.4%,、20.8%和0%。他們的研究提示,,內(nèi)皮細(xì)胞化的血管材料的移植效果與自體動(dòng)脈移植的臨床效果無(wú)明顯區(qū)別[9],。相關(guān)的研究提示,傳統(tǒng)的聚氨酯材料不太支持內(nèi)皮細(xì)胞的粘附與生長(zhǎng),,因此用其進(jìn)行的內(nèi)皮細(xì)胞種植實(shí)驗(yàn)效果不明顯
4,、 血管內(nèi)皮細(xì)胞的抗凝血功能
血管內(nèi)皮細(xì)胞除了合成、分泌上述各種促凝血因子以外,,還具有抗凝血的功能,。血管內(nèi)皮細(xì)胞的抗凝血功能主要通過(guò)合成下列三類主要的抗凝血因子得以實(shí)現(xiàn)。第一類物質(zhì)主要是包被在內(nèi)皮細(xì)胞表面,,這里面主要有蛋白聚糖(proteoglycan)和血栓調(diào)節(jié)蛋白(thrombomodulin),,內(nèi)皮細(xì)胞表現(xiàn)的蛋白聚糖能通過(guò)與抗凝血酶Ⅲ結(jié)合從而促進(jìn)其滅活凝血酶及其他凝血因子的活性;而血栓調(diào)節(jié)蛋白與內(nèi)皮細(xì)胞表面的凝血酶結(jié)合后,,可以激活蛋白C,,活化的蛋白C可滅活Ⅴa因子和Ⅷa因子,并可抑制血小板受體進(jìn)而抑制血小板聚集和纖維蛋白凝結(jié),。第二類物質(zhì)是由內(nèi)皮細(xì)胞合成并釋放到血液中去的因子,,這些因子可以影響凝血因子、血小板和血管平滑肌細(xì)胞,,進(jìn)而促進(jìn)凝血過(guò)程,,在這一類因子中有前列環(huán)素(prostacyclin),、纖溶酶原激活物(plasminogen activator,PA)、內(nèi)皮依賴性舒張因子(endothelium-derved relaxing factor,EDRF)和組織因子途徑抑制因子(tissue factor pathway inhibitor,TFPI)等,,當(dāng)纖維蛋白形成并沉積于內(nèi)皮細(xì)胞表面時(shí)可誘發(fā)PA的釋放,,PA的功能是活化纖溶酶原使其轉(zhuǎn)化為纖溶酶,清除纖維蛋白,;前列環(huán)素和EDRF協(xié)同作用除可張血管外,,還可以抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞合成血小板粘附蛋白進(jìn)而抑制血小板的粘附與聚集;TFPE分子含有三Kunitz功能區(qū),,分別可以和組織因子-Ⅶ因子復(fù)合物,、Xa因子及肝素結(jié)合,從而抑制外源性凝血途徑的初始過(guò)程[2],。第三類物質(zhì)是一些在內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)起作用的因子如13-羥基-9,,11-十二烷基二烯酸(13-hydroxy-9,11-octadecodienoic acid)[3]。除了上述三類因子以外,,其它一些非內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的抗凝血因子(如抗凝血酶Ⅲ等)也可特異地吸附在內(nèi)皮細(xì)胞表面并連同一些內(nèi)皮細(xì)胞來(lái)源的其他物質(zhì)組成一些抗凝表面,。同時(shí)內(nèi)皮細(xì)胞還可攝取和滅活一些對(duì)小板聚集有促進(jìn)作用的活性物質(zhì)如5-羥色胺、組織胺,、兒茶酚胺,、緩激肽、血管緊張素和血小板激活因子等,,間接起到了抗凝血的作用,。