内皮功能与血管活性物质
作者：陈情 刘兆昶
单位：天津市第三医院心内科， 天津 300250
关键词：
心血管病学进展990614
文章编号：1004-3934(1999)06-0360-02
中图分类号：R329.2+ 6；R329.2+7
文献标识码：A
Endothelial Function and Vasoactive Substance
CHEN Qing, LIU Zhao-chang
, 百拇医药
(Department of Cardiology,Tianjin Third Hospital, Tianjin 30025 0)
1976年Ross与Glomset创立了内皮细胞损伤学说，打开了血管病原学研究的新领域。Ros s在最初的理论中提出长期高血压及血流冲击等切应力促使内皮损伤，引起血小板聚集及释 放血管活性物质，造成血栓形成与血管收缩。1993年又阐述，内皮细胞功能障碍学说。在动 脉硬化的初始病灶上，单核细胞、T细胞结合粘连分子后，游走侵入内皮，并释放活性物质 ，引起中膜平滑肌细胞向内膜游走和增生。同年，Rubaryi[1]提出，内皮是一种兼 有感觉与效应的细胞。它作为中介器官，在感受血流压力变化、炎性信号及循环中激素水平 的同时，做出调节反应；调节血管舒缩状态及细胞的生衰，从而维持正常的平衡状态。当内 皮损伤时，这一平衡被打乱， 造成血管结构变化， 即重塑 ( Remodeling )
与张力的变化。随之 而引伸出两种内皮细胞的产物：一氧化氮和血管紧张素Ⅱ。在血管结构的维持与改变中起决 定性作用。有人认为，一氧化氮与内皮源性松弛因子(EDRF)是同源或同一的物质。内皮是血 管平衡调节器这一概念推翻以往的内皮仅为对血流来说是一个被动的通道[2]。内 皮细胞即有感觉器官又有效应器官的功能。
, 百拇医药
1 血管的结构与内皮
血管重塑是血管的一种几何学变化。这是一种复杂的变化过程，被局部产生的生长因子或抑 制因子所调节[1]。
有关血管内膜疾病的病原学，传统的说法为动脉粥样硬化是一个异常促有丝分裂的过程及异 常的细胞增生。但细胞生长与死亡之间调节的不平衡的概念，牵扯到区分坏死的死亡与自然 的死亡或称为细胞凋亡(apoptasis)之间的差别，这一概念与血管壁的重构密切相关。坏死 是以细胞肿胀及炎症为特点，对有毒害作用的环境所产生的消极的细胞反应，即细胞被外因 而杀死。而细胞凋亡现象是一个“自杀”的主动过程；通过特异的基因密码的形成引起更为 隐匿的有序的细胞死亡，它以细胞的退缩，皱缩及最低限度的炎症反应为特点。细胞凋亡在 所有的正常生长器官中以一种周而复始的方式存在[2]。而一氧化氮正是促进了血 管平滑肌的凋亡作用，减少平滑肌的生成。这在试管模型研究已得到证实。相反血管紧张素 Ⅱ促进血管平滑肌的存活，在给大鼠植入血管紧张素转换酶基因后，观察到了细胞生长和血 管壁增厚[3]。这些均提示了内皮功能所决定的血管紧张素Ⅱ与一氧化氮之间的平 衡，长期影响着血管的结构。
, 百拇医药
2 血管活性物质
血管紧张素Ⅱ与一氧化氮。许多论据指出，动脉粥样硬化以血管紧张素Ⅱ与一氧化氮之间的 活性不平衡为其发病的特点。血管紧张素Ⅱ作用使血管收缩、细胞增殖，增加内皮的粘附性 ，促进氧化还原反应。而一氧化氮使血管舒张，抑制细胞增生及粘附作用，促进细胞凋亡， 并有抗氧化还原反应之作用。当内皮功能受损时，这一平衡破坏，血管紧张素Ⅱ产生增多， 一氧化氮产生减少，使血管收缩、平滑肌增生、管腔变窄、血栓形成，斑块破裂等一系列病 变产生[4，5]。
2.1 血管活性物质与炎细胞：在正常情况下，中性白细胞对血管内皮无粘附性，在动脉粥 样硬化时，内皮粘连分子(VCAM-1)通过局部产生的化学增活剂(单核细胞化学趋引蛋白-1) 的 作用，将白细胞吸引到血管壁，并产生胞质分裂和组织坏死因子[6]。这个复杂的 过程还包括大量的体液因素之间的相互作用。血管紧张素Ⅱ增加内皮对白细胞的粘附作用及 细胞之间的粘附性，并增加局部细胞激动素(Cytokine)的产生，如：组织坏死因子。而一氧 化氮通过减少炎性原转录因子(NF-KB)产生对内皮粘连分子，化学增活现象及细胞激动素的 抑制作用。这两者之间的平衡与变化便可改变内皮表面的粘连性，对动脉粥样硬化的形成产 生影响[7，8]。
, 百拇医药
2.2 斑块的稳定性与氧化还原状态：病理学研究提出，在斑块破裂的部分有大量的单核、 巨噬细胞[9]。脂蛋白在内皮和巨噬细胞的作用下被氧化，而被巨噬细胞摄入。巨 噬细胞中氧化型LDL过多，引起其自身破裂，释放出各种酶，使动脉壁损伤加剧。其中金属 蛋白酶在氧自由基的作用下，由一个无活性的酶转化为一个有活性的蛋白水解酶，促成了斑 块的破裂[10]。这些情况可见，血管的氧化还原状态从两个方面影响到斑块的破裂 ：一方面是被氧化的脂质而被巨噬细胞所吞噬，另一方面是氧自由基对某些酶的作用。而血 管紧张素Ⅱ和一氧化氮直接影响着氧化还原状态和斑块的稳定性。
流行病学发现，被移植的冠心病人的心脏的斑块内其单核、巨噬细胞中有大量的血管紧张素 转换酶[11]。这说明动脉硬化后，内皮功能破坏，血管紧张素转换酶及血管紧张素 Ⅱ增加，血管紧张素Ⅱ是促进氧化反应的物质，引起超氧阴离子、氧自由基产生，并对于脂 质的氧化及一些酶的转化起到了促进作用，相反一氧化氮有内源性抗氧化的作用[12] 。
, 百拇医药
2.3 血流动力学因素及一氧化氮：影响内皮功能因素之一及因此而导致的血管结构变化的 是 血管壁的切应力。由血流速度和血管内的界面决定。过去认为切应力是造成内皮损伤的原因 之一。近来发现切应力的增加激活了一氧化氮的产生[13]，不仅一氧化氮紧急释放 ，而且切应力还使氮氧合酶基因上调[14]。
这些结果在动静脉分流病人及兔模型实验中造成血流增加之情况，然后测得一氧化氮量 是上调的。同时有腔的直径增大及血管的扩大重塑。用一氧化氮的前体L-精氨酸拮抗一氧 化氮，阻断一氧化氮的产生，扩大重塑的现象被明显地减弱[15]。
另外，在观察长期加大血流的实验中，高脂饮食的猴子与静止的高脂饮食动物的冠状动脉做 对 照，其冠脉内径是较大的[16]。在狗的实验也显示内皮氮氧合酶基因的含量是较高 的[17]这些活动量大的动物，血流增加，其冠脉内径增宽。切应力的增加，促进扩 大重塑过程，是通过一氧化氮的活性来影响血管壁结构的。
, 百拇医药
内皮，有人称之为心血管系统的门卫，它保护心脏，它的破坏引起一系列的有害过程。血管 活性物质有许多，但一氧化氮及血管紧张素Ⅱ是起主导作用。保护内皮或在冠心病初期，防 止内皮损伤的发展，及从许多环节阻断冠状动脉粥样硬化的进展，是我们将不断研究的重要 价值所在。
参考文献
[1] Rubanyi GM.The role of endthelium in cardiovascular homeostasis an d diseases[J].J Cardiovasc Pharmacol,1993,22(suppl 4):S1-S14
[2] Pepine CJ.Endthelial function as a determinant of vascular functio n and stru-cture:a new therapeutic target[J].Am J Cardiol,1997,79(5A):3-8
, 百拇医药
[3] Morishita R,Gibbons GH,Euison KE,et al.Evidence for direct local e ffect of angiotensin in vascular hypertrophy.In vivo gene transfer of angiotensi n canverting enzyme[J].J Clin Invest,1994,94:978-984
[4] Wber MA,Neutel JM,Smith DHG.Circulatroy and extracirculatroy effec ts
of angiotensin-converting enzyme inhibition[J].Am Heart J,1992,123:
1414-1420
[5] Unger T,Ganten D,Lang RE.Is tissue converting enzyme inhibition a d eterminant of the antihypertensive efficacy of converting enzyme inhibitors?stud ies with the two different compounds.HOE-498 and MK-421 in spontaneously hyper tensive rats[J].J Cardiovase Pharmacol,1994,6:872-880
, 百拇医药
[6] Harlan JM,Killen PD,Senecal FM.et al.The role of neutrophil membra n e glycoprotein GP-150 in neutrophil adherence to endothelium in vitro[J].Bloo d,1985,66:167-178
[7] De Caterina R,Libby P,Peng HB,et al.Nitric oxide decreases cytokin e-induced endothelial activation.Nitric oxide selectively reduces endothelial e x pression of adhesion molecules and proinflammatory cytokines[J].J Clin Invest ,1995,96:60-68
[8] Peng HB,Libby P,Liao JK.Induction and stabilization of I kapp B al pha by nitric oxide mediates inhibition of NK-kappa B[J].J Biol Chem,1995,270 :14214-14219
, 百拇医药
[9] Shab PK,Falk E,Badimon JT.Human monocytederived macrophages induce collagen breakdown in fibros caps of atherosclerotic plaques.potential role of matrixde-grading metalloproteinases and implications for plaque rupture[J].Ci rculation,1995,92:1565-1569
[10] Rajagopalan S,Meng SXP,Ramasamy S.Reactive oxygen species produce d by macrophage-derived foam cells regulate the actirity of vascular matrix met a lloproteinases in vitro:implications for atherosclerotic plaque stability[J].J Clin Invest,1996,98:2572-2579
, http://www.100md.com
[11] Kitazono T,Padyett RC,Armstrong ML,et al.Evidence that angiotensi n Ⅱ is present is human monocytes[J].Circulation,1995,91:1129-11 34
[12] Rajagopalan S,Kurz S,Munzel T.Angiotensin Ⅱ-mediated hypertensi o n in the rat increases vascular superoxide production via membrane NADH/NADPH ox idase activation.contribution to alterations of vasomotor tone[J].J Clin Inves t,1996,97:1916-1923
[13] Ohno M,Gibbons GH,Dzau VJ.Shear stress eievates endothelial cGMP: role of potassium channel and G-protein coupling[J].Circulation,1993,88:193- 197
, 百拇医药
[14] Nishhida K,Harrison DG,Navas JP.Molecular cloning and characteriz ation of the constitutive bovine aoytic endothelial cell nitric oxide synthase [J].J Clin Invest,1992,90:2092-2096
[15] Tronc F,Wassef M,Esposito B.Role of nitric oxide in blood flow-i nduced vascular remodeling (Abstr.)[J].Circulation,1995,92(Suppl I):1-561
[16] Karmsch DM,Aspen AJ,Abramowitz BM.Reduction of coronary athero-
, 百拇医药 sclerosis by moderate conditioning exercise in monkeys on an atherogenic
diet[J].N Engl J Med,1981,305:1483-1489
[17] Sessa WC,Pritchard K,Seyedi N.Chronic exercise in dogs increases coronary vascular nitric oxide production and endothelial cell nitric oxide syn thase gene expression[J].Circ Res,1994,74:349-353
收稿日期：1998-09-08 修回日期：1999-07-14, 百拇医药
单位：天津市第三医院心内科， 天津 300250
关键词：
心血管病学进展990614
文章编号：1004-3934(1999)06-0360-02
中图分类号：R329.2+ 6；R329.2+7
文献标识码：A
Endothelial Function and Vasoactive Substance
CHEN Qing, LIU Zhao-chang
, 百拇医药
(Department of Cardiology,Tianjin Third Hospital, Tianjin 30025 0)
1976年Ross与Glomset创立了内皮细胞损伤学说，打开了血管病原学研究的新领域。Ros s在最初的理论中提出长期高血压及血流冲击等切应力促使内皮损伤，引起血小板聚集及释 放血管活性物质，造成血栓形成与血管收缩。1993年又阐述，内皮细胞功能障碍学说。在动 脉硬化的初始病灶上，单核细胞、T细胞结合粘连分子后，游走侵入内皮，并释放活性物质 ，引起中膜平滑肌细胞向内膜游走和增生。同年，Rubaryi[1]提出，内皮是一种兼 有感觉与效应的细胞。它作为中介器官，在感受血流压力变化、炎性信号及循环中激素水平 的同时，做出调节反应；调节血管舒缩状态及细胞的生衰，从而维持正常的平衡状态。当内 皮损伤时，这一平衡被打乱， 造成血管结构变化， 即重塑 ( Remodeling )
与张力的变化。随之 而引伸出两种内皮细胞的产物：一氧化氮和血管紧张素Ⅱ。在血管结构的维持与改变中起决 定性作用。有人认为，一氧化氮与内皮源性松弛因子(EDRF)是同源或同一的物质。内皮是血 管平衡调节器这一概念推翻以往的内皮仅为对血流来说是一个被动的通道[2]。内 皮细胞即有感觉器官又有效应器官的功能。
, 百拇医药
1 血管的结构与内皮
血管重塑是血管的一种几何学变化。这是一种复杂的变化过程，被局部产生的生长因子或抑 制因子所调节[1]。
有关血管内膜疾病的病原学，传统的说法为动脉粥样硬化是一个异常促有丝分裂的过程及异 常的细胞增生。但细胞生长与死亡之间调节的不平衡的概念，牵扯到区分坏死的死亡与自然 的死亡或称为细胞凋亡(apoptasis)之间的差别，这一概念与血管壁的重构密切相关。坏死 是以细胞肿胀及炎症为特点，对有毒害作用的环境所产生的消极的细胞反应，即细胞被外因 而杀死。而细胞凋亡现象是一个“自杀”的主动过程；通过特异的基因密码的形成引起更为 隐匿的有序的细胞死亡，它以细胞的退缩，皱缩及最低限度的炎症反应为特点。细胞凋亡在 所有的正常生长器官中以一种周而复始的方式存在[2]。而一氧化氮正是促进了血 管平滑肌的凋亡作用，减少平滑肌的生成。这在试管模型研究已得到证实。相反血管紧张素 Ⅱ促进血管平滑肌的存活，在给大鼠植入血管紧张素转换酶基因后，观察到了细胞生长和血 管壁增厚[3]。这些均提示了内皮功能所决定的血管紧张素Ⅱ与一氧化氮之间的平 衡，长期影响着血管的结构。
, 百拇医药
2 血管活性物质
血管紧张素Ⅱ与一氧化氮。许多论据指出，动脉粥样硬化以血管紧张素Ⅱ与一氧化氮之间的 活性不平衡为其发病的特点。血管紧张素Ⅱ作用使血管收缩、细胞增殖，增加内皮的粘附性 ，促进氧化还原反应。而一氧化氮使血管舒张，抑制细胞增生及粘附作用，促进细胞凋亡， 并有抗氧化还原反应之作用。当内皮功能受损时，这一平衡破坏，血管紧张素Ⅱ产生增多， 一氧化氮产生减少，使血管收缩、平滑肌增生、管腔变窄、血栓形成，斑块破裂等一系列病 变产生[4，5]。
2.1 血管活性物质与炎细胞：在正常情况下，中性白细胞对血管内皮无粘附性，在动脉粥 样硬化时，内皮粘连分子(VCAM-1)通过局部产生的化学增活剂(单核细胞化学趋引蛋白-1) 的 作用，将白细胞吸引到血管壁，并产生胞质分裂和组织坏死因子[6]。这个复杂的 过程还包括大量的体液因素之间的相互作用。血管紧张素Ⅱ增加内皮对白细胞的粘附作用及 细胞之间的粘附性，并增加局部细胞激动素(Cytokine)的产生，如：组织坏死因子。而一氧 化氮通过减少炎性原转录因子(NF-KB)产生对内皮粘连分子，化学增活现象及细胞激动素的 抑制作用。这两者之间的平衡与变化便可改变内皮表面的粘连性，对动脉粥样硬化的形成产 生影响[7，8]。
, 百拇医药
2.2 斑块的稳定性与氧化还原状态：病理学研究提出，在斑块破裂的部分有大量的单核、 巨噬细胞[9]。脂蛋白在内皮和巨噬细胞的作用下被氧化，而被巨噬细胞摄入。巨 噬细胞中氧化型LDL过多，引起其自身破裂，释放出各种酶，使动脉壁损伤加剧。其中金属 蛋白酶在氧自由基的作用下，由一个无活性的酶转化为一个有活性的蛋白水解酶，促成了斑 块的破裂[10]。这些情况可见，血管的氧化还原状态从两个方面影响到斑块的破裂 ：一方面是被氧化的脂质而被巨噬细胞所吞噬，另一方面是氧自由基对某些酶的作用。而血 管紧张素Ⅱ和一氧化氮直接影响着氧化还原状态和斑块的稳定性。
流行病学发现，被移植的冠心病人的心脏的斑块内其单核、巨噬细胞中有大量的血管紧张素 转换酶[11]。这说明动脉硬化后，内皮功能破坏，血管紧张素转换酶及血管紧张素 Ⅱ增加，血管紧张素Ⅱ是促进氧化反应的物质，引起超氧阴离子、氧自由基产生，并对于脂 质的氧化及一些酶的转化起到了促进作用，相反一氧化氮有内源性抗氧化的作用[12] 。
, 百拇医药
2.3 血流动力学因素及一氧化氮：影响内皮功能因素之一及因此而导致的血管结构变化的 是 血管壁的切应力。由血流速度和血管内的界面决定。过去认为切应力是造成内皮损伤的原因 之一。近来发现切应力的增加激活了一氧化氮的产生[13]，不仅一氧化氮紧急释放 ，而且切应力还使氮氧合酶基因上调[14]。
这些结果在动静脉分流病人及兔模型实验中造成血流增加之情况，然后测得一氧化氮量 是上调的。同时有腔的直径增大及血管的扩大重塑。用一氧化氮的前体L-精氨酸拮抗一氧 化氮，阻断一氧化氮的产生，扩大重塑的现象被明显地减弱[15]。
另外，在观察长期加大血流的实验中，高脂饮食的猴子与静止的高脂饮食动物的冠状动脉做 对 照，其冠脉内径是较大的[16]。在狗的实验也显示内皮氮氧合酶基因的含量是较高 的[17]这些活动量大的动物，血流增加，其冠脉内径增宽。切应力的增加，促进扩 大重塑过程，是通过一氧化氮的活性来影响血管壁结构的。
, 百拇医药
内皮，有人称之为心血管系统的门卫，它保护心脏，它的破坏引起一系列的有害过程。血管 活性物质有许多，但一氧化氮及血管紧张素Ⅱ是起主导作用。保护内皮或在冠心病初期，防 止内皮损伤的发展，及从许多环节阻断冠状动脉粥样硬化的进展，是我们将不断研究的重要 价值所在。
参考文献
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[5] Unger T,Ganten D,Lang RE.Is tissue converting enzyme inhibition a d eterminant of the antihypertensive efficacy of converting enzyme inhibitors?stud ies with the two different compounds.HOE-498 and MK-421 in spontaneously hyper tensive rats[J].J Cardiovase Pharmacol,1994,6:872-880
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[12] Rajagopalan S,Kurz S,Munzel T.Angiotensin Ⅱ-mediated hypertensi o n in the rat increases vascular superoxide production via membrane NADH/NADPH ox idase activation.contribution to alterations of vasomotor tone[J].J Clin Inves t,1996,97:1916-1923
[13] Ohno M,Gibbons GH,Dzau VJ.Shear stress eievates endothelial cGMP: role of potassium channel and G-protein coupling[J].Circulation,1993,88:193- 197
, 百拇医药
[14] Nishhida K,Harrison DG,Navas JP.Molecular cloning and characteriz ation of the constitutive bovine aoytic endothelial cell nitric oxide synthase [J].J Clin Invest,1992,90:2092-2096
[15] Tronc F,Wassef M,Esposito B.Role of nitric oxide in blood flow-i nduced vascular remodeling (Abstr.)[J].Circulation,1995,92(Suppl I):1-561
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, 百拇医药 sclerosis by moderate conditioning exercise in monkeys on an atherogenic
diet[J].N Engl J Med,1981,305:1483-1489
[17] Sessa WC,Pritchard K,Seyedi N.Chronic exercise in dogs increases coronary vascular nitric oxide production and endothelial cell nitric oxide syn thase gene expression[J].Circ Res,1994,74:349-353
收稿日期：1998-09-08 修回日期：1999-07-14, 百拇医药