脑血管支架置入后凝血系统和细胞因子的变化

中国组织工程研究与临床康复第12卷第44期2008–10–28出版JournalofClinicalRehabilitativeTissueEngineeringResearchOctober28,2008Vol.12,No.44P.O.Box1200,Shenyang110004cn.zglckf.com8758DepartmentofNeurosurgery,FirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,LiaoningProvince,ChinaLiZhi-peng★,Studyingformaster’sdegree,DepartmentofNeurosurgery,FirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,LiaoningProvince,[e-mail]:WangYun-jie,Chiefphysician,Depart-mentofNeurosur-gery,FirstHospitalofChinaMedicalUniversity,Shenyang110001,LiaoningProvince,ChinaReceived:2008-09-22Accepted:2008-09-27中国医科大学附属第一医院神经外科，辽宁省沈阳市110001李志鹏★，男，1982年生，辽宁省沈阳市人，汉族，中国医科大学在读硕士，主要从事脑血管疾病的研究。[e-mail]通讯作者：王运杰，男，主任医师，中国医科大学附属第一医院神经外科，辽宁省沈阳市110001中图分类号:R743文献标识码:B文章编号:1673-8225(2008)44-08758-04收稿日期：2008-09-22修回日期：2008-09-27(54200810240014/WJY·A)脑血管支架置入后凝血系统和细胞因子的变化★李志鹏，吴鹏飞，景治涛，王运杰ChangesincoagulationsystemandcytokinesfollowingintravascularstentingLiZhi-peng,WuPeng-fei,JingZhi-tao,WangYun-jieAbstract:Intravascularstentasaforeignbodyexhibitsobviousreactionfollowingimplantation,suchasactivationofcoagulationsystemandelevationofserumC-reactiveprotein,inflammatorymarker.Afterplateletisactivated,P-selectinbindstotheglycoproteinligand1expressedonleukocyte,andformscongeriesontheleukocyte.Inaddition,interleukin-1β,interleukin-6andtumornecrosisfactor-αaregreatlysecreted.Thetwofactorsaremainreasonsforrestenosisfollowingstentimplantation.StudiesonspiralCTangiographyandtranscranialDopplersonographyareimportant.LiZP,WuPF,JingZT,WangYJ.Changesincoagulationsystemandcytokinesfollowingintravascularstenting.ZhongguoZuzhiGongchengYanjiuyuLinchuangKangfu2008;12(44):8758-8761(China)[]摘要：脑血管支架作为一种异体物质，置入后存在明显的反应过程，主要表现在凝血系统的激活以及炎性标志物血清Ｃ-反应蛋白的显著升高。血小板被激活后，通过P-选择素可与白细胞上持续表达的P-选择素糖蛋白配体1结合，黏附于白细胞上形成聚集体；同时，白细胞介素1β、白细胞介素6、肿瘤坏死因子α等炎性细胞因子也大量分泌。以上两种因素是脑血管支架置入后发生再狭窄的主要原因。此外，螺旋CT血管成像和经颅多普勒超声等影像学研究也起到重要作用。关键词：脑血管支架；凝血系统；炎性细胞因子李志鹏，吴鹏飞，景治涛，王运杰.脑血管支架置入后凝血系统和细胞因子的变化[J].中国组织工程研究与临床康复，2008，12(44):8758-8761[]0引言脑血管支架置入由于其微创、局部麻醉、置入后患者恢复快而成为治疗脑血管病变的首选方法。支架置入后存在明显的反应过程，表现在凝血系统的激活以及炎性标志物血清Ｃ-反应蛋白的显著升高和炎性细胞因子的大量分泌。文章就凝血系统和炎性细胞因子在脑血管支架置入后的变化作进一步探讨。1问题的提出问题1：脑血管支架置入后凝血系统的变化？脑血管支架置入对血管内膜造成的机械性损伤促进血管平滑肌细胞的迁移和增殖。局部血管损伤后发生的血管内再狭窄是一种修复反应，血栓、炎症和平滑肌细胞增生迁移是血管内再狭窄的3个重要阶段[1]。颈动脉支架置入过程中球囊扩张成形和支架置入对血管壁的创伤、局部微栓子脱落导致远端的缺血均可激活血小板。血小板聚集形成白色血栓是急性支架内血栓形成的主要机制[2]。问题2：细胞因子在脑血管支架置入中的反应？支架本身作为一种外来刺激物,首先引起血小板在支架表面的聚集和激活，导致血小板和炎症细胞聚集、浸润，释放炎症递质、趋化因子、黏附分子和生长因子，随之大量的白细胞将在血管损伤部位聚集然后分泌出细胞因子并介导炎症反应。问题3：影像学研究在脑血管支架置入中的应用？多层螺旋CT血管成像近年发展迅速,尤其是64层螺旋CT机的时间分辨率和空间分辨率有了空前提高,实现了大范围各向近似同性容积数据的高速连续采集,配合图像后处理功能更强的工作站,使得多层螺旋CT血管成像图像质量有了很大改善[3]。经颅多普勒超声可以观察血流动力学的变化，从而观察狭窄处血流速度。2问题的解决2.1凝血系统的变化血小板是经皮介入反应的关键性递质。介入致动脉内膜创伤、内皮下胶原和血小板黏附蛋白的暴露，触发血小板血栓形成来填封损伤的部位，这种血栓可扩展导致血管的阻塞[1]。血小板激活后产生释放和聚集反应，具有促栓和促炎作用。血小板被激活后P-选择素可自α颗粒中释放，通过P-选择素，血小板可与白细胞(尤其是中性粒细胞和单核细胞)上持续表达的P-选择素糖蛋白配体1结合而黏附于白细胞上形成的聚集体，即血小板-粒细胞聚集体学术探讨李志鹏，等.脑血管支架置入后凝血系统和细胞因子的变化ISSN1673-8225CN21-1539/RCODEN:ZLKHAH8759和血小板-单核细胞聚集体[4]。流式细胞术上检测血小板膜表面的P-选择素或血小板-白细胞聚集体均可以反映血小板的活化水平。Michelson等[4]研究发现，流式细胞术测定的循环单核细胞聚集体阳性率在经皮冠状动脉介入后数小时内可有升高，而血小板-中性粒细胞聚集体和血小板表面的P-选择素表达变化不明显。因此认为单核细胞聚集体是评价体内血小板活化更灵敏的标志物。单核细胞聚集体可以调整单核细胞的许多行为，如诱导单核细胞表达组织因子，促进在血管损伤部位的血栓内部纤维蛋白的沉积等[5]，在支架置入后血管壁损伤的炎症反应中有重要作用[6]。此外，血小板膜上的P-选择素可以迅速自血小板表面清除，进入循环形成可溶性的P-选择素[7]，部分学者认为循环中的P-选择素在反映体内血小板活化上也是较血小板表面的P-选择素为更合适的指标[8]。CD40L是另一种自血小板α颗粒释放的跨膜蛋白，通过与淋巴细胞、巨噬细胞、内皮细胞、血管平滑肌细胞上的CD40受体的相互作用,可产生一系列的炎症反应,参与了动脉粥样硬化斑块内主要细胞成分的炎症反应调节。血小板被激活后，CD40L表达在其表面,随后很快被剪切下来流入血液，产生一个可溶性、三聚态的、仍然具有完全生物学活性的片断,称为可溶性CD40L,循环中95%的可溶性CD40L源自血小板[9]。血小板表面的CD40L及循环中的可溶性CD40L都可以通过赖-精-谷氨酸肽的整合素识别序列与血小板膜GPⅡb/Ⅲa受体结合,从而稳定血小板-血小板之间的聚集[10]。另外血小板被激活后，膜表面的GPⅡb/Ⅲa受体构型改变而活化,与纤维蛋白原结合,是多种诱导剂刺激后血小板发生聚集反应的共同通路。在流式细胞术上,血小板相关补体21可识别血小板膜活化的GPⅡb/Ⅲa(即纤维蛋白原受体)，但不与静止的血小板结合，是反映体内血小板活化的重要分子标志[11]。血小板颗粒膜蛋白140是在血小板活化时由α2颗粒释放的内容物，以血小板α颗粒膜蛋白140和血浆血小板颗粒膜蛋白140两种形式存在，是血小板活化的特异性标志。一些研究表明，颅内外血管以及冠脉血管支架置入后存在血小板的活化，并且与支架后的再狭窄形成密切相关[12-14]。以上研究表明，动脉硬化性血管狭窄支架置入后伴随着血小板的活化过程，活化的血小板可能是支架置入后短期内血栓形成以及支架内再狭窄的重要因素，常规的抗凝以及抗血小板治疗一定程度上可能抑制了血小板的活化。2.2细胞因子的变化血清C-反应蛋白：C-反应蛋白是由活化的巨噬细胞分泌的细胞因子(白细胞介素1、白细胞介素6等)刺激及诱导肝细胞产生，是一种炎症反应的时相蛋白，参与局部或全身炎症反应。C-反应蛋白通过与脂蛋白结合，由经典途径激活补体系统产生大量终末蛋白及复合物引起血管内膜损伤；同时，单核细胞、粒细胞均含有C-反应蛋白受体，C-反应蛋白的大量产生可使其受体活化，通过直接(浸润、聚集)或间接(产生细胞因子)作用造成血管损伤；而血管内皮功能障碍，促进脂质和炎性细胞在动脉内膜下沉积，巨噬细胞进入内皮下层，使一氧化氮功能降低失活，破坏自身对血管舒缩功能的平衡调节系统，引起血管痉挛，导致血栓形成与动脉粥样硬化。血管内自膨式支架置入治疗颈动脉狭窄开通狭窄相关血管，恢复血流的同时，球囊、支架机械性扩张均会一定程度损伤血管内膜，使斑块破裂，内皮细胞受损，血小板活化，此为支架置入后再狭窄的重要机制。研究发现支架置入后血清C-反应蛋白明显升高,提示自膨式支架对局部血管内膜的损伤和缺血性刺激是支架置入后C-反应蛋白升高的重要原因[15]。白细胞介素1β：白细胞介素1β是一种来源广泛的多功能细胞因子，参与多种炎症反应，促进组织损伤，正常情况下在血液中含量很低，而在生物、理化因素的诱导下，单核细胞、巨噬细胞、内皮细胞均能表达及释放白细胞介素1β，且以单核细胞的表达最丰富；白细胞介素1β可介导单核细胞向细胞间黏附分子黏附，同时分泌可溶性趋化因子，吸引更多的单核细胞向损伤部位黏附、聚集[16-17]。研究表明，白细胞介素1β参与了支架后的炎症反应过程[18]。一项研究发现，急性冠状动脉综合征支架置入后白细胞介素1受体拮抗剂增高，1h后白细胞介素1受体拮抗剂有继续增高的趋势，且升高仅在女性患者中表现明显。表明白细胞介素1β可能参与了支架置入后的炎症过程。研究发现，白细胞介素1受体拮抗剂基因的多态性与支架置入后的再狭窄有关[19]。白细胞介素1参与平滑肌细胞有丝分裂和细胞外基质的代谢，白细胞介素1受体拮抗剂具有拮抗白细胞介素1的炎性作用。通过聚合酶链反应检测白细胞介素1受体拮抗剂基因外显子2的多态性，发现白细胞介素1受体拮抗剂基因外显子的等位基因2的频度为0.28，等位基因2的表达者有较低的再狭窄几率，认为白细胞介素1受体拮抗剂等位基因与支架置入后再狭窄低发生率有关。白细胞介素6：白