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干细胞|动脉粥样硬化防治新策略


2020-12-14 10:12:31      来源:

      动脉粥样硬化的发生发展包括脂质在血管内膜沉积浸润、血小板活化、血栓形成、内膜损伤、炎性反应、氧化应激、血管平滑肌细胞( VSMC) 激活等。虽然许多学者曾提出关于AS 发病机制的不同学说,如脂质渗入学说、巨噬细胞受体缺失学说、平滑肌突变学说、损伤应答学说、炎性反应学说、血流动力学学说及免疫学说、内皮祖细胞学说等,但任何一种学说均不能单独全面地解释AS 的发生发展。家族史、高胆固醇血症、吸烟、高血压、糖尿病、肥胖、高尿酸血症等是动脉粥样硬化患者发生心脑血管事件的主要影响因素,也是目前动脉粥样硬化的防治重点。


  

动脉粥样硬化临床表现

  通常动脉粥样硬化患者有脂质代谢异常,主要表现为血清总胆固醇(total cholesterol ,TC)增高、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein,LDL-C)增高、高密度脂蛋白胆固醇(high density liptein cholesterol,HDL-C)降低、三酰甘油(triglyceride,TG)增高、载脂蛋白A(apoliprotein A, ApoA)降低、载脂蛋白B((apoliprotein B, ApoB)和脂蛋白a[Lipoprotein(a),Lp(a)]增高;多普勒超声检查有助于判断动脉的血流情况和血管病变;X线检查除前述主动脉粥样硬化的表现外,选择性动脉造影可显示管腔狭窄或动脉瘤样病变,以及病变的所在部位、范围和程度。


目前治疗方法

     目前治疗动脉粥样硬化主要依靠他汀类药物、抗血栓形成药物及手术干预等,其治疗目的是降低血清LDL 水平,但这些干预手段对动脉粥样硬化治疗效果均不够理想,尤其缺乏细胞介导的抗炎治疗,需要继续从基因和细胞领域探索动脉粥样硬化新的治疗方法。

干细胞治疗动脉粥样硬化

(1)间充质干细胞通过分泌可溶性蛋白(细胞因子或生长因子)和胞外囊泡(内含蛋白质、脂质和遗传物质)发挥旁分泌效应。间充质干细胞与内皮细胞间存在较多串扰,间充质干细胞可上调内皮细胞MMP2、MMP9的基因表达,促进内皮细胞增殖和迁移,降低内皮细胞通透性,促进血管生成基质产生及血管新生。间充质干细胞与内皮细胞共培养可促进内皮细胞增殖与运动能力。


(2)间充质干细胞分泌各种抗炎因子,调节动脉硬化局部炎症微环境。将间充质干细胞移植到动脉粥样硬化不同动物的模型(ApoE-/-转基因小鼠模型,LDLR-/-转基因小鼠模型等)中,间充质干细胞分泌的抗炎因子(IL-10和TGF-β1)产生增加,促炎因子(如IL-1β、IL-6和TNF-α)的产生减少。间充质干细胞分泌的TGF-β1可诱导Treg表达,并抑制NK细胞的增殖。此外,间充质干细胞移植会降低血清中趋化因子CCL-2的水平,减少单核细胞的激活和募集。此外,间充质干细胞还能抑制动脉粥样硬化病变中NF-κB的表达和功能,对T细胞的分化发挥抑制作用。间充质干细胞也通过产生和释放包括PGE2、IDO和TSG-6等多种免疫调节介质,发挥免疫微环境的调节功能。


       最近发表的一项研究表明,间充质干细胞外泌体也参与了动脉粥样硬化斑块的炎症微环境的调节。间充质干细胞外泌体通过miR-let7/HMGA2/NF-κB信号通路改善稳定ApoE−/−小鼠动脉粥样硬化斑块并促进M2型巨噬细胞极化;并通过miR-let7/IGF2BP1/PTEN信号通路抑制巨噬细胞在动脉粥样硬化斑块中的浸润。另一项研究表明,具有免疫调节功能的人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cell,hAMSC)能通过外泌体抑制p65的磷酸化,提示参与了hAMSC通过抑制NF-κB途径介导的免疫抑制作用。


    


       随着对动脉粥样硬化发生发展研究的深入,越来越多的证据表明其可能是一种慢性炎症性疾病。各种炎性因子和巨噬细胞参与了斑块的形成。不稳定斑块的内部有M1型巨噬细胞大量浸润,分泌组织金属蛋白酶、单核细胞趋化因子,吸引T淋巴细胞以及嗜酸性粒细胞在斑块内聚集,易导致斑块剥脱或破裂。干细胞可以使斑块内的M1型巨噬细胞转化为M2型,抑制炎性因子分泌,吞噬T淋巴细胞和嗜酸性粒细胞,促进斑块的稳定进而实现缩减。


       这与我们的研究结果一致,干细胞通过分泌效应促进巨噬细胞的极化,使巨噬细胞M1(促炎型)向巨噬细胞M2(抗炎型)转化,进而消减炎症,发挥修复效应,这也是干细胞治疗多种疾病的中心环节。此理论的提出为干细胞治疗多种疾病提供了理论基础,为干细胞的临床应用提供了新的方向。


REFERENCE:

1. Libby P , Buring J.E, Badimon L. et al ., et al., Atherosclerosis. Nat Rev Dis Primers. 2019; 5(1): p. 56.

2. Robbins CS, Hilgendorf I, Weber GF, et al. Local proliferation dominates lesional macrophage accumulation in atherosclerosis. Nat Med. 2013;19(9):1166-1172.

3. Libby P, Hansson GK. Inflammation and immunity in diseases of the arterial tree: players and layers. Circ Res. 2015;116(2):307-311.

4. Jaiswal S, Natarajan P, Silver AJ, et al. Clonal Hematopoiesis and Risk of Atherosclerotic Cardiovascular Disease. N Engl J Med. 2017;377(2):111-121

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