冠脈內(nèi)支架內(nèi)皮化進(jìn)展

1、冠脈內(nèi)支架內(nèi)皮化進(jìn)展    經(jīng)皮腔內(nèi)冠脈血管成形術(shù)（PTCA）作為治療冠心病的一種卓越有成效的方法，已在全世界范圍內(nèi)廣泛開展。我國(guó)起步雖然較發(fā)達(dá)國(guó)家為晚，但發(fā)展迅速，隨著我國(guó)人民生活水平的提高及醫(yī)療保健的健全，PTCA的應(yīng)用必將進(jìn)一步普及與發(fā)展。目前PTCA術(shù)后再狹窄的發(fā)生率半年隨訪高達(dá)30-50%，表明解決再狹窄的問題幾乎和PTCA本身的開展同樣重要。冠脈內(nèi)支架的應(yīng)用，最佳者可使再狹窄的發(fā)生率降至13%1。支架金屬的血栓原性與刺激增生作用是支架應(yīng)用中發(fā)生狹窄的兩大原因。 1970年，Mansfield等2最早進(jìn)行內(nèi)皮化的研究，他們將種植了內(nèi)皮細(xì)胞的滌輪

2、植入犬的動(dòng)脈壁，3周后發(fā)現(xiàn)滌輪表面無血栓形成，無炎性浸潤(rùn)。1988年，van der Giessen等首先進(jìn)行了血管內(nèi)支架的內(nèi)皮化研究。支架上內(nèi)皮細(xì)胞有利于減輕和修復(fù)PTCA術(shù)后損傷的血管內(nèi)皮，弱化誘發(fā)再狹窄的始動(dòng)因素，避免金屬支架與血流直接接觸，使血流平穩(wěn)，減少了不良刺激；尤其是內(nèi)皮細(xì)胞可以分泌一氧化氮、前列環(huán)素等活性物質(zhì)，可有效防止血栓形成；經(jīng)基因修飾的內(nèi)皮細(xì)胞還可以產(chǎn)生組織型纖溶酶原激活物、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子等活性物質(zhì)，有效防止再狹窄的發(fā)生、發(fā)展，所以，支架內(nèi)皮化的前景似乎十分誘人，然而，這一設(shè)想至今尚未成為常規(guī)的臨床治療手段，其原因?yàn)榫唧w操作中會(huì)遇到很多實(shí)際問題，主要的有： 1 內(nèi)皮

3、細(xì)胞的問題  由于內(nèi)皮細(xì)胞的高度抗原性，臨床應(yīng)用中必然要取自體的內(nèi)皮細(xì)胞。目前進(jìn)行的人血管內(nèi)皮細(xì)胞的體外培養(yǎng)中，系以臍帶靜脈和幼童包皮的血管內(nèi)皮細(xì)胞的培養(yǎng)較為成熟，顯然，這兩者都不太可能用于支架的內(nèi)皮化。一般認(rèn)為，主動(dòng)脈來源的內(nèi)皮細(xì)胞較易培養(yǎng)，靜脈與毛細(xì)血管來源的內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)難度較大，往往需要條件培養(yǎng)基及加用生長(zhǎng)因子。而臨床實(shí)踐中比較實(shí)用的正是來源于靜脈或毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞。從靜脈血管中分離的內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)量是很有限的，且不利操作。分離毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞倒是一種比較可行的方案，方法多用胰酶或膠原酶消化法，后者對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞損傷小且效果好，故常被采用。內(nèi)皮細(xì)胞的收獲量是很重要的問題。內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)量

4、太少時(shí)不易生長(zhǎng)，且體外多次分裂后易致內(nèi)皮細(xì)胞的老化，所以最好一次獲得足夠量的細(xì)胞，體外生長(zhǎng)穩(wěn)定后盡快用于實(shí)驗(yàn)或臨床。Jarrell等6報(bào)道能從一克人的脂肪組織收獲106個(gè)內(nèi)皮細(xì)胞，這已足夠用于支架的內(nèi)皮化。內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)中污染其它細(xì)胞是個(gè)非常棘手的問題。而組織切碎后消化法非常容易出現(xiàn)這個(gè)問題。根據(jù)內(nèi)皮細(xì)胞具體獲取途徑，可能會(huì)污染血管平滑肌細(xì)胞、纖維母細(xì)胞等，一般如反復(fù)貼壁、挑克隆、擦除等方法很難去除污染細(xì)胞，有條件的單位利用Percoll密度梯度超速離心或FITC熒光標(biāo)記后經(jīng)細(xì)胞分選儀篩選倒是一種比較好的方法，但除了復(fù)雜的操作外，還要丟失很多的有活力的細(xì)胞。Hewett等7應(yīng)用內(nèi)皮細(xì)胞特異抗原的

5、抗體分離微血管內(nèi)皮細(xì)胞，據(jù)說取得穩(wěn)定可靠的效果。 2 內(nèi)皮細(xì)胞的基因修飾 利用轉(zhuǎn)基因的方法，使內(nèi)皮細(xì)胞表達(dá)有活性的多肽，從而達(dá)到預(yù)期的治療作用，也是大家比較感興趣的8，Dicket等9將t-PA基因轉(zhuǎn)入羊的血管內(nèi)皮細(xì)胞，使其分泌t-PA，其分泌量足以有效地防止血栓形成。按目前的轉(zhuǎn)基因的方法，載體多用逆轉(zhuǎn)錄病毒，一般要經(jīng)過轉(zhuǎn)染、篩選、挑克隆、抗性細(xì)胞的擴(kuò)增等，費(fèi)時(shí)至少1個(gè)月，顯然不適合急診病例的治療。由于內(nèi)皮細(xì)胞是一類比較“嬌嫩”的細(xì)胞，以其為靶細(xì)胞轉(zhuǎn)基因效率又很低，要求操作都具備一定的細(xì)胞與分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能。 3 內(nèi)皮化支架的體內(nèi)命運(yùn) 內(nèi)皮細(xì)胞是貼壁細(xì)胞，可以在微載體上大量繁殖，在支架上生長(zhǎng)

6、是可行的?，F(xiàn)臨床應(yīng)用支架多為金屬材料，內(nèi)皮細(xì)胞不能在上面生長(zhǎng)，經(jīng)包被纖連蛋白，膠原水凝膠以后，內(nèi)皮細(xì)胞即可良好生長(zhǎng)，但是在體內(nèi)長(zhǎng)期、脈動(dòng)的血流沖擊下會(huì)使大部分的細(xì)胞脫落，使內(nèi)皮化的預(yù)期效果大打折扣，這恐怕是目前內(nèi)皮化面臨的主要問題，另外，纖連蛋白等底物有促進(jìn)血小板聚積作用，一旦內(nèi)皮細(xì)胞脫落露出底物，反而易使血栓形成。Flugelman等10將取自羊自體靜脈的內(nèi)皮細(xì)胞體外培養(yǎng)，基因修飾然后種植于包被纖連蛋白的支架表面，支架安裝在氣囊導(dǎo)管上，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種體外的脈動(dòng)流體裝置，模似在體環(huán)境。內(nèi)皮化的支架擴(kuò)張后植入該裝置，約10%的內(nèi)皮細(xì)胞于支架擴(kuò)張時(shí)丟失另有20%于植入該裝置最初兩小時(shí)內(nèi) 丟失，也就

7、是，支架置入后二小時(shí)尚有70%的細(xì)胞存留。 使培養(yǎng)的單層內(nèi)皮細(xì)胞種植于支架上的經(jīng)典方法顯然遇到了一定的困難，短期內(nèi)很難預(yù)見會(huì)將該方法用于臨床，甚至有人對(duì)支架內(nèi)皮化本身也提出質(zhì)疑11。目前有一些改良的策略，不妨稱之為廣義的支架內(nèi)皮化。 Noishiki等12將自體靜脈的組織碎片種植于血管補(bǔ)片上，植入狗的胸動(dòng)脈，兩周后發(fā)現(xiàn)細(xì)胞長(zhǎng)滿了補(bǔ)片，且內(nèi)皮細(xì)胞長(zhǎng)于最上面，下面為幾層平滑肌細(xì)胞，最下面的是纖維母細(xì)胞，其細(xì)胞分布與正常血管類似。而體外內(nèi)皮細(xì)胞培養(yǎng)中一旦污染平滑肌細(xì)胞或纖維母細(xì)胞，則后者就會(huì)迅速生長(zhǎng)，最后完全取代內(nèi)皮細(xì)胞。因?yàn)樵摲椒ㄓ谘a(bǔ)片植入動(dòng)脈后最初幾天有明顯的血栓形成，故尚不能用于口徑小的血管，

8、如冠狀動(dòng)脈。該研究給我們重要提示，是什么原因使混合的血管壁的各種細(xì)胞按血管自然狀態(tài)下的規(guī)律分布，從而發(fā)揮正常的生理功能？弄清楚這個(gè)非常有趣又非常重要的問題，一定會(huì)使內(nèi)皮化工作上一個(gè)新臺(tái)階。比方說采用體外組織培養(yǎng)的辦法，一定條件下，使支架內(nèi)表面生長(zhǎng)的平滑肌細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞類似正常血管的結(jié)構(gòu)，則內(nèi)皮化中的內(nèi)皮細(xì)胞不穩(wěn)定等因素就可能徹底解決，由于避免了血栓形成與炎性浸潤(rùn)，相信可運(yùn)用于冠狀動(dòng)脈。 Stefanadis等13-16用自體靜脈包被支架進(jìn)行了系列研究，取得可喜成績(jī)，他們的具體做法是：無菌下取自體靜脈、徹底處理外膜，置于支架內(nèi)側(cè)，兩端外翻包被支架，支架外兩端縫合。于是，支架內(nèi)外完全為內(nèi)皮細(xì)胞包被

9、，植于血管后無血栓形成，僅見局部血管輕度增生反應(yīng)。考慮到冠脈內(nèi)徑較小，只作支架內(nèi)側(cè)外被，然后植入人的冠狀動(dòng)脈，結(jié)果令人鼓舞。然而該方法需要的技巧顯然是很高的，要有顯微外科醫(yī)生那樣的精細(xì)操作才可實(shí)現(xiàn)。其可操作性、實(shí)用性及長(zhǎng)期療效有賴于深入細(xì)致的進(jìn)一步研究及大規(guī)模的臨床實(shí)踐檢驗(yàn)。不管怎樣這是冠脈中支架內(nèi)皮化邁向臨床的堅(jiān)實(shí)一步。 冠脈內(nèi)支架內(nèi)皮化的設(shè)想解決了支架植入后再狹窄的兩大問題，是單純支架放置后加用系統(tǒng)藥物干預(yù)、支架包被多聚體、肝素等方法所不能比擬的。單純內(nèi)皮細(xì)胞的支架表面種植擬難于完成冠脈內(nèi)支架內(nèi)皮化的重大使命，內(nèi)皮細(xì)胞的良好生長(zhǎng)及正常生理功能的發(fā)揮需要其它細(xì)胞的相互影響，如內(nèi)皮細(xì)胞與平滑肌

10、細(xì)胞就有著密切的聯(lián)系，掃描電鏡顯示內(nèi)皮細(xì)胞可通過內(nèi)彈力膜與平滑肌細(xì)胞發(fā)生接觸，平滑肌細(xì)胞分泌NO作用于平滑肌細(xì)胞，所以內(nèi)皮化中內(nèi)皮細(xì)胞很難與平滑肌細(xì)胞完全分開。進(jìn)一步的研究相信會(huì)逐漸確定內(nèi)皮化的必要成分。我們?cè)O(shè)想冠脈內(nèi)支架內(nèi)皮化的最終實(shí)現(xiàn)可能會(huì)出現(xiàn)這樣一種嶄新的支架，它既有現(xiàn)行金屬支架的支撐力度，又有正常冠脈內(nèi)表面一樣的生物相容性及生理功能，經(jīng)過基因修飾后還可能表達(dá)有活性多肽，到那時(shí)PTCA術(shù)后的再狹窄問題一定會(huì)得到很好的控制。 參考文獻(xiàn) Serruys PW ,Emanuelsson H ,van der Giessen et al .Heparincoated palmaz-Schatz

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