劉歡 何國厚 張兆輝

腦卒中是永久性殘疾的首要病因，是癡呆和死亡的第二大常見病因。2012年全球約有670萬人因腦卒中死亡，在美國平均每40 s就有一個(gè)人發(fā)生腦卒中事件，且每年大約有79.5萬美國人和100萬歐洲人新發(fā)卒中或者腦卒中再發(fā)[1-2]。由于全球人口老齡化趨勢，腦卒中發(fā)病率一直居高不下。在所有腦卒中類型中缺血性腦卒中約占60%～80%[3]。急性缺血性腦卒中的有效治療方法包括血管再通和抗血小板治療，超過90%的患者不能及時(shí)到達(dá)醫(yī)院接受血管再通治療[4]。研究表明，側(cè)支循環(huán)可以在急性期維持缺血半暗帶血流供應(yīng)，減少腦梗死體積，降低腦卒中再發(fā)率，改善腦卒中患者預(yù)后，提高血管再通成功率，降低靜脈溶栓和或血管內(nèi)治療后的出血性轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)[4-8]。胎盤生長因子(placental growth factor,PlGF)是一種能促進(jìn)血管生成和動(dòng)脈生成的糖蛋白，屬于血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)家族中一員，在組織缺血、腫瘤等病理?xiàng)l件下具有重要作用。目前對胎盤生長因子和側(cè)支循環(huán)關(guān)系的研究十分有限，本研究就側(cè)支循環(huán)的解剖生理、評估方法、對缺血性腦卒中影響以及胎盤生長因子與側(cè)支循環(huán)關(guān)系做一綜述。

1 腦側(cè)支循環(huán)

1.1 解剖及生理

側(cè)支是存在于大多數(shù)人體組織內(nèi)、連接相鄰動(dòng)脈網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)脈結(jié)構(gòu)，它們可改變阻塞動(dòng)脈區(qū)域的血流方向[4]。側(cè)支循環(huán)是血管閉塞后機(jī)體動(dòng)態(tài)募集的一種附屬血管網(wǎng)絡(luò)，可以為缺血組織供應(yīng)多余的血流[9]。腦側(cè)支循環(huán)的解剖結(jié)構(gòu)包括供應(yīng)顱內(nèi)血管的顱外源，以及當(dāng)病理生理機(jī)制被激活時(shí)可以補(bǔ)充其他顱內(nèi)區(qū)域血流的顱內(nèi)側(cè)支途徑。顱外源包括顱外動(dòng)脈和顱內(nèi)動(dòng)脈之間的大連接。頸外動(dòng)脈在頸部形成大量分支，特別是在頸內(nèi)動(dòng)脈出現(xiàn)慢性狹窄或閉塞時(shí)，這些分支是側(cè)支血流的潛在來源。面部、上頜、中腦膜和枕動(dòng)脈是可以通過吻合支流動(dòng)到顱內(nèi)動(dòng)脈的主要分支。除了這些分支之外，常見的吻合路徑包括可能以逆行方向流動(dòng)的眼動(dòng)脈以及較小且未命名的硬腦膜動(dòng)脈。顱內(nèi)側(cè)支途徑可進(jìn)一步分為主要和次要途徑，主要途徑主要包括Willis 環(huán)動(dòng)脈段，即連接腦前后循環(huán)的大腦基底部動(dòng)脈吻合分支。Wills環(huán)由大腦前動(dòng)脈(anterior cerebral artery，ACA) 、大腦中動(dòng)脈(middle cerebral artery，MCA)、大腦后動(dòng)脈(posterior cerebral artery，PCA) 及前后交通動(dòng)脈構(gòu)成，它是體內(nèi)血液的均衡分配器，在動(dòng)脈狹窄或閉塞情況下可使血流量重新分配[3,6]。正常個(gè)體間Wills環(huán)的大小和完整程度存在明顯的變異性。Hartkamp等人研究發(fā)現(xiàn)，Wills環(huán)前部分完整的病人只占68%，后部分完整的病人占47%，前后部分均完整的患者占36%。在對非心源性缺血性腦卒中患者的另一項(xiàng)大型調(diào)查中Zhou等人通過磁共振血管造影方法表明只有25%的患者擁有完整的Wills環(huán)(Ⅰ型)，57%的患者Wills環(huán)前半部不完整(Ⅱ型)，3%的患者后半部分不完整(Ⅲ型) 和15%患者前后部分均不完整(Ⅳ型)。Ⅰ型患者入院和出院的腦卒中嚴(yán)重程度與Ⅱ型和Ⅳ型相比最低，由此可推測Wills環(huán)的完整性是腦卒中嚴(yán)重程度的重要預(yù)測指標(biāo)[10-11]。次要途徑包括連接主要大腦動(dòng)脈遠(yuǎn)端部分的軟腦膜吻合支，這些吻合血管的數(shù)量和大小在ACA和MCA之間是最大的，MCA和PCA之間的連接越來越少，并且在PCA和ACA之間明顯的末端吻合也更少。主要的小腦動(dòng)脈遠(yuǎn)端分支也類似地跨越后循環(huán)椎基底動(dòng)脈提供側(cè)支連接[12]。據(jù)報(bào)道，一些小的動(dòng)脈連接(50～400 μm)允許相鄰區(qū)域血液逆行灌注。這些連接可能是側(cè)支循環(huán)的重要來源，尤其是當(dāng)發(fā)生急性動(dòng)脈閉塞時(shí)可迅速為缺血組織提供血流。這些小動(dòng)脈吻合支模擬了Wills環(huán)的作用，但是更大程度上連接了MCA、ACA和PCA區(qū)域的血流[3]。

除了上述側(cè)支連接外，機(jī)體還可以通過血管生成和動(dòng)脈生成的過程產(chǎn)生新生血管來提供側(cè)支血流。血管生成即從已存在的血管床中形成新的血管，通常發(fā)生在傷口愈合、月經(jīng)周期和懷孕時(shí)。它在組織生長和修復(fù)中關(guān)鍵作用，并且是依賴于促血管生成因子和抗血管生成因子之間復(fù)雜平衡的高度控制過程，其復(fù)雜動(dòng)態(tài)的血管生成過程以高度編排的系列有序進(jìn)行，涉及生長因子、血管成分(例如內(nèi)皮細(xì)胞，血管周細(xì)胞，成纖維細(xì)胞，平滑肌細(xì)胞)和細(xì)胞外基質(zhì)之間的相互作用。血管生成是一個(gè)復(fù)雜的現(xiàn)象，包括幾個(gè)不同的過程，包括內(nèi)皮遷移和增殖，細(xì)胞外蛋白水解，內(nèi)皮細(xì)胞分化(毛細(xì)血管形成)和血管壁重塑。血管生成受到多種生長因子、細(xì)胞因子和內(nèi)源肽的調(diào)節(jié)，包括VEGF、PlGF、紅細(xì)胞生成素(Epo)、粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)、血管緊張素Ⅱ(Ang Ⅱ)、白介素(IL)、血小板衍生生長因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長因子(TGFs)、內(nèi)皮素(ETs)和腎上腺髓質(zhì)素(AM)等[13-14]。在腦卒中發(fā)生后血管內(nèi)皮細(xì)胞被激活，協(xié)同平滑肌細(xì)胞和周細(xì)胞共同形成有功能的、成熟的血管。然而，血管生成對腦卒中恢復(fù)的影響仍然是有爭議性的，已經(jīng)有報(bào)道發(fā)現(xiàn)通過釋放血管內(nèi)皮生長因子促進(jìn)血管生成會(huì)加劇血管源性水腫和出血，可能加重缺血性損傷。與缺血性腦卒中血運(yùn)重建有關(guān)的另一個(gè)過程是動(dòng)脈發(fā)生，即血管狹窄或閉塞后由流體剪切力觸發(fā)的新生血管的誘導(dǎo)發(fā)育，它對閉塞動(dòng)脈功能的缺失具有代償作用。增加的剪切應(yīng)力由于內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的增殖導(dǎo)致大的側(cè)支動(dòng)脈的形成。一旦血液動(dòng)力學(xué)相關(guān)的狹窄或閉塞發(fā)生，預(yù)先存在的動(dòng)脈通過連接高灌注和低灌注區(qū)域重新分配血流量，從而增加了小動(dòng)脈的剪切力，導(dǎo)致側(cè)支血管的發(fā)育。然而，通過動(dòng)脈發(fā)生形成功能性血管需要數(shù)天至數(shù)周，因此動(dòng)脈發(fā)生可能有助于緩解慢性動(dòng)脈狹窄或閉塞[5]。

健康成年人的側(cè)支循環(huán)狀態(tài)差異較大，近期動(dòng)物研究表明遺傳背景可能是一個(gè)主要因素。還有一些其他因素，包括環(huán)境和臨床特征，影響著急性缺血性卒中發(fā)生時(shí)的側(cè)支循環(huán)的質(zhì)量和數(shù)量。在這些因素中年齡對側(cè)支循環(huán)的影響最大。在動(dòng)物模型的研究中年齡較大的小鼠被證明保留較少的側(cè)支血管，并且在相同MCA閉塞條件下導(dǎo)致更大面積腦梗死。其他臨床特征包括發(fā)病時(shí)升高的葡萄糖、尿酸水平、高血壓病史和吸煙史[3,14]。

1.2 側(cè)支循環(huán)評估方法

數(shù)字減影血管造影(DSA)是評估缺血性卒中側(cè)支循環(huán)的“金標(biāo)準(zhǔn)”，因?yàn)樗趯χ饕X動(dòng)脈(如頸總動(dòng)脈、椎基底動(dòng)脈)注射造影劑過程中提供了直接、高分辨率的腦循環(huán)動(dòng)脈期、毛細(xì)血管期和靜脈期的圖像。然而，其侵入性、價(jià)格昂貴、耗時(shí)性和輻射性的特點(diǎn)限制了它在臨床中的使用，通常只用于急性血管內(nèi)介入治療時(shí)。目前以DSA為基礎(chǔ)廣泛使用的的側(cè)支分級(jí)方法是ASITN / SIR側(cè)支血流分級(jí)系統(tǒng)，它可分為以下5個(gè)等級(jí)：0級(jí)，缺血部位沒有側(cè)支血管顯影; 1級(jí)，緩慢的側(cè)支血流到達(dá)缺血部位外圍，且持續(xù)存在一些充盈缺損區(qū); 2級(jí)，快速的側(cè)支血流到達(dá)缺血部位外圍和局部缺血部位，且持續(xù)存在一些充盈缺損區(qū); 3級(jí)，靜脈晚期血流遲緩但可見完全顯影的側(cè)支血流到達(dá)缺血血管床。4級(jí)，血流迅速且可見完全顯影的側(cè)支血流逆行通過灌注到達(dá)整個(gè)缺血區(qū)域的血管床[4,11,14]。

計(jì)算機(jī)斷層掃描血管成像(Computed tomographic angiography，CTA)是最常用的結(jié)構(gòu)成像技術(shù)之一，特別是在急性缺血性腦卒中中可用于評估側(cè)支循環(huán)狀態(tài)。幾種不同的側(cè)支循環(huán)分級(jí)策略已被用來描述CTA可視化下側(cè)支情況，主要是通過比較對側(cè)血管情況或估計(jì)對側(cè)不顯影的MCA分支百分比的方法。造影劑注射后軟腦膜動(dòng)脈充盈整個(gè)大腦，產(chǎn)生特定圖像，多相CTA在提供這些有時(shí)間分辨性的造影圖像上優(yōu)于常規(guī)單相CTA。圖像采集的第一階段與正常腦動(dòng)脈峰值期相一致，而后兩個(gè)階段與靜脈峰值和晚期靜脈期相一致。四維CTA或動(dòng)態(tài)CTA，是一種相對于血管造影評估動(dòng)態(tài)血流更新穎的技術(shù)。在急性缺血性腦卒中四維CTA比常規(guī)CTA更精確地描述顱內(nèi)血管阻塞的程度。動(dòng)態(tài)CTA還可同時(shí)評估側(cè)支循環(huán)充盈時(shí)間和程度。CTA源或最大密度投射重建成像技術(shù)也可用于觀察側(cè)支循環(huán)[11,14]。CT灌注成像(CT perfusion，CTP)作為一種功能性成像，可提供側(cè)支狀態(tài)、缺血核心及半暗帶的相關(guān)信息。CTP具有快速、可及性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可與非增強(qiáng)CT及CTA數(shù)據(jù)相結(jié)合共同評估血管情況，尤其適用于前循環(huán)供血區(qū)腦卒中患者。一項(xiàng)回顧性研究表明，評估可疑急性腦卒中患者閉塞血管、梗死核心、可挽救的腦組織以及側(cè)支循環(huán)最精確的方法是CTP與CTA相結(jié)合，CTP和CTA各自對側(cè)支循環(huán)的功能和解剖方面進(jìn)行不同的評估[15]。

磁共振血管成像(magnetic resonance angiography，MRA)作為與CTA類似的另一種無創(chuàng)側(cè)支循環(huán)評估方式在臨床上廣泛使用。相位對比法MRA和三維時(shí)間飛躍法MRA主要通過對Wills環(huán)開放情況和顱內(nèi)血管血流監(jiān)測來評估側(cè)支循環(huán)，但不能用于對軟腦膜側(cè)支血管的評估。MR灌注成像(MRP)可通過平均通過時(shí)間、達(dá)峰時(shí)間、腦血容量、腦血流量等指標(biāo)來評估側(cè)支循環(huán)狀態(tài)，動(dòng)態(tài)磁敏感灌注加權(quán)成像可通過顯示缺血半暗帶來間接評估側(cè)支循環(huán)情況。動(dòng)脈自旋標(biāo)記(arterial spin labeling，ASL)灌注成像技術(shù)是一種利用動(dòng)脈磁標(biāo)記來測量腦血流的灌注成像方法。它是一種很有潛力的評估側(cè)支血流的技術(shù)，可以提供關(guān)于側(cè)支狀態(tài)的各種信息，且不需要對比劑注入體內(nèi)。動(dòng)脈內(nèi)穿行偽影(arterial transit artifact,ATA)是皮質(zhì)血管內(nèi)遲發(fā)血流在ASL上顯現(xiàn)的匍匐走行、高信號(hào)征象，出現(xiàn)ATA的患者一般擁有較好的預(yù)后，表明ATA可能與側(cè)支血流有關(guān)，血管標(biāo)記ASL可以無創(chuàng)地提供與血管造影相似的關(guān)于側(cè)支血流的來源和遠(yuǎn)端功能的信息[15-16]。MRI上液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)(fluid attenuated inversion recovery，F(xiàn)LAIR)序列高信號(hào)血管的出現(xiàn)可提供關(guān)于側(cè)支循環(huán)的信息，因?yàn)檫@些高信號(hào)血管代表急性卒中期間通過軟腦膜側(cè)支動(dòng)脈的緩慢逆行血流[5]。研究發(fā)現(xiàn)，血管閉塞后側(cè)支血流的建立導(dǎo)致了FLAIR序列血管高信號(hào)征的出現(xiàn)，F(xiàn)LAIR 序列血管高信號(hào)征明顯程度和患者卒中嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)，和缺血半暗帶面積呈正相關(guān)，而側(cè)支循環(huán)與卒中嚴(yán)重程度、缺血半暗帶面積之間也有相同的關(guān)系，故FLAIR 序列血管高信號(hào)征可作為側(cè)支循環(huán)建立的標(biāo)志[16]。

經(jīng)顱多普勒超聲(transcranial doppler，TCD)是評價(jià)頸內(nèi)動(dòng)脈閉塞患者側(cè)支循環(huán)的可靠工具,也可提供關(guān)于腦血管自身調(diào)節(jié)功能和腦循環(huán)的信息。例如眼動(dòng)脈血流方向改變、狹窄血管同側(cè)血流速度的增加均和軟腦膜側(cè)支出現(xiàn)相關(guān)。在檢測前交通動(dòng)脈血流異常時(shí)，TCD的敏感性和特異性比在檢測后交通動(dòng)脈時(shí)要高。經(jīng)顱彩色多普勒超聲(Transcranial color-coded sonography，TCCS)是對腦實(shí)質(zhì)和腦血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)二維描述的一項(xiàng)相對較新的、床邊無創(chuàng)技術(shù)。與傳統(tǒng)的TCD相比，TCCS對血管解剖描述更準(zhǔn)確，因?yàn)橐部梢燥@現(xiàn)較小的動(dòng)脈分支和靜脈結(jié)構(gòu)影像，增強(qiáng)TCCS可增加靈敏度。TCD因其無創(chuàng)、方便、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)可作為基層醫(yī)院對腦卒中篩選和初步診斷方法。TCD的局限性包括由于顱骨骨質(zhì)增生引起顳窗穿透不足以及操作者技術(shù)水平不同使得到的影像表現(xiàn)和最終結(jié)果存在較大差異[3-4]。

1.3 側(cè)支循環(huán)對缺血性腦卒中的影響

近幾十年來大量的臨床試驗(yàn)表明側(cè)支循環(huán)狀態(tài)在影響急性缺血性腦卒中發(fā)生、發(fā)展、治療和預(yù)后中發(fā)揮著重要的作用。側(cè)支循環(huán)可以在急性期維持缺血半暗帶血流供應(yīng)，減少腦梗死體積，降低腦卒中再發(fā)率，改善腦卒中患者預(yù)后，提高血管再通成功率，降低靜脈溶栓和或血管內(nèi)治療后的出血性轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)。

長期以來，有報(bào)道表明腦側(cè)支循環(huán)改變了再發(fā)腦卒中的風(fēng)險(xiǎn)。在發(fā)生頸內(nèi)動(dòng)脈嚴(yán)重狹窄且具有臨床癥狀的患者中血管造影術(shù)證實(shí)存在側(cè)支循環(huán)的患者2年內(nèi)再次發(fā)生腦卒中或TIA的風(fēng)險(xiǎn)比沒有側(cè)支循環(huán)的患者明顯降低[17]。靜脈溶栓和血管內(nèi)治療都能讓狹窄或閉塞的腦動(dòng)脈再通，從而挽救缺血半暗帶。然而，即使血管完全再通，有些病人神經(jīng)功能恢復(fù)仍較差，可能是因?yàn)槿毖氚祹б呀?jīng)進(jìn)展為不可逆轉(zhuǎn)損害的缺血核心或血管再通治療后出現(xiàn)了出血性轉(zhuǎn)化，側(cè)支循環(huán)能通過維持腦血流供應(yīng)來保護(hù)腦組織免受缺血性損害[5]。良好的側(cè)支循環(huán)與較小的缺血性腦梗死和溶栓治療后臨床結(jié)果改善有關(guān)[11]。Seyman等人發(fā)現(xiàn)側(cè)支等級(jí)與皮質(zhì)梗死體積存在負(fù)相關(guān)性(Spearman’s rho=-0.49，P<0.001),臨床預(yù)后和皮質(zhì)梗死體積明顯相關(guān)(Spearman’s rho=0.6，P<0.001)，由此可得出側(cè)支循環(huán)是影響前循環(huán)大動(dòng)脈閉塞時(shí)皮質(zhì)梗死體積和臨床預(yù)后的一個(gè)重要的決定因素[7]。IMS III臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)側(cè)支循環(huán)與血管成功再通，良好再灌注和良好的臨床預(yù)后(90 d時(shí)mRS評分0～2分)明顯相關(guān)。SWIFT研究是最早進(jìn)行血管內(nèi)治療的臨床試驗(yàn)之一，該試驗(yàn)表明較好的側(cè)支狀態(tài)與良好再灌注(TICI評分2b或3分，P=0.019)、較低的發(fā)病第7 d或出院時(shí)中位NIHSS評分(P<0.001)和90 d mRS評分(P<0.001)有關(guān)。相反，側(cè)支循環(huán)不良與癥狀性出血相關(guān)(P=0.075)。類似地，在TREVO2試驗(yàn)中較高側(cè)支等級(jí)(優(yōu)勢比1.85，P=0.003)是第90 d良好臨床結(jié)局的預(yù)測指標(biāo)[18-21]。側(cè)支循環(huán)對血管內(nèi)治療再通率和最終結(jié)局有重大影響，在進(jìn)行血管內(nèi)治療時(shí)對患者側(cè)支狀態(tài)進(jìn)行評估，可以尋找從這種治療方法中獲益最大的患者[14]。

Bang和Chuang等人發(fā)現(xiàn)，和側(cè)支循環(huán)良好患者相比，側(cè)支循環(huán)不良患者發(fā)生出血性轉(zhuǎn)換和癥狀性腦出血的風(fēng)險(xiǎn)更高。在接受靜脈溶栓治療的患者中Willis環(huán)不完整患者發(fā)生癥狀性腦出血的機(jī)率是其他人的3倍。不良的側(cè)支狀態(tài)也預(yù)示了再灌注治療后惡性梗死的發(fā)展[8,22-23]。

2 PlGF概述

2.1 PlGF及其受體

PlGF是屬于VEGF家族中的血管生長蛋白，是VEGF家族中第2個(gè)被發(fā)現(xiàn)的成員，因它是從人胎盤cDNA文庫中克隆得到而得名。人類PlGF基因位于染色體14q24，而小鼠PlGF基因位于染色體12qd。這兩種基因都是由7個(gè)外顯子構(gòu)成，在不包括上游和下游的調(diào)控序列情況下在人類共跨越13.7 kb基因片段，在小鼠跨越10.4 kb。和VEGF家族其他成員一樣，人PlGF基因由于不同的剪切方式可分為四種不同的亞型，它們分別是PlGF-1(PlGF131)、PlGF-2(PLGF152)、PlGF-3(PlGF203)、PlGF-4(PlGF224)。這四種亞型的主要區(qū)別是PlGF-2和PlGF-4具有額外的肝素結(jié)合域(由21個(gè)堿性氨基酸構(gòu)成)，而PlGF-1和PlGF-3沒有。四種亞型的大小、分泌性質(zhì)、結(jié)合親和力均有所不同。而小鼠PlGF基因只有一種亞型即PlGF-2，也能夠結(jié)合肝素，它的成熟形式由140個(gè)氨基酸組成。PlGF通過2個(gè)二硫鍵共價(jià)連接成同型二聚體，該結(jié)構(gòu)的最突出特征是存在半胱氨酸結(jié)基序，每個(gè)同型二聚體有位于分子相對極的2個(gè)半胱氨酸結(jié)基序。該基序也是其他生長因子如VEGF、血小板衍生生長因子B、轉(zhuǎn)化生長因子β2和神經(jīng)生長因子的特征性結(jié)構(gòu)。半胱氨酸結(jié)基序由8個(gè)半胱氨酸殘基環(huán)組成，它們由位置對稱相對的1個(gè)鏈間和3個(gè)鏈內(nèi)二硫鍵形成[24-25]。

PlGF在妊娠各階段的胎盤內(nèi)高度表達(dá)，已經(jīng)有人發(fā)現(xiàn)PlGF可控制滋養(yǎng)層生長和分化，因此表明它可能具有侵入滋養(yǎng)層進(jìn)入母體蛻膜的作用。通過免疫組化方法在血管合胞膜和胎盤大血管介質(zhì)中可檢測到PlGF的存在。采用原位雜交分析，PlGF、VEGF分別被發(fā)現(xiàn)在絨毛滋養(yǎng)細(xì)胞和絨毛膜內(nèi)的間充質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)。編碼小鼠PlGF的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物在胚胎發(fā)育早期與壁卵黃囊相關(guān)的滋養(yǎng)層巨細(xì)胞中是豐富存在的。滋養(yǎng)層巨細(xì)胞分泌的PlGF可能是胚胎發(fā)育早期啟動(dòng)和協(xié)調(diào)蛻膜和胎盤血管生成的信號(hào)。PlGF也表達(dá)在心、肺、甲狀腺、骨骼肌、脂肪組織等其他器官內(nèi)，但不表達(dá)于腎臟和胰腺[25-26]。許多細(xì)胞類型產(chǎn)生PlGF，靜止內(nèi)皮細(xì)胞釋放少量的PlGF，但當(dāng)生成血管的內(nèi)皮細(xì)胞被激活時(shí)產(chǎn)生大量的PlGF，從而調(diào)節(jié)VEGF-A依賴性血管發(fā)生開關(guān)。此外，其他細(xì)胞類型包括血管平滑肌細(xì)胞，炎癥細(xì)胞，骨髓細(xì)胞，神經(jīng)元和許多腫瘤細(xì)胞也產(chǎn)生PlGF[27]。

可與PlGF結(jié)合的受體有VEGFR-1(亦可稱 Flt-1)、硫酸類肝素蛋白多糖(heparin sulfate proteoglycan，HSPG)、神經(jīng)纖毛蛋白1(neuropilin-1，NP-1)受體和神經(jīng)纖毛蛋白2(neuropilin-2，NP-2)受體。其中，PlGF四種亞型均可與Flt-1結(jié)合，F(xiàn)lt-1的成熟形式由1316個(gè)氨基酸組成。該受體由7個(gè)免疫球蛋白樣細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域、1個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域和1個(gè)胞質(zhì)分裂的酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域組成。PlGF各亞型的不同病理生理作用是通過與Flt-1的結(jié)合介導(dǎo)的，F(xiàn)lt-1具有酪氨酸激酶活性，PlGF-1高親和力結(jié)合Flt-1，使Flt-1發(fā)生磷酸化，從而激活下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)瀑布樣級(jí)聯(lián)反應(yīng)，機(jī)體產(chǎn)生不同的生物效應(yīng)。Flt-1以可溶性形式(sFlt-1)存在時(shí)缺少第7個(gè)免疫球蛋白樣細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域。sFlt-1被認(rèn)為是Flt-1受體和其配體結(jié)合介導(dǎo)的活性下調(diào)的一種病理性方式。sFlt-1以非常高的親和力結(jié)合VEGF，并且可能使VEGF與KDR形成非功能性的異源二聚體。該受體的第二免疫球蛋白樣結(jié)構(gòu)域主要負(fù)責(zé)識(shí)別配體。Flt-1在最初只被發(fā)現(xiàn)在血管內(nèi)皮細(xì)胞上表達(dá)。最近研究顯示這種受體在非內(nèi)皮細(xì)胞上也有表達(dá)，包括平滑肌細(xì)胞，單核細(xì)胞，滋養(yǎng)細(xì)胞，腎小球系膜細(xì)胞、成膠質(zhì)細(xì)胞和成骨細(xì)胞等細(xì)胞。Flt-1的表達(dá)在體內(nèi)缺氧和病理狀態(tài)時(shí)高度上調(diào)。已經(jīng)表明，在成體組織中，F(xiàn)lt-1在肺和發(fā)育中的胎盤中表達(dá)是最高的。sFlt-1也以高水平表達(dá)在胎盤中[28]。PlGF-2和PlGF-4由于具有肝素結(jié)合域，所以能和HSPG結(jié)合。PlGF-2還能和NP-1和NP-2受體結(jié)合，這種結(jié)合也是具有肝素依賴性的。研究表明，NP-1是通過識(shí)別b1b2結(jié)構(gòu)域而與PlGF-2、VEGF165和肝素結(jié)合的[29]。NP-1和NP-2是屬于腦衰蛋白/信號(hào)素家族的蛋白質(zhì)，在神經(jīng)元細(xì)胞和包括內(nèi)皮細(xì)胞在內(nèi)的非神經(jīng)元細(xì)胞上均有表達(dá)[25]。NP-1和NP-2在神經(jīng)元中起軸突導(dǎo)向作用，在內(nèi)皮細(xì)胞中起促進(jìn)血管生成和細(xì)胞遷移的作用。

2.2 PlGF生物學(xué)效應(yīng)

PlGF是一種多效的細(xì)胞因子，能影響不同的細(xì)胞和調(diào)節(jié)各種生物學(xué)效應(yīng)。PlGF可促進(jìn)血管生長和成熟，PlGF促血管生長效應(yīng)依賴于內(nèi)皮細(xì)胞和和壁細(xì)胞的直接作用，以及具有促血管生長效應(yīng)的非血管細(xì)胞的間接作用，PlGF增強(qiáng)血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、遷移和存活，盡管這些效應(yīng)仍存在爭議[30]。PlGF在側(cè)支血管生成時(shí)刺激間質(zhì)成纖維細(xì)胞的增殖、調(diào)節(jié)聚集在內(nèi)皮周圍的壁細(xì)胞的收縮反應(yīng)。PlGF招募骨髓祖細(xì)胞到新生血管和側(cè)支血管，激活和吸引能釋放血管生成和淋巴管生成因子的巨噬細(xì)胞，并干擾樹突狀細(xì)胞分化、聚集和抗原識(shí)別。PlGF在軟骨內(nèi)成骨時(shí)招募間質(zhì)祖細(xì)胞，刺激傷口愈合過程中的角質(zhì)化細(xì)胞遷移，并增強(qiáng)視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的趨化性。它還促進(jìn)皮層神經(jīng)元的生存，促進(jìn)背根神經(jīng)節(jié)神經(jīng)元的軸突生長錐形成，并刺激施萬細(xì)胞的增殖和遷移，PlGF也可增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的生長。

3 PlGF與側(cè)支循環(huán)

3.1 PlGF促進(jìn)側(cè)支循環(huán)形成

Sun等對403位穩(wěn)定性冠心病患者進(jìn)行冠脈造影及測定血清中VEGF、PlGF、sVEGFR-1濃水平，發(fā)現(xiàn)冠脈側(cè)支循環(huán)差的患者較側(cè)支循環(huán)良好患者，sVEGFR-1水平顯著增高，VEGF和PlGF水平顯著降低,且血清中sVEGFR-1水平增高和VEGF、PlGF水平降低與不良的冠脈側(cè)支循環(huán)獨(dú)立相關(guān)[31]。李曉濤等也發(fā)現(xiàn)在嚴(yán)重的冠心病患者中,PlGF 血清水平與冠狀動(dòng)脈側(cè)支循環(huán)分級(jí)呈明顯正相關(guān),提示 PlGF 可能有促進(jìn)冠脈側(cè)支循環(huán)形成的作用[32]。Kolakowski等高位結(jié)扎小鼠冠狀動(dòng)脈左前降支近端，建立起小鼠心梗后心衰模型，在小鼠心肌缺血邊緣區(qū)分別直接注射PlGF和生理鹽水，2周后發(fā)現(xiàn)PlGF組缺血心肌邊緣區(qū)內(nèi)皮細(xì)胞密度高于對照組，這說明PlGF能增強(qiáng)心肌梗死區(qū)的新生血管形成，并達(dá)到改善心室重構(gòu)及心臟功能的保護(hù)作用[33]。基因失活研究顯示，PlGF基因缺陷小鼠肢體缺血時(shí)，側(cè)支血管生長和血管灌注功能受損。相反，對手術(shù)誘導(dǎo)的肢體缺血小鼠給予PlGF注射或基因表達(dá)，會(huì)發(fā)現(xiàn)小鼠血管生成、側(cè)支血管形成和血流量增多，從而在耐力試驗(yàn)中的表現(xiàn)有所改善。在兔子的肢體缺血模型中也可得到類似的結(jié)果[34-36]。Luna等發(fā)現(xiàn)，PlGF基因缺陷小鼠與正常B6鼠相比，胚胎14.5 d時(shí)大腦前動(dòng)脈單側(cè)發(fā)育不全，側(cè)支血管和Wills環(huán)前部血管數(shù)量明顯減少，且PlGF基因缺陷小鼠Wills環(huán)前部血管數(shù)量減少一直維持到成年期，提示PlGF可能通過增加Wills環(huán)前部血管及側(cè)支血管數(shù)量來促進(jìn)腦側(cè)支循環(huán)形成[37]。

3.2 PlGF促進(jìn)血管生長可能機(jī)制

PlGF是刺激缺血組織血運(yùn)重建極有潛力的一種治療劑，因?yàn)樗绊懷苌L的3個(gè)主要機(jī)制：血管發(fā)生、動(dòng)脈發(fā)生和側(cè)支生長。PlGF與VEGFR-1結(jié)合可直接誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和激活從而促進(jìn)血管發(fā)生，影響平滑肌細(xì)胞來刺激動(dòng)脈發(fā)生，而平滑肌細(xì)胞是形成成熟、耐用性和功能性新生血管所必需的。PlGF比VEGF促進(jìn)血管生長更有利是因?yàn)镻lGF能同時(shí)刺激內(nèi)皮細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞，這兩種細(xì)胞共同刺激促使產(chǎn)生更穩(wěn)定的血管，而VEGF優(yōu)先刺激內(nèi)皮細(xì)胞。盡管PlGF特異性結(jié)合VEGFR-1，PlGF也可以其他方式間接激活VEGFR-2來放大VEGF的促血管生長作用。一種方式是PlGF與VEGFR-1結(jié)合使VEGF從VEGFR-1中置換出來，VEGF可更多地用來結(jié)合VEGFR-2，而VEGFR-2具有比VEGFR-1更強(qiáng)的酪氨酸酶活性。此外，如果PLGF和VEGF共同表達(dá)于同一細(xì)胞，兩者可以形成異源二聚體，該二聚體可結(jié)合并激活VEGFR-1，并在兩受體同時(shí)表達(dá)在細(xì)胞表面時(shí)誘導(dǎo)VEGFR-1/VEGFR-2二聚化。另外，據(jù)報(bào)道，一旦PlGF已激活VEGFR-1受體，VEGFR-2可能也被跨磷酸化機(jī)制激活。NP作為PlGF及VEGF兩者的共同受體，可直接促進(jìn)血管生長及神經(jīng)元發(fā)育，也可通過間接方式增強(qiáng)與VEGFR受體的結(jié)合能力，進(jìn)而促進(jìn)血管生長。PlGF還直接刺激來自骨髓的VEGFR-1陽性造血祖細(xì)胞的動(dòng)員，并且上調(diào)VEGF表達(dá)以間接增加VEGFR-2陽性上皮祖細(xì)胞的募集，這些細(xì)胞既能刺激血管生長，又能提供適當(dāng)?shù)难苌晌h(huán)境來產(chǎn)生新的血管[33]。在缺血性肢體研究中也發(fā)現(xiàn)PlGF對側(cè)支血管生長有顯著的改善，PlGF直接影響內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和巨噬細(xì)胞以增強(qiáng)側(cè)支生長。PlGF同時(shí)影響這三種細(xì)胞的有益作用，不同于其他血管生成因子如堿性成纖維細(xì)胞生長因子或單核細(xì)胞趨化蛋白-1只影響內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞或巨噬細(xì)胞中的一種[36,38]。

4 小結(jié)與展望

側(cè)支循環(huán)影響著缺血性腦卒中發(fā)生、發(fā)展、治療和預(yù)后，臨床醫(yī)師應(yīng)加強(qiáng)對側(cè)支循環(huán)的評估，促進(jìn)側(cè)支循環(huán)形成已成為目前治療缺血性腦卒中的研究熱點(diǎn)。PlGF是一種很有潛力的治療缺血性疾病的血管生長因子，其產(chǎn)生的血管比VEGF更加穩(wěn)定、成熟，而且不會(huì)發(fā)生水腫、炎癥及高滲透性等副作用。在治療缺血性疾病及促進(jìn)側(cè)支形成方面具有比VEGF更好的應(yīng)用前景。但目前國內(nèi)外對PlGF影響缺血性腦卒中的基礎(chǔ)及臨床研究仍較少，還需進(jìn)一步加強(qiáng)該方面的研究。

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